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 

 
 

Определение напряжения кручения
Напряжение кручения вала: где Мкр = Мдв. max Ч i1Чзкп = 116Ч3,67Ч0,99 = 421 Нм – крутящий момент на выходном валу коробки передач на низшей передаче, - момент сопротивления при кручении. Следовательно, Условие по напряжению кручения карданного вала выполняется. ...

Определение производственной площади цеха
Определяем общую площадь, занимаемую в плане оборудованием и организационной оснасткой, по формуле: FСУМ = F¢СУМ + F¢¢СУМ = 1,697 + 14,345 = 16,042. Расчетную площадь цеха определяем по формуле: FЦЕХА = FСУМ * КПЛ = 16,042 * 3,5 = 56,147, где: КПЛ – коэффициент плотности оборудования для данного цеха, учитывая специфику и безопасность работ; КПЛ принимаем из табл. №11 “Приложения” равным – 3,5. Учитывая, что новые здания и ...

Рост загрузки сортировочных устройств
Величина загрузки сортировочной горки, численно равная коэффициенту использования ее перерабатывающей способности, устанавливается без учета переработки вагонопотоков ЗСГ по формуле: где Nр – число расформировываемых на горке составов. Увеличение уровня загрузки горки, связанное с наличием в расформировываемых составах вагонов ЗСГ и выполнением с ними дополнительных маневровых операций, может быть определено из выражения: При налич ...