Лонжерон крыла

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Транспорт, грузоперевозки
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    493,17 Кб
  • Опубликовано:
    2013-04-03
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Лонжерон крыла

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

"Воронежский государственный технический университет"





Курсовая работа

по дисциплине "Детали машин и основы конструирования"

Тема: Лонжерон крыла












Воронеж 2012

Задание

на курсовую работу

по дисциплине "Детали машин и основы конструирования"

Тема: Лонжерон крыла

Вариант № 2

Исходные данные:

№ л-н

L/2 (м)

 (кг м)

 (кг м)

(кг м)

 (кг м)

(кг м)

 (кг м)

 (кг м)

 (кг м)

 (кг м)

 (кг м)

k1

x1 %

1

19,2

197200

148900

98700

72400

48200

25500

19750

12100

7400

5400

1,0

14,0

 (кг)

 (кг)

 (кг)

 (кг)

 (кг)

 (мм)

 (мм)

 (мм)

 (мм)

α град

χ

е (м)

bo (м)

bк (м)

41000

26600

18700

14000

10200

450

410

464

1800

1,90

0,24

1,9

3,8

1,1


Выполнить:

.        Определить площадь и размеры верхнего и нижнего поясов заданного лонжерона (по сечению).

.        Определить толщину стенок и шаг стоек лонжерона (по сечению).

.        Рассчитать заклепочный шов крепления верхнего и нижнего поясов лонжерона к его стенке (между расчетными сечениями).

.        Рассчитать и начертить стык пояса лонжерона.

.        Спроектировать, рассчитать и начертить узел крепления крыла к фюзеляжу (по заданному лонжерону). Дать полные сечения и необходимые размеры.

.        Начертить лонжерон, указать все необходимые размеры и нормали крепления. Начертить все пять расчетных сечений, и указать необходимые размеры.

Содержание

1. Основные исходные данные

. Расчет первого лонжерона двухлонжеронного моноблочного крыла

.1      Особенности расчета моноблочного крыла

.2 Проектирование и расчет лонжерона крыла

3. Расчет узла крепления крыла к фюзеляжу

3.1 Расчет проушины узла крепления крыла к фюзеляжу

4 Расчет стыка поясов лонжерона

Заключение

Список использованных источников

1. Основные исходные данные

Для проектирования лонжерона крыла имеем следующие данные: вид крыла в плане, сужение крыла (рисунок 1),

 

Рисунок 1. Поперечное сечение крыла (профиль крыла) (рисунок 2),

Рисунок 2

Количество лонжеронов, расстояние от носка крыла до первого лонжерона 1 (в % от хорды крыла), межлонжеронное расстояние 12 (в % от хорды), угол конусности крыла α, расстояние между расчетными сечениями крыла. Нагрузки в расчетных сечениях крыла и материал конструкции из задания на курсовую работу.

Надо выполнить расчет лонжерона двухлонжеронного крыла. Все параметры лонжерона определить в заданных сечениях 1-1, 2-2, 3-3, 4-4, 5-5 с известным расстоянием между ними е.

2. Расчет первого лонжерона двухлонжеронного моноблочного крыла

.1 Особенности расчета моноблочного крыла

В моноблочном крыле значительная часть изгибающего момента воспринимается мощными панелями крыла - верхними и нижними.

Пусть χ часть изгибающего момента, воспринимаемая двумя лонжеронами крыла. Тогда

χ =  ,

где  - изгибающий момент в i-м сечении крыла, воспринимаемый только лонжеронами.  - общий изгибающий момент в i-м сечении крыла.

Примем допущения:

сечение крыла схематизировано как прямоугольное с рабочей высотой Н=0,95 средней габаритной высоты кессона. Носовая и хвостовая части крыла в расчетах не учитываются;

считаем, что стеснение депланацией корневого участка крыла не сказывается на работе элементов расчетных сечений.

примем -  воспринимается только панелями крыла (верхними и нижними) и поясами лонжеронов, а Q (поперечная или перерезывающая сила) - только стенками лонжеронов.

.2 Проектирование и расчет лонжерона крыла

Для определения линейных размеров сечений крыла определим коэффициент уменьшения размеров в зависимости от известных нам данных: длины полукрыла (l/2), расстояния от оси самолета до первого сечения (k1е), расстояния между сечениями (е). Из условия

а1 = ek1*

а2= ek1-е*,

тогда по признаку подобия треугольников имеем

 = .

