Все о транспорте
 

Нагрузки, действующие на лопасть и лонжерон

Страница 2

Анализ расчетов показывает, что максимальные значения изгибающих моментов получаются на расстоянии (0,35 – 0,5) R от оси вращения.

В общем случае центр жесткости (ЦЖ), центр тяжести (ЦТ) и центр давления (ЦД) на профиле не совпадают (рисунок 1.13) и появляется крутящий (шарнирный) момент Мкр , который действует относительно оси жесткости лопасти, практически совпадающей с осью осевого шарнира.

Силы и шарнирный момент, действующие на лопасть, представляют собой суммы отдельных гармонических составляющих (гармоник), каждая из которых изменяется с определенной частотой, кратной частоте вращения НВ.

Рисунок 1.13 – Возникновение крутящего момента

(1.13)

где хд, хж, хт – координаты центра давления, центра жесткости и центра тяжести относительно носка профиля соответственно.

От аэродинамических и инерционных сил в сечении лонжерона лопасти возникает равнодействующая сила и момент. Сила может бить разложена на три компонента. Два из них являются поперечными силами в плоскости сечения вдоль двух взаимно перпендикулярных осей, одну из которых можно приближенно считать совпадающей с хордой профиля. Третьим компонентом является осевая сила N (вдоль оси лопасти). Момент состоит из изгибающих моментов в плоскости взмаха и плоскости вращения и крутящего момента.

Так как поперечные силы значения не имеют, то они не рассматриваются.

Осевая сила практически равна центробежной, возникающей вследствие вращения винта. Она вызывает растяжение лонжерона. В связи с тем, что центробежная сила Nцб имеет большую величину (десятки тонн), в поперечном сечении лонжерона появляются большие нормальные напряжения. Они практически не изменяются по величине, поэтому являются статической подгрузкой, которая может вызвать снижение долговечности. С учетом этого при проектировании выбирают площадь поперечного сечения лонжерона. От крутящего момента в сечении лонжерона возникают касательные напряжения, не оказывающие заметного влияния на ресурс. Исключение может составить комлевая часть лопасти из композиционных материалов из-за наличия отверстий для крепления наконечника. Крутящий момент комлевой части лопасти передается на систему управления и определяет ее прочность [1].

На рисунке 1.14 представлена схема распределения сил и моментов относительно сечения лонжерона.

Рисунок 1.14 – Распределение сил и моментов в лонжероне, где N – центробежная сила, Q – поперечная сила, Мz – крутящий момент, Мz –изгибающий момент

Наибольшее для ресурса значение имеют изгибающие моменты. Они являются переменными по времени и вызывают в сечении лонжерона появление переменных нормальных напряжений, определяющих ресурс лопасти. Главными расчетными характеристиками являются величины продольной силы и крутящего момента, так как принимается допущение о том, что при вращении лонжерон, нагружаемый большой центробежной силой, растягивается и выпрямляется, за счет чего лопасть частично разгружается от изгибающих сил.

Страницы: 1 2 

 
 

Разработка операции осталивания распределительного вала автомобиля ГАЗ-24
Исходные данные Материал: Сталь 45 ГОСТ 1050-88 Масса детали: 12 кг. Площадь покрываемой поверхности Fд =0,561 дм2. Плотность осаждаемого металла г = 7,8 г/см3 Электрохимический эквивалент С=1,042 є/А·ч. Вывод металла по току з = 52 %. Плотность тока ДК = 50 А/дм2. Оборудование: ванна для обезжиривания и осталивания, выпрямитель тока, электропечь. Содержание операции Осталить опорные шейки вала под до диаметра 51-0,02 указанного на ра ...

Характеристика детали и условия ее работы
Деталь, предлагаемая для проектирования – вал распределительный автомобиля ГАЗ-24. Эта деталь обладает следующими характеристиками. 1. Наименование детали: вал распределительный. 2. Класс детали: 2.(круглые стержни) 3. Номер детали по каталогу: 24-1006015 4. Количество деталей на один ремонтируемый двигатель: 1. 5. Материал: Сталь 45 ГОСТ 1050-88. 6. Твердость шеек HRC 54-62; 7. Масса детали: 12 кг. 8. Характер деформации: изгиб с круч ...

Годовая программа ремонта автосцепного оборудования КПА
Программа ремонта определяется из расчета количества автосцепных комплектов, поступающих из ВСУ и с ПТО: Nавт = Nв ∙2∙1,2, авт.ком.,(35) где 2 – количество автосцепных комплектов на одном вагоне; 1,2 – коэффициент, учитывающий 20% комплектов от годовой программы, поступающих с ПТО. Nавт = 710 ∙ 2 ∙ 1,2 = 1704 авт.ком. При такой программе ремонта участка внедрение поточно-конвеейрной линии /9/ не целесообразно, так к ...