Проектирование лонжерона минимальной массы
Страница 1

Лонжероны являются основными элементами силового набора крыла и оперения. Они представляют собой продольные балки или фермы, воспринимающие полностью или частично изгибающий момент и поперечную силу крыла.

Расчет будет проводиться для переднего лонжерона крыла, конструктивно-силовая схема которого – балочная. Балочные лонжероны наиболее выгодны в весовом отношении при больших интенсивностях нагрузок, при средних и малых строительных высотах, чем ферменные. Они представляют собой двухпоясную балку со стенкой, подкрепленной стойками, которые могут использоваться также для присоединения нервюр к лонжерону.

Форма поперечного сечения – двутавр, так как двутавровое сечение имеет преимущество в весовом отношении по сравнению со швеллерным при больших интенсивностях нагрузки.

По технологическим признакам – лонжерон сборочный, клепаной конструкции, с монолитными поясами.

В качестве расчетного сечения выбираем сечение с координатой

, ,

.

- изгибающий момент, воспринимаемый крылом в расчетном сечении;

- поперечная сила, действующая на крыло.

Значения МΣизг и мы берем из курсового проекта по прочности.

Расчетная схема и нагрузки, действующие на крыло, представлены на рис. 18.

В расчетном сечении крыло имеет следующие размеры:

b=2.24 м –длина хорды в расчетном сечении;

H1л=0,256 м – высота переднего лонжерона;

H2л=0,144 м – высота заднего лонжерона;

X1л=0,2 b=0.448 м – расстояние от носка крыла до переднего лонжерона;

X2л=0,75 b=1.68 м – расстояние от носка крыла до заднего лонжерона.

Распределение изгибающего момента между лонжеронами пропорционально квадратам их строительных высот, примем, что лонжероны воспринимают 70% всего изгибающего момента, тогда:

;

;

;

где H1=0.256м – высота переднего лонжерона,

H2=0.144м – высота заднего лонжерона,

тогда соответственно:

;

.

Поперечная сила Q распределяется пропорционально высотам лонжеронов, т.е.:

,

отсюда имеем:

где Q1 – поперечная сила, воспринимаемая передним лонжероном;

Q2 – поперечная сила, воспринимаемая задним лонжероном.

Запишем данные, необходимые для расчета лонжерона:

;

Рассчитаем пояса лонжерона.

Проектирование поясов лонжерона

Выбор материала поясов лонжерона определяется весовым анализом и конструктивно-технологическими соображениями.

Применение поясов из одной марки материала имеет свои преимущества, т.к. при этом соблюдается единый технологический процесс, отпадает необходимость в технологических разъемах по длине поясов, более плавно происходит течение усилий по поясам лонжерона. При высоких температурах должны применяться нержавеющая сталь и титановые или теплостойкие дюралюминиевые сплавы. Поэтому в качестве материалов поясов будут рассмотрены сплавы Д16Т и 30ХГСНА. Характеристики этих материалов приведены в таблице 6.

Таблица 6. Механические свойства материалов

Материл

σв, МПа

Е, Мпа

ρ, кг/м3

Д16Т

440

2800

30ХГСНА,σд=1,2σт

1600

7850

Для таврового сечения параметр В определяет половину ширины пояса, поэтому при расчете необходимо пользоваться значением как исходным.

Страницы: 1 2 3 4

Интересные публикации:

Двигатель автомобиля ВАЗ-2106
Двигателями называется машина, превращающая любой вид энергии в механическую. На автомобили ВАЗ-2106 установлен двигатель внутреннего сгорания, то есть тепловой двигатель, в котором используется работа расширения газообразных продуктов сгорания топлива, сжигаемого в специальных камерах. ...

Техническое обслуживание и ремонт автомобилей
Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования поступательного движения поршня под действием энергии расширения продуктов сгорания топлива во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатунами, и преобразует их в крутящий ...

Расчёт технико-эксплуатационных и экономических показателей работы автотранспортного предприятия
В современных условиях дальнейшее развитие и совершенствование экономики, немыслимо без хорошо налаженного транспортного обеспечения. От его четкости и надежности во многом зависят: трудовой ритм предприятий промышленности, строительства и сельского хозяйства, настроение людей, их работос ...