Учебник Житомирский (553622), страница 22
Текст из файла (страница 22)
З.б,а1. В принципе это позволило бы сделать участок лонжерона 1 — 1 без с~енки, так как (» ~ ~ — О. Однако при несимметричном нагружении крыла, например при отклонении элеронов или интерцепторов, (» ~ (~О и стенка — на участке лонжерона 1 — 1 нужна. Момент М~ 2 (пара сил 3~ 2) воспринимается бортовой нервюрой 1 — 2 и передается ею в виде пары сил Р, 2 на узлы 1 и 2 крепления крыла к фюзеляжу (при этом бортовая нервюра работает на поперечный изгиб, рис. З.б, 6).
С увеличением углов стреловидности т растет значение М~ к например' при Х= ° величина М~ — » по бортовой нервюре достигает значения 0,86 от изгибающего момента по лонжерону. Поэтому бортовая нервюра имеет толстую стенку, подкрепленную стойками, и мощные пояса, соизмеримые с поясами лонжерона, которые должны„как об этом уже говорилось, быть связаны со стенками и пояса~и лонжерона (см, рис.
3.5) для восприятия бортовой нервюрой момен~а М~ ». Конструктивно бортовая нервюра может принадлежать и крылу, н фюзеляжу. Крутящий момент М. в виде потока касательных усилий д„=М„» э ~/ 2Р» з ~ по замкнутому контуру (рис. 3.6, в) уравновешивается реакциями в узлах 2 и 8 крепления корневой нервюры 2 — 8 — 4 и передается ею в виде пары сил И. (М„» ~ ~ — — М.В (' — расстояние между точками 2 и 81) на узел 2 и на лонжерон в точке 8 (см. рис. 3.5 и 3,6, в) . Сила Й„из точки 8 сдвигом и изгибом участка лонжерона 1 — 8 передается в узел 1, Дополнительный изгибающий момент М „„от силы .Ч, в точке 1 показан на рис. 3.5.
Корневая нервюра 2 — 8 — 4 работает при этом на изгиб и сдвиг: в ее сечениях действуют (~ и М, поэтому конструктивно она выполняется в виде двухноясиой балки. В конструкции крыла кроме корневой нервюры 2 — 8 — 4 может быть еще одна усиленная нервюра 1 — 7 (см. рис, 3.5 и рис. 3.6, г) для снятия М. с носовой части крыла (М„~,т). Эта нервюра защемлена в узле 1; ее стенка соединена уголком со стенкой лонжерона, а пояса — накладками 8,'см. рис.
3.5) с поясами лонжерона и бортовой нервюры. На рнс. 3.6, г показано разложение М~ 7 на составляющие М~ » по бортовой нервюре и М~ 1 по силовому элемеиту 1 — 1 в фюзеляже. От М. нервюра 1 — 7 работает как консольная балка на изгиб и сдвиг. В ее сечениях дейсгвуюг Я и М и поэтому она выполняется В Виде двухпоясиой балки. Таким образом, в результате проведенного анализа выявлены те дополнительные силы и моменты в узлах крепления крыла, которые порождаются особенностями работы под нагрузкой корневого треугольника крыла 1=2 — 8. На рис.
3.7 показано однолоижероиное стреловидное крыло с двумя стенками (передней и задней) с шарнирными узлами на них. Бортовая нсрвюра в этом крыле, имеющем г =-45', воспринимает 0,71 от изгибающего момента крыла, Поэтому эта нервюра имеет мощные пояса, соединенные накладками с поясамн лонжерона, а стенку — ферменной консгрукции из стержней большого поперечного сечения.
Корневая нервюра гоже ферменной конструкции по нагрузкам и работе ие отличается от описанной выше корневой нервюры 2 — 8 — 4. В этом крь ле все нормальные нервюры фермениой конструкции. Стыковой моментный узел на лонжероне очень мощный, так как через него передается на усиленный шпангоут фюзеляжа и бортовую нервюру изгибающий момент М всего крыла и значительная часть поперечной силы Я крыла. Применение нервюр ферменной конструкции в этом крыле об.ьясняется большой строительной высотой сечений крыла, отсутствием в крыле топливных баков, широким распространением ферменных конструкций в период разработки самолета с таким крылом.
На рис. 3,7 видны стыковые угольники, связывающие стенки нервюр со стенкой лонжерона и с передней и задней стенками крыла. Подвижными частями в этом крыле являются щи 3.2.2. Двухлоижерониые крылья (см. рис, 3.1, б). В силовой схеме здесь уже два лонжерона 1 — Б и 2 — 6 и, следовательно, должно быть и два моментных узла крепления крыла к фюзеляжу. Бортовая нервюра 1 — 2 в точках 1 и 2 мо. ментно (накладками на поясах) связана с лонжеронами„а корневая иервюра 2 — 8 — 4 — шарнирно оперта на них (ее стенки связаны со стенками лонжеронов) в точках 2 и 8. Передача на грузок Я, М и М,).
