Учебник Житомирский (553622), страница 61
Текст из файла (страница 61)
Последнее улучшает условия работы оборудования самолета. На рис. 7.24, б показан еще один вариант стойки основной опоры самолета, гораздо меньшей, чем в предыдущем примере, размерности с четырьмя колесами в одном ряду, убирающейся при уборке шасси с разворотом стойки с колесами на 90'». Выбор такого конструктивного решения (по четыре колеса в одном ряду) продиктОван, в ОснОвном, стремлением пОвысить проходимость самолета и условиямн компоновки основных его опор в убранном положении. Недостатки шасси с многоколесными тележками: сложность их конструкции и уборки; большой крутящий момент на стойку шасси при развороте самолета вокруг одной из стоек, когда на передние колеса тележки действует боковая сила одного направления (против разворота), а на задние — обратного направления; ухудшение маневренности самолета при движении по аэродрому.
Использование разворота колес основных опор, как это сделано на стойках шасси (см. рис. 7.24, а) улучшает маневренность самолета на аэродроме (самолет может развернуться на ВПП на 180' при стандартной ширине полосы). Возможность разворота тяжелого самолета на аэродроме с небольшим радиусом при развороте передних и хотя бы части колес основных опор, как правило, устраняет необходимость разворота самолета вокруг одной из его стОек и ее нагружения 6Ольшим крутящим моментом.
$7.8. КОНСТРУКТИВНО-СИЛОВЫЕ СХЕМЫ ШАССИ И ИХ лнАЛИЗ По способу восприятия и передачи нагрузок, т. е. по КСС шасси разделяются на ферменные, балочные и ферменно-балочные. 7.8.3. Ферменное шасси представляет собой совокупность стержней— пространственную ферму, к которой прикреплены опорные элементы (колеса, лыжи). Стержни фермы при всех видах нагрузок на шасси работают на растяжение-сжатие, поэтому шасси, выполненное по такой КСС, оказывается наиболее легким. Типовые конструкции ферменных опор самолета представлены на рис.
7,25. На рис, 7 25, а и в показано пирамидальное ферменное шасси, Стержни стоек этого шасси, образующие пирамиду, крепятся к крылу и к фюзеляжу. На рис. 7.25, в показана конструктивная схема ферменного шасси самолета Ан-2 и конструкция его основных узлов 1...$~ и сочленений. Здесь: 1 — узел крепления к крылу амортизатора; П вЂ” узел крепления задних подкосов к фюзеляжу; Ш вЂ” узел крепления передних подкосов к фюзеляжу; Ю— узел крепления заднего подкоса к переднему подкосу; $' — узел крепления полуоси к переднему подкосу; 1. ?, 9 — спецмасленки; 2 — верхнее ушко подкоса; 3, И обоймы; 4, 16 — шаровые вкладыши; 5, 8 — карданы; 6— ушко подкоса; 1Π— вилка амортизатора; 17 — ушки полуоси; 12 — гребенка подкоса; И вЂ” вилка заднего подкоса; 14 — ушко переднего подкоса. На рис, 7.25, б показан другой вариант ферменного шасси.
Здесь плоская ферма, образованная осью колес, двумя стержнями с амортизаторами и двумя боковыми подкосами, подпирается двумя задними подкосами. Невозможность уборки таких опор в полете ограничивает их применение легкими самолетами с небольшой скоростью полета. 7.8.2, Балочное шасси, В такой КСС шасси основным силовым элементом » Читателю предлагаетея„используя аналогии в конструкции онор иа рис. 7.24, а н 6, самостоятельно определить назаанне, назначение и работу всех элементов онори (рис, 7.24,6) при ее уборке н выпуске Рис 7,25 Варианты нонструкцнн ферменного шасси опоры является балка — амортизационная стойка, работающая на все виды нагрузок, от которых в ее сечениях возникают осевые и поперечные силы, изгибающие н крутящ~е мо~ен~~.