Отношение  обозначим как k0эф.

k0эф = ,

где  - расстояние между сечениями;

к1 - данное сечение;

к1-е - предыдущее сечение;

k0эф =  = 1,1234,

примем k0эф = 1,12.

Тогда с учетом коэффициента подобия получим следующие размеры в сечении 1-1 лонжерона по формуле:

ai= ,2= =  = 400,6 мм,2= =  =365,0 мм,

с2= =  = 413,0 мм,2= =  = 1602,3 мм.

Расчеты для остальных сечений аналогичны, данные занесем в таблицу 1.

Таблица 1.

i

ai(мм)

bi(мм)

ci(мм)

di(мм)

1

450,0

410,0

464,0

1800,0

2

400,6

365,0

413,0

1602,3

3

356,6

324,9

367,7

1426,3

4

317,4

289,2

327,3

1269,7

5

282,6

257,4

291,4

1130,2


Линейные размеры поперечного сечения крыла показаны на рисунке 3.

лонжерон заклепочный крыло фюзеляж


Редуцированная площадь верхней панели вместе с верхними поясами двух лонжеронов в i-ом сечении:

 =  ,

где  - критическое напряжение пояса, котрое принимаем равным критическому напряжению при местной потере устойчивости;

 - рабочая высота схематизированного моноблочного крыла в i-м сечени.

Для двухлонжеронного крыла

= 0,95  ,

При Т =  < 9 общая потеря устойчивости профиля затруднена, в этом случае можем принять

σк.п.= σк,

где σк - критическое напряжение при местной потере устойчивости.

Для нахождения критического напряжения зададимся величиной Т для материала Д-16Т и примем Т=6,5 по графику σк = f (Т) находим

σк =33,50 кг/мм2. На основании этих данных и данных из таблицы №1 рассчитаем  и  для первого сечения:

= 0,95  ,

= 0,95 = 419,3 мм,

 =  ,

 =  = 14040,2 мм2,

по аналогии расчитаем для всех сечений редуцированные площади верхних панелей вместе с верхними поясами и результаты сведем в таблицу 2.

Таблица 2.

i

Нi(мм)

Fiред.в(мм2)

1

419,3

14040,2

2

373,2

11909,3

3

332,2

8868,1

4

295,7

7307,7

5

263,3

5465,3


расчет суммарной площади верхних поясов двух лонжеронов в i-ом сечении:

=  

= 0,24*14040,2= 3369, 6 мм2,

для двухлонжеронного крыла:

= +,

где - площадь верхнего пояса 1-го лонжерона в i-ом сечении,

- площадь верхнего пояса 2-го лонжерона в i-ом сечении.

Площади верхних поясов лонжеронов приближенно распределяются пропорционально высотам этих лонжеронов:

, =  ,

,

=  ,

= ,

= 3370  = 1763,2 мм2

Аналогично расчитаем для оставшихся сечений.

По выбранному значению Т и величине  определяем размеры поясов лонжерона. При этом:

δi = k ,

где k = 0,2÷0,25,

выбираем k=0,23.

biп = Т δi,

Вi =  ,

Нiп = biп + δi1,

где δi1=(1,3÷1,5)δi, выберем

δi1= 1,5 δi.

Рассчитаем для первого сечения:

δ1 = 0,23 = 9,7 мм,

округляем до стандартных значений получим δ1= 10 мм.

b1п = 6,5*10 = 65 мм,

δ11= 1,45*10 = 14,5 мм,

округляем в большую сторону до 15 мм.

В1=  = 77 мм,

Нiп = 65 + 15 = 80 мм.

Расчет для остальных сечений рассчитывается по аналогии. Округленные результаты по сечениям сведем в таблицу 3.

