Учебник Житомирский (553622), страница 84
Текст из файла (страница 84)
Значения М„„и М,~ могут достигать 10'...1,5.10' Дж и более. 9.4.3. Реактивный крутящий момент М„действуег на узлы крепления двигателя от вращающегося винта ПД или ТВД. Величина М,=5,1-10'Ж/а Дж, где М вЂ” мо1цность дв~га~е~я, р~зви~аемая на валу ~ни~а, кВТ, и — ~и~ло оборот~в винта в минуту. 9.4.4, Аэродинамическая иагрузка на гондолы двигателя невелика. Однако боковая сила (Р,), возникающая при скольжении самолета, может вызывать большие силы в элементах конструкции пилонов, к которым крепятся гондолы.
Учитывается аэродинамическая нагрузка при расчетах местной прочности гондол, пилонов, воздушных каналов, капотов и люков. Максимальное значение вертикальной силы Р„=Р„,„действует на узлы крепления двигателя в криволинейном полете в вертикальной плоскости с максимальной перегрузкой (п„=а'„,„). Наибольшее значение продольной силы Р =Р,,„получается при Опробовании двигателя на стоянке на макси- П~Р~ГРУзкн в ЙМ аьигателя могут сушествеино (нз иесколько еднниц) отлнчаться от перегрузки в ци самолета (см подразд 1 3з» 354 мальных обОрОтах. Большие перегрузки действуют на узлы крепления двигателей при ~рубой ~ос~дке самолета (особенно опасн~ боко~~е силы на гондолы двигателей, возникающие при посадке со сносом, для элементов конструкции пилОНОВ, иа когорые эти силы передаются), при рулении самОлета по иеров" ному грунту, при возникновении вибраций частей самолета„к которым крепится двигатель Ниже на различных схемах крепления двигателей будет рассмотрено восприятие нагрузок, действующих на узлы их крепления к агрегатам планера $ 9.$.
КОНСТРУКЦИЯ УЗЛРВ КРЕПЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ Для крепления двигателя к силовым элементам крыла или фюзе ляжа применяют специальные рамы, стержневые пространственные сварные ферменные и другие виды конструкций, которые позволяют надежно соединить двигатель с планером самолета и передать на него нагрузки от двигателя Силовые схемы таких конструкций определяются