Конструктивное усовершенствование шасси самолета Ту-154 на основе анализа эксплуатации

Коэффициент избытка прочности равен:

(1.35.)

тогда

=2,036.

Сечение 3-3

В сечении 3-3 производим расчет на срез от действия на опорный буртик через полукольца осевого усилия SТ разр:

(1.36.)

где F – площадь сечения среза:

F=(2π×R-n×b)×h3, или

F=n×a×h3, (1.37)

где n – количество участков "В";

h3=0,002 м – толщина опорного буртика;

F=15×0,018×0,002=8,1×10-4 (м2);

Коэффициент избытка прочности:

1.3.2.3 Расчет на смятие опорного буртика корпуса тормоза

под стопорным полукольцом

Напряжение смятия:

(1.38.)

где SТ разр – осевая разрушающая нагрузка;

Fсм – площадь смятия,

Fсм= n×a×(Rк - R3 - 2×Sф), (1.39.)

где Rк=0,114 м – наружный радиус корпуса тормозного устройства;

R3=0,1125 м – радиус дна канавки;

Sф=0,0003 м – размер фаски;

Fсм=15×0,018×(0,114 - 0,1125 - 2×0,0003)=2,43×10-4 (м2);

тогда

Коэффициент избытка прочности:

(1.40.)

где K=0,6;

1.3.2.4 Расчет стопорных колец

В качестве материала для стопорных колец выбираем сплав 20Х для которой предел временной прочности σв=390 МПа.

Для расчета используем пониженный предел временной прочности:

σв´=0,9×σв=0,9×390=351 (МПа).

Расчет стопорных полуколец ведется на срез и смятие.

Напряжение среза:

(1.41.)

где F=π×Dк×bк – площадь среза;

Dк=0,225 м – внутренний диаметр кольца;

bк=0,002 м – ширина кольца (рис.1.8.);

F=3,14×0,225×0,002=1,413×10-3 (м2);

Коэффициент избытка прочности:

Напряжение смятия:

(1.42.)

где SТ разр – осевая разрушающая нагрузка;

Fсм – площадь смятия,

Fсм=2π×(Rк+ hк /4)×(hк /2 - 2×Sф), (1.43.)

где Rк – внутренний радиус кольца;

hк=0,004 м – высота сечения кольца;

Sф=0,0003 м – высота фаски;

Fсм=2×3,14×(0,1125 + 0,004/4)×(0,004/2 - 2×0,0009)=9,978×10-4 (м2);

Коэффициент избытка прочности:

1.3.3 Разработка бескамерного барабана тормозного колеса с разъемным корпусом

На существующем тормозном колесе КТ–141Е применен барабан со съемной ребордой. Такая конструкция колеса имеет следующие недостатки: невысокий уровень надежности (разрушение реборды и срыв пневматика с корпуса во время посадки), трудности при замене пневматика, невозможность применения бескамерного пневматика. По нормали ИКАО колесо не должно разрушатся при пробеге с разрушенным пневматиком на дистанции до 3000 м.

Предлагается заменить барабан колеса на барабан с разъемным корпусом, на котором можно применить пневматик бескамерный высокого давления. Такой барабан укомплектовывается легкоплавкой вставкой, для сброса давления воздуха в тормозное устройство при перегреве тормозов во избежание разрушения пневматика из-за повышения давления в нем.

Предлагается заменить материал колеса. Вместо существующего магниевого сплава применить алюминиевый сплав 7049 – Т73, разработанный фирмой Kaiser (США). Этот сплав применяется для замены деталей на самолетах F-111, Jet Stream и производства новых элементов самолетов F-5 и F-16 [7]. Временный предел прочности сплава 7049 – Т73 σв=490 МПа.

1.3.3.1 Проверочный расчет усовершенствованного колеса

Исходные данные для расчета [6]:

– габаритные размеры пневматика:

диаметр D=930 мм=0,93 м;

ширина B=305 мм=0,305 м;

– рабочее давление в пневматиках:

P0=9,5 кг/см2=0,95 МПа;

– обжатие пневматика при взлетной массе самолета:

δСТ взл=70 мм=0,07 м;

– обжатие пневматика при посадочной массе самолета:

δСТ пос=57 мм=0,057 м;

– радиус качения пневматика:

(1.44)

Rк взл=0,93/2 – 0,07=0,395 м;

Rк пос=0,93/2 – 0,057=0,408 м;

– усадка при полном обжатии пневматика:

δп.о.=187 мм=0,187 м;

– стояночная нагрузка на колесо:

(1.45.)

где 0,9 – коэффициент указывающий долю нагрузки воспринимаемой основными опорами,

mвзл= 97000 кг – взлетная масса самолета,

mпос= 74000 кг – посадочная масса самолета,

n =12 – количество колес основных опор,

PСТ взл=

PСТ пос=

– взлетная скорость:

Vвзл=77м/с ;

– посадочная скорость:

Vпос=67м/с ;

– коэффициент трения пневматика о ВПП:

μк=0,3;

– коэффициент трения пары "углерод-углерод":

μс-с=0,35;

– коэффициент трения пары МКВ-50 – 4НМХ:

μТ=0,3.

1.3.3.2 Расчет нагрузок, действующих на корпус колеса и реборды [5]

Расчетными нагрузками, действующими на корпус колеса, являются осевые, радиальные и боковые усилия.

Величину осевой нагрузки определим по формуле:

Q=π×Pp×[(R-rп)2-R0], (1.46.)

где Pp – расчетное давление в пневматике,

Pp=k×P0 , (1.47.)

P0=0,95 МПа – рабочее давление в пневматике,

k=3 – коэффициент запаса прочности,

Pp=3×0,95=2,85 (МПа);

R=0,465 м – радиус пневматика

rп=0,1525 м – радиус круглого сечения пневматика;

(1.48.)

Подставим данные в выражение (1.46.) получим:

Q=3,14×2,85×[(0,465-0,1525)2-0,2042]×106=501504,2 (Н).

Разрушающая радиальная нагрузка на колесо:

Pразр=kp×PСТ взл max , (1.49)

где kp=6,5 – коэффициент безопасности;

PСТ взл max=71367,36 Н – стояночная нагрузка на колесо со взлетной массой самолета;

Pразр=6,5×71367,36=463887,84 (Н).

Радиальная нагрузка будет уравновешиваться реактивными силами R1 и R2, действующих на корпус колеса через середину наружных обойм подшипников (рис 1.9.).

Момент радиальной нагрузки относительно точки "0" будет равен:

 Скачать реферат