Таблица 3.

i

Fiв(мм2)

Fiв1(мм2)

δi(мм)

δi1(мм)

biп (мм)

Вi(мм)

Нiп (мм)

1

3370

1763

10

15

65

77

80

2

2858

1496

9

13

59

74

72

3

2128

1114

8

12

52

60

64

4

1754

918

7

10

46

59

56

5

1312

686

6

9

39

52

48


где δi - толщина вертикальной полки пояса лонжерона в i-ом сечении;

δi1 - толщина горизонтальной полки пояса лонжерона в i-ом сечении;iп - высота вертикальной полки пояса лонжерона в i-ом сечении;

Вi - ширина горизонтальной полки пояса лонжерона в i-ом сечении;

Нiп - общая высота полки пояса лонжерона в i-ом сечении.

Размеры поясов лонжерона показаны на рисунке 4.

Рисунок 4

Для уменьшения напряжения на стыке полки лонжерона и обшивки рекомендуется без изменения расчитанных площадей изменить линейные размеры поясов лонжерона. Тогда рекомендованное сечение будет выглядеть как на рисунке 4.1. Где В рассчитанная ширина горизонтальной полки пояса лонжерона. А уменьшение δ1 по месту крепления обшивки крыла и соответствующего увеличения в средней части пояса лонжерона с учетом неизменности площади найденных исходных размеров, а именно В*1=В*(2+3).

Рисунок 4.1

Тогда произведем рассчеты для построения чертежа, а именно получим новые размеры верхней полки лонжерона. Из условия 2= 3 мм получим для любого сечения

3 = 1 - 2,

3= 15-3 =12 мм.

Из условия сохранения неизменной площади пояса, т.е. S= const при любых значениях В и 1, подбираем В2 и В3 что бы удовлетворить это неравенство:

В*1 = 2В223*3,

Тогда получим следующую таблицу 3.1

Таблица 3.1

B

B2

B3

δ2

δ3

S

90

40

50

20

3

1113

85

35

50

20

3

969

80

20

60

22

3

698

70

34

36

12

3

599

55

19

36

15

3

452


В3 взят с учетом крепления листов обшивки болтами диаметром 10 мм в сечениях 1-1,2-2 и 3-3. В сечения 4-4 и 5-5 болт диаметром 6 мм.

Редуцированную площадь нижней панели вместе с нижними поясами двух лонжеронов в i-ом сечении крыла находим по формуле

Fiред.н = ,

где  - рабочая высота схематизированного моноблочного крыла в i-м сечении;

 = 0,9 - коэффициент ослабления нижней панели;

- предел прочности из справочника для Д-16Т (40 кг/мм2).

Рассчитаем первое сечение и по аналогии последующие:

1ред.н =  = 13065,1 мм2.

Округленные данные () сведем в таблицу 4.

Таблица 4.

i

Нi


Fiред.н

1

419,3


13065

2

373,2


11082

3

332,2


8252

4

295,7


6800

263,3


5086


расчет суммарной площади нижнего пояса лонжерона в i-ом сечении крыла Fiн:

iн = χ Fiред.н ,

для двухлонжеронного крыла

= +,

где - площадь верхнего пояса 1-го лонжерона в i-ом сечении,

- площадь верхнего пояса 2-го лонжерона в i-ом сечении.

Площади нижних поясов лонжеронов распределяются пропорционально высотам этих лонжеронов:

,

=  ,

,

=  .

Нижние панели и пояса лонжеронов в полете растянуты. Поэтому значение Т для нижнего пояса берем из пределов 8÷12. По выбранному значению Т=10 и величинам  определяем размеры нижних поясов лонжерона.

При этом:

δi = k ,

где k = 0,2÷0,25 в нашем случае выберем k=0,23,

biп = Т δi,

Вi =  ,

Нiп = biп + δi,

δi1=(1,3÷1,5) δi,

выберем δi1= 1,45 δi.

Произведем расчет для сечения 1-1:

1н = 0,24 х 13065,1= 3135,6 мм2,

=  = 1640,7 мм2,

δ1 = 0,23  = 9,3 мм,1п = 10 х 9,3 = 93 мм,

δ11= 1,45 х 9,3 = 14 мм,

В1 =  = 57 мм,

Н1п = 90 + 9 = 99 мм.

Для остальных сечений аналогично.

Все округленные расчеты сводим в таблицу 5.