А~ортизационна~ ст~й~а представля~т собой либо консольную моментно закрепленную балку, либо балку на двух опорах в плоскости уборки и с моментной заделкой в другой (перпендикулярной) плоскости. В первом случае верхний конец стойки шасси соединен жестко (моментно) с конструкцией самолета (крыла или фюзеляжа), а к ни жнему ее концу крепится колесо (лыжа). Здесь нет подкосов, стойки не убираются, они проще по конструкции и компоновке. Однако изгибающие моменты, действующие на такую стойку, пропорциональны ее высоте, что при увеличении высоты шасси приводит не только к увеличению массы шасси, но и к увеличению массы тех силовых элементов, к которым Оно крепится.
Все это, и ОсобеннО тО, чтО стОЙки не убираются, резко ограничивает применение такой схемы шасси в чистом виде. С известным приближением к такой КСС шасси можно отнести убирающнеся стойки, имеющие вторую (кроме оси траверсы) опору, расположенную выше традерсы и на близком к ней расстоянии Последнее обстоятельство как раз и позволяет считать в силовом отнощении такне стойки консольными балками, защемленными в верхней части.
Эпюры изгибающих моментов для таких стоек от снл Р„(ЄЄ), приложенных к колесам, подобны эпюре М. на рис. 7.26, а. Характер эпюры М, объясняется наличием на верхнем конце стойки второй опоры Это или упор 8 для стойки 2 в замке выпущенного ноложения 4 (см. рис. 7.26, а, узел У), или рычаг 2О (см. рис. 7.24, а) к подкосу 10 на шпинд~~е 9 стойки в плоскости ее уборки, или рычаг 16 (рис. 7.ЗЗ) на траверсе 2 к подкосу 14. Проигрывая по величине изгибающего момента и, следовательно, из-за этого и по массе стойкам с креплением подкоса ниже оси траверсы (рис 7.26, в), такие стойки могут оказаться рациональными только при небольшой высоте стоек и при других получаемых прн этом преимуществах, например в простоте кинематики уборки и компоновки ОпОры в ВыпущеннОМ и убранном пОложениях. Д Ф Ю Рие 7 Ю Конструкция и нагружение передней опоры б~лочной КСС Эпюры изгибвющнх моментов Влияние подкоеа на величину изгибапице1о момента Во втором случае — балка на двух опорах — стойка кроме оси траверсы имеет еще одну расположенную ниже трэверсы опору либо в виде упора н замке выпущенного положения (см поз 6, рис 710 и этот же замок на рис 6 16, б), либо в виде подкоса в плоскости уборки стойки (см рис 7 7„79„ 726, в, 729, 732 и др ) Но при этом стойка моментно заделана с помощью трэверсы в другой плоскости Вторая опора позволяет существенно снизить действующие на стойку изгибающие моменты (см эпюры моментов на рис 77„ 7 26, в) и нагрузку на узлы ее крепления, увеличить жесткость всей опоры Если вторая опора амортизационной стойки выполнена в виде подкоса или цилиндра подъемника стойки, то они от силы Р„на колесо работают только на осевые силы, так как и к стойке и к силовым элементам конст рукции крыла (фюзсляжа) крепятся шарнирно Если вторая опора стойки— упор в замке выпущенного положения или серьга на стойке, запираемая в замке, то на стойк~ в этом месте будет действовать сила реакции, разгру жающая стойку от изгиба выше замка (см поз 6 иа рис 7 10) Наибольшее распространение получила балочная КСС стоек с одним подко сом в направлении уборки Характерные конструктивные особенности основных и передних опор самолета, выполненных по такой КСС, описаны выше в подрэзд 752 и 753 Здесь продолжается рассмотрение этих вопросов с позиции КСС этих опор Например, в опоре, представленной на рис 712 (726, а), цилиндр-подъемник не выполняет роль подкоса и вообще не представляет собой дополнительную опору для стойки Здесь дополнительной (кроме оси траверсы) опорой является упор 3 (см рис 7 26, а) в замке выпущенного положения 4, в который упирается (при действии силы Р„на колесо) буртик б вокруг штыря 5 замка на верхнем роге 7 стойки 2 В такой конструкции замка его штырь 5 прсдохраняется от действия поперечных (срезающих) сил