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 

 
 

Расчёт теоретической и полной длины стрелочного перевода
Теоретическая длина стрелочного перевода определяется по формуле Lт = R(sin α-sin βн) + К*cos α, мм; (3.15) При R =1355836 мм; βн = 1,216666; α = 2051’45’’= 2,8625; К =2690 мм. Lт = 1355836*(0,049939– sin 1,216666) +2690*0,998752 = 41607 мм. Полная длина стрелочного перевода определяется по формуле Ln= q + Lт+ m, мм; (3.16) При q =2779 мм и m = 4140 мм Рисунок 3.7 – Схема для определения осевых размеров стрелоч ...

Расчет колесно-роликового участка
В вагонном депо ремонт колесных пар выполняется без смены элементов. Производственный участок имеет следующие отделения: - колесных пар; - колесно-токарное; - электросварочное; - обмывки и очистки; - дефектоскопирования (диагностики). Колесно-роликовый участок имеет следующие отделения: - демонтажное; - монтажное; - ремонтно-комплектовочное. ...

Деревообрабатывающее отделение и отделение по ремонту бортов платформ
Перечень оборудование деревообрабатывающего отделения Количество деревообрабатывающих станков определяется по формуле: (6.9) где Vд – расходы древесины на один вагон, в среднем эти расходы составляют 0,7 м3/вагон; Сд – расходы станко-часов на обработку 1 м3 пиломатериалов, Сд = 3,6 станко-часов/м3; кпто – коэффициент, учитывающий деревообработку для нужд ПТО, кпто = 1,22; ηс — коэффициент использования станков, ηсв = 0,9. прин ...