Таблица 5.

i

Fiн (мм2)

Fiн1 (мм2)

δi (мм)

δi1 (мм)

biп (мм)

Вi (мм)

Нiп (мм)

1

3136

1641

9,3

14

93

57

107

2

2660

1392

8,6

12

86

53

98

3

1981

1036

7,4

11

74

45

85

4

1632

854

6,7

10

67

41

77

5

1221

639

5,8

8

58

36

66


Аналогично, как и для верхней полки лонжерона произведем расчеты для нижней и полученные данные занесем в таблицу 5.1.

Таблица 5.1

B

B2

B3

δ2

δ3

S

90

30

60

18

3

773

90

30

60

12

3

656

80

20

60

11

3

488

70

34

36

6

3

402

55

19

36

6

3

301


В3 взят с учетом крепления листов обшивки болтами диаметром 10 мм в сечениях 1-1,2-2 и 3-3. В сечениях 4-4 и 5-5 болт диаметром 6 мм.

Определение толщины стенки и шага стоек первого лонжерона

Приведенная поперечная сила в i-ом сечении Qiпр (с учетом конусности лонжерона):

iпр = Qi -  α,

где Qi -поперечная сила в i-ом сечении, Мiизг - общий изгибающий момент в i-ом сечении; α - угол конусности крыла в радианах.

Поперечная сила приходящаяся на стенку1-го (Qi1) лонжерона в i-ом сечении:

Qi1= Qiпр  .

Погонные касательные усилия, действующие на стенку 1-го (qiст1) лонжерона в i-ом сечении (рисунок 5).

Рисунок 5

Погонные касательные усилия от поперечной силы Qi(qiQ) для 1-го лонжерона:

iQ1=  ,

где  = 0,95аi - расчетная высота 1-го лонжерона в i-ом сечении.

Погонные касательные усилия от действия Мiкр можно определить по следующей формуле:

qiМкр =  ,

 =  di .

Погонные касательные усилия (суммарные), действующие на стенку 1-го (qiст1) лонжерона в i-ом сечении:

qiст1 = qiQ1+ qiМкр.

Произведем расчет для сечения 1-1, для остальных сечений расчет по аналогии.

iпр = 41000 -  x 0.03= 25402,8 кг,

Qi1= 25403  = 13880,4 кг,1Q1=  = 32,5 кг мм,

 =  х 1800 = 794400 мм2,

qiМкр =  = 16,05 кг мм,iст1 = 33+16 = 49 кг мм.

Все округленные расчеты сведены в таблицу 6.

Таблица 6.

i

Qiпр(кг)

Qi1(кг)

Нi(мм)

qiQ1(кг мм)

Fконт(мм2)

qiМкр(кг мм)

qiст1(кг мм)

1

25403

13880

428

33

794400,0

16

49

2

13370

7306

381

19

629489,5

16

35

3

8848

4835

339

14

498812,9

12

26

4

5882

3214

302

11

395263,7

9

20

5

4129

2256

268

8

313210,4

9

17


Толщина стенки переднего лонжерона в i-ом сечении:

δiст1=  ,

Произведем расчеты для сечения 1-1, для остальных сечений расчеты аналогичны:

τк =0,3х40 = 12 кг/мм2,

δ1ст1=  = 4,1 мм.

Полученную толщину округляю до стандартной в сторону увеличения.

Шаг стоек лонжерона в i-ом сечении:

 =  ,

где  - расчетная высота лонжерона в i-ом сечении;

Е= 7*105 кг/см2= 7*106 Мпа = 7000 кг/мм2 ,

р = к =0,3δв .

Произведем расчеты для сечения 1-1, для остальных сечений расчеты аналогичны:

 =  = 276,2 мм.

Принимаем округления в большую сторону и запишем в таблицу 7.

Таблица 7

i

δiст1(мм)

δiст1окр(мм)

tiст(мм)

1

4,1

4,5

276

2

2,9

3,0

174

3

2,2

2,5

144

4

1,7

2,0

114

5

1,4

1,5

84


Для сечения 5-5 из соображений облегчения конструкции крыла и технологии производства принимаем шаг стоек равный 100 мм.

Расчет заклепочного шва крепления стенки лонжерона к поясам

Сила, действующая на одну заклепку крепления стенки лонжерона к поясу в i-ом сечении;

Тiз =  ,

где - шаг заклепок, =24÷40 мм в зависимости от диаметра заклепок и числа рядов;

ni - число рядов заклепок в i-ом сечении.