при лобовом ударе на посадке самолета и при движении по неровному грунту (эти силы передаются через буртик 6 на упор 3 в корпусе замка выпугцен ного положения 4 и уравновешиваются на горизонтальной жесткости ниши шасси) Штырь замка 5, входящий в гнездо замка 4, фиксирует стойку в выпущенном положении При таком конструктивном решении цилиидрподъемник 1 стойки (см рис 7 26, а) не воспринимает нагрузок от стойки при посадке и движении самолета по аэродрому Разгружен от сил, воспринимаемых опорой в выпущенном положении, и цилиндр-подъемник 1 в схемах стое~ типа, представленных на рис 7 11 Здесь нагрузки от стойки кроме узлов ее подвески с помощью траверсы воспринимаются подкосом И Рассмотренные конструктивиыс решения, освобождая от нагрузок цилиндр- подъемник стойки при посадке самолета и его движении по аэродрому, позволяют повысить надежность работы шариковых или цанговых замков внутри этих цилиндров (см рис 7 17) и повысить ресурс нх работы, а в стойке (см рис 7! 0) позволяет вообще обойтись без нодкоса Нэ рис 7 26, а показано нагруженис такой стойки силой Р.(ЄЄ), даны схема ее уравновешивания и эпюра М от силы Р, в плоскости ХОУ Особенности конструкции замка выпущенного положения приводят к тому что от упора 3 этого замка (узел 7) на стойку действует только горизонтальная сила реакции На рис 7 26, б приведены схема уравновешивания силы Р, и эпюра М, для этой же стойки На рис 726, в показана для сравнения стойка с подкосом При одинаковой геометрии и нагрузках стоек, пред ставленных на рис 7 26, а и в, и, следовательно, равенстве изгибающих моментов в сечениях а — в, равно отстоящих от центров колес одинакового диаметра, стойка 2 на рис 7 26, в менее нагружена и огибающим моментом Подкос 8 — 9, являясь дополнительной опорой для стойк~, разгружает ее от изгиба (п~нктирная линия Ьд иа эпюре М, для случая, если бы стойка бала бсз подкоса и защемлена в точке С) Сравните ординаты сд на зпюре М, на рис 726, а и 726, в Отсюда стойки с подкосом при прочих равных условиях (эти условия уже оговаривались выше) всегда летуче Но для таких стоек нужны узлы для крепления подкосэ и силовые элементы в крыле или в фюзеляже для восприятия силы 5, ~ приходящей на узел (узлы) крепления подкоса к агрегатам планера Подкосы, как это видно из рисунков рассмотренных стоек, могут подкреплять стойку (находиться) как в плоскости ХОУ, так и в плоскости УОУ в зависимости от того, как решены на самолете вопросы компоновки опор в выпущенном и в убранном положениях и какова кинематика при уборке стоек шасси Решение этих вопросов для основных н передних опор самолета С 5 и Ил-76 уже рассматривалось (сч рис 7 24 и 7 33) 7.8.3.
Ферменно-балочиое шасси также получило большое распространение ~ы современных самолетах, так как оно при относительно небольшой массе имеет габариты, нс намного превышающие габариты стоек бэлочнОи КСС В такой КСС балка — амортизационная стойка работает нэ все виды ~ыгрчзок, э подкрепляющие ее стержни — раскосы и подкосы, работая на осевые силы, позволяют сугнсствснно снизить действующие на стойку изгибающие моменты По ферменно б~лочной КСС выполнены стойки щ ~сси, представленные на рис 78, 718, 727 Конструкция элементов ферч — траверс, раскосов и подкосов — опискина выше, а варианты конструктивного выпо ~нения этих элементов прсдставлены на рис 7 8 7!3, 7 18 и др Ь,ак видно из этих рисунков, конструктивное выполнение и сами схемы стоек шасси, выполненных по ферменно-балочной КСС, существенно отличаются друг от друга Различия в конструкции определяются прежде всего расположением стоек и узлов их крепления на самолете, направлением уборки и самой кинематикой уборки стойки и др На рис 7 27 приводятся схематическое изобра жение передней опоры, ранее представленной на рис 718, а, ее нагружепие силами Р,, Р„и Р,, схема уравновешивания этих сил в узлах подвески стойки.