Вдали от корневого треугольника 1 — 2 — 8 (Я.=. 6 з,' нормальные напряжения в межлонжеронной части крыла а = сопЫ. Поперечная сила (~ и изгибающий момент М вдали от заделки распределяются между передним и задним лонжеронами пропорционально их жесткостям на изгиб Е1. При приближении к корневому сечению начинает сказываться разность длин лонжеронов и задний, более короткий и более жесткий поэтому лонжерон, начинает догружаться поперечной силой Я и изгибающим моментом М, а передний лонжерон — разгружаться.
Сила (,)~ перейдет в узел 1„дополнительно изгибая лонжерон на участке 1 — 8, сила (Ь будет передана в узел 2 непосредственно Моменты по лонжеронам 1 и 2 в узлах 1 и 2 воспримутся бортовой нервюрой 1 — 2 и силовыми шпангоутами или фюзеляжными участками лонжеронов 1 — 1 и 2 — 2 (см. рис. 3.1, б), Последние, как и в однолонжеронном крыле, будут работать при симметричной нагрузке на консоли крыла на чистый изгиб (см. рис. 3,6, а), а нервюра 1 — 2 — на поперечный изгиб (рис. 3.8). Исходя из работы бортовой нервюры на сдвиг и изгиб, она должна иметь мощную стенку и пояса, связанные с поясами лонжеронов мощными накладками лдя осуществления передачи иа нервюру 1 — 2 моментов М1» и М»~ » с переднего 1 и заднего 2 лонжеронов.
Крутящий момент М. передается так же, как и на однолонжеронном крыле. На рис. 3.9 показано двухлонжеронное стреловидное крыло. Большой угол стреловидности (~=6О ) крыла определяет степень нагруженности бортовой нервюры 1 — 2 (см. рис. 3.1, 6) изгибающими моментами М~ ». М~ =М'ьв60'~0,86М' (1 — номер лонжерона). Поэтому нервюра 1 — 2 имеет стенку 4, подкрепленную стойками б и мощные пояса 2, 8, связанные накладками 8 с поясами лонжерочов 7, заканчивающиеся моментными узлами 1, 6 с горизонтальным расположением проушин под два вертикальных болта. Задний лонжерон, догруженный поперечной силой Я и изгибающим моментом М за счет разгрузки переднего лонжерона, имеет более толстую, чем у переднего лонжерона, стенку и пояса большего поперечного сечения, Между задним лонжероном и задней стенкой в данном крыле расположен отсек, где размещается стойка шасси (основная опора) *.
На усиленных нервюрах и задней стенке закреплены рельсы закрылков и узлы навески элеронов. Узлы крепления стойки шасси, закрылков и элеронов передают нагрузку от этих агрегатов на усиленные нервюры и раздаются ими на стенки лонжеронов и на обшивку так же, как это д 7 Рнс. 3.7. КОНСь'~ЯЩ$нЯ ОДНОЙ стреловидного крыла 100 ~ Компоновна осиовиих опор нф других самолетах, естественно, может бить н нйой Рис. 3.8 Схема нагружении борто- вой нерввры 1 — 2 двухлонжеронно- го крыла рис. З.д. ~онсгр~~~ня д~ухдонжеронного стрелойиднОгю крылэ было показано на рнс. 2.50, иллюстрирующем работу усиленной нервюры от сосредоточенных сил. Для этого стенки и пояса нервюр в крыле (рис. 3,9) связаны с узлами крепления стоек шасси, закрылков и элеронов принципиально так же, как это было показано на рис.
2.50, 3.2.3. Миоголенжероииые крылья (см. рис. 3. 1, в и рис. 3.10) по конструктивной схеме и передаче нагрузок во многом аналогичны двухлонжеронным стреловидным крыльям. Число моментных узлов, связывающих ОЧК с усиленными шпангоутами фюзеляжа нли с лонжеронами, проходящими через него, должно быть равно числу лонжеронов, Пропорционально жесткостям на изгиб лонжеронов вдали от сечения 2 — 8 (см, рис. 3.1, 8) распределяются по ним поперечная сила Я и изгибающий момент М.
1ак же, как и в случае двухлонжеронного крыла, передние более длинные лонжероны сбрасывают на задние более короткие лонжероны часть Я и М (и тем эта часть больше, чем больше угол стреловидности крыла т). Это приводит к тому, что в наиболее нагруженной корневой части крыла передние лонжероны остаются недогруженными, что невыгодно в весовом отношении. Поперечная сила ф, подошедшая по стенке 1-го лонжерона к корневой нервюре 2 — 8 — 4 (см. рис. 3.1, 8), будет передаваться к узлу его крепления, вызывая дополнительный изгиб этого лонжерона, ~~с~~~ лонжерона От Силы ф будЕТ работать иа сдвиг.
Изгибающие моменты лонжеронов в узлах их крепления с бортовой нервюрой 1 — 2 будут нагружать ее моментами М1 т (рис. 3.10, б), от которых эта иервюра будет работать на поперечный изгиб. Для этого пояса 4 (см. рис, 3.10, а) бортовой нервюры 1 — 2 должны быть связаны с поясами лонжеронов накладками 1.