Для сечения 1-1 выберем =33 мм, n = 3 и qст=49 кг мм из таблицы 6 и произведем расчеты:

Т1з =  = 539 кг,

По нагрузке Тiз из справочных материалов подбираем диаметр заклепок, который равен 5 мм.

Для сечения 2-2 выберем = 30 мм, n = 2 и qст= 35 кг мм:

Т2з =  = 525 кг,

По нагрузке dз= 5 мм.

Для сечения 3-3 выберем = 40 мм, n = 2 и qст= 26 кг мм:

Т3з =  = 520 кг,

По нагрузке dз= 5 мм.

Для сечения 4-4 выберем = 30 мм, n = 2 и qст= 20 кг мм:

Т4з =  = 300 кг,

По нагрузке dз= 4 мм.

Для сечения 5-5 выберем = 30 мм, n = 2 и qст= 17 кг мм:

Т5з =  = 255 кг,

По нагрузке dз= 4 мм.

3. Расчет узла крепления крыла к фюзеляжу

Определение нагрузок, действующих на болты узла крепления крыла к фюзеляжу по лонжерону (рисунок 6).

Сила, действующая на болты от изгибающего момента в корневом сечении крыла (Рм) по заданному лонжерону

Рм = ,

где  - изгибающий момент в корневом сечении крыла, приходящийся на j-ый лонжерон;

Рисунок 6

 - расстояние между верхним и нижним болтами узла крепления крыла к фюзеляжу:

 =   ,

где ,- изгибающие моменты в корневом сечении крыла, приходящиеся на 1-ый лонжерон.

Сила, действующая на болты узла от поперечной силы в корневом сечении крыла:

РQ =  ,

где  - поперечная сила в корневом сечении (1-1), приходящаяся на стенку заданного лонжерона.

Суммарная сила, действующая на болты крепления крыла к фюзеляжу по лонжерону определяется:

Р = ,

Диаметр болтов крепления крыла к фюзеляжу по лонжерону определяется:

d = ,

где N - число плоскостей среза болта, N = 2,

ср] = 0,6 σв.

Для материала болта 30ХГСА σв = 120 кг/мм2.

Расчет:

М1изг.л.1 = 207200000  = 103186047 кг мм;

Рм = = 229302,3 кг;

РQ =  = 20500 кг;

Р = = 230216,9 кг;

d =  = 45,1 мм.

Из условия прочности выбираем диаметр болтов равный 48 мм.

3.1 Расчет проушины узла крепления крыла к фюзеляжу

Расчет на смятие:

σсм =  < [σсм],

где Fсм - площадь смятия, определяемая по формуле:

см = d δу,

δу - толщина проушины узла (рисунок 7),

см] = 1,3 σв - для болтов, установленных с гарантированным натягом, σв=120 кг/мм2 для стали 30ХГСА.

Рисунок 7.

Для расчета толщины проушины узла (δу) необходимо, чтобы коэффициент запаса прочности по смятию (ηсм) составил:

ηсм =  = 0,15  0,35;

Fсм = 48 * 36 = 1728,0 мм2;

σсм =  = 133,2 кг/мм2,

из условия прочности по смятию имеем

σсм 1,3*120=156 кг/мм2.

Тогда коэффициент запаса прочности по смятию на основании высчитанного σсм составит:

ηсм =  = 0,15.

Подбираем толщину проушины равную 36 мм, т.к. ηсм= 0,15 соответствует допуску 0,15  0,35.

Расчет на разрыв:

σразр =  < σв,

где Fразр - площадь разрыва, определяемая по формуле:

Fразр = (bу - d) δу,

Величина bу определяется из условия:

(bу - d) δу  ,

bу  d ,

тогда с учетом допуска выберем bу = 115 мм и тогда площадь разрыва

разр = (115 - 48) х 36,0 = 2412,0 мм2

σразр =  = 95,4 кг/мм2

ηразр =  = 0,2  0,4

ηразр =  = 0,21.

Величина ηразр находится в пределах 0,2  0,4. Высоту проушины выбираем равную 115,0 мм.

Расчет на срез:

τ =  < [τср],

где Fср - площадь среза, определяемая по формуле:

Fср = (tу - ) δу,

ср] = 0,6 σв - для болтов, установленных с гарантированным натягом.

Величина tу определяется из условия:

 < Fср ,

(tу - ) δу  ,

tу +  ,

с учетом допуска определяем tу = 80,0 мм.

ср = (80 - ) х 36 = 2016 кг/мм2 ,

τ =  = 57,1 кг/мм2 ,

ηср =  = 0,2 .

Величина ηср входит в пределы

ηср =  = 0,2  0,4.

Принимаю размеры проушины крепления крыла по первом лонжерону: δу= 36,0 мм; bу= 115,0 мм; tу=80,0 мм.

Расчет крепления узла к лонжерону крыла

Крепление узла к верхнему и нижнему поясам лонжерона выполняем для силы Рм (рисунок 6). Определяем нагрузки действующие на болты узла крепления крыла к фюзеляжу по верхнему поясу лонжерона:

Рм = Р1 + Р2,

где Р1 - составляющая силы Рм, передающаяся по горизонтальной полке пояса лонжерона с площадью F1,

Р2 - составляющая силы Рм, передающаяся по вертикальной полке пояса лонжерона с площадью F2.

Силы Р1 и Р2 определяются

Р1 = Рм  ,

Р2 = Рм  ,

F1 = Вi δi1,2= biп δi ,

F1 = 77 * 15 = 1113,2 мм2 ,

F2= 63 * 10 = 942,5 мм2 ,

Р1 = 240930 = 149046,3 кг ,

Р2 = 240930 = 80255,7 кг .

Количество болтов крепления по горизонтальной полке верхнего пояса 1-го лонжерона определяется:

1 = ,

ср.] = τср,

где [Рср.] - допускаемая срезная нагрузка для болта данного диаметра;

m1 - количество плоскостей среза для болтов крепления по горизонтальной полке пояса лонжерона с узлом, m1 = 1,

ср] = 0,6 σв - для материала болта;

для стали 30ХГСА:

σв = 120 кг/мм2 => [τср] = 0,6*120 = 72 кг/мм2

Диаметр болтов принимаю равным d=10 мм:

ср.б] = 72 = 5654,9 кг мм,

nв1 =  = 26,4

выберем 28 болтов.

2 =

m2 - количество плоскостей среза для болтов крепления вертикальной полки пояса лонжерона с узлом, m2 = 2,

nв2 =  = 7,1;

принимаем n2 = 8 болтов d=10 мм для верхнего пояса.

Количество болтов крепления со стенкой лонжерона определяется:

n3 = ,

где m3 - количество плоскостей среза для болтов крепления стенки лонжерона с узлом, m3 = 2,

Q1 - поперечная сила в корневом сечении, приходящаяся на стенку 1-го лонжерона.

Получим

3 =  = 3,3;

принимаем по 4 болта d=10 мм для каждого пояса.

Необходимое количество болтов d=10 мм для крепления узла к лонжерону: n1= 28, n2= 8, n3= 4.

4. Расчет стыка поясов лонжерона

Для стыка поясов лонжерона примем сечение 3-3 и определим действующие силы вдоль поясов.

Вдоль пояса лонжерона действует сила определяемая по формуле:

Р13 =  ,

М3изг.л.1 = М3изг.л. ,

Р3г = Р31 ,

Р3в = Р31 ,

где Р3г - сила, действующая по горизонтальной полке пояса в сечении 3-3,

Р3в - сила, действующая по вертикальной полке пояса в сечении 3-3.

Рассчитаем стык по формулам:

М3изг.л.1 = 98700000  = 51324000 кг мм,

Р31 =  = 154497,3 кг;

F3г = 66 * 11= 726 мм2;

F3в = 50* 8 = 400 мм2 ;

Площади горизонтальной (F3г) и вертикальной (F3в) полок верхнего пояса указаны на рисунке 8.

Рисунок 8

Р3г = 154497,3 = 98878,3 кг;

Р3в = 154497,3  = 55619,0 кг.

Аналогично рассчитаем по нижнему поясу лонжерона:

3г = 45 * 11= 495 мм2;

F3в = 74* 7 = 518 мм2 ;

Р3г = 154497,3 = 75495 кг,

Р3г = 154497,3 = 79003 кг

Количество болтов крепления перестыковочных накладок по горизонтальной (nг) и вертикальной (nв) полкам определяем по формулам:

nг = ,

nв =,

где [Рср.б.] - допускаемая нагрузка среза для болта данного диаметра,

m3г - число плоскостей среза болтов крепления накладок по горизонтальной полке, m3г = 1;

m3в - число плоскостей среза болтов крепления накладок по вертикальной полке, m3в = 2 .

Для верхнего пояса:

г = = 17,5

принимаем количество 18 болтов диаметром 10 мм;

в = = 4,9

принимаем 5 болтов диаметром 10 мм .

Для нижнего пояса:

г = = 13,3

примем 14 болтов d=10 мм;

в = = 6,9

примем 7 болтов d=10 мм.

Необходимое количество болтов крепления: nг= 32, nв= 12 штук.

Заключение

По предложенным исходным данным площади и размеры верхнего и нижнего поясов переднего лонжерона в заданных сечениях составили с учетом уменьшение δ1 по месту крепления обшивки крыла и соответствующего увеличения в средней части пояса лонжерона

Верхний пояс:

i

Fiв(мм2)

Fiв1(мм2)

δi(мм)

δi1(мм)

biп (мм)

Вi(мм)

Нiп (мм)

1

3370

1752

10

3

65

85

75

2

2858

1486

9

3

59

80

68

3

2128

1107

8

3

52

70

60

4

1754

912

7

3

46

70

53

5

1312

686

6

3

39

52

45


Нижний пояс:

i

Fiн (мм2)

Fiн1 (мм2)

δi (мм)

δi1 (мм)

biп (мм)

Вi (мм)

Нiп (мм)

1

3136

1631

9

3

90

63

99

2

2660

1383

9

3

90

44

99

3

1981

1030

7

3

70

54

77

4

1632

849

7

3

70

36

77

5

1221

635

6

3

60

31

66


Толщины стенок и шаг стоек лонжерона в сечениях составили:

i

δiст1окр(мм)

tiст(мм)

1

4,5

278

2

3,0

174

3

2,5

144

4

2,0

114

5

1,5

100


Рассчитанный заклепочный шов крепления верхнего и нижнего поясов лонжерона к его стенке между расчетными сечениями составил:

для сечения 1-1- =33 мм, n = 3, dз= 5 мм;

для сечения 2-2 - = 30 мм, n = 2, dз= 5 мм;

для сечения 3-3 - = 40 мм, n = 2, dз= 5 мм;

для сечения 4-4 - = 30 мм, n = 2, dз= 4 мм;

для сечения 5-5 - = 30 мм, n = 2, dз= 4 мм.

Рассчитанный стык поясов лонжерона по сечению 3-3.

Количество болтов крепления перестыковочных накладок по горизонтальной (nг) и вертикальной (nв) полкам nг= 32, nв= 12 штук d=10 мм.

Спроектированный и рассчитанный узел крепления крыла к фюзеляжу по первому лонжерону имеет следующие размеры: толщина проушины узла равно 38,0 мм; высота проушины - 115,0 мм; расстояние от центра болта до края узла - 79,0 мм.

После выполнения необходимых расчетов выполнил чертежи, которые прикладываются на трех листах формата А-1.

Список использованных источников

1. С.К. Кириакиди, А.Н. Демешко Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу "Конструирование детали и узлов самолета" "Расчет лонжеронов моноблочного крыла самолета" для студентов специальности 130100 "Самолёто- и вертолетостроение" дневной и вечерней форм обучения № 87-96// ВГТУ, Воронеж, 1996г.;

2. Справочная книга по расчету и проектированию конструкций/ М.В. Астахов, А.В. Караваев, С.Я. Макаров, Я.Я. Суздальцев; под ред. Е.Л. Веллер - М.: Типография Оборонгиза, 1954.- 700 с.

3. Е.С. Войт проектирование конструкций самолётов: учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности "Самолётостроение" / Е.С. Войт, А.И. Ендогур и др. - М.: Машиностроение, 1987. - 416 с.

4. Г.И. Житомирский Конструкция самолетов: Учебник для студентов авиационных специальностей ВУЗов - М.: Машиностроение, 1991. - 400 с.: ил.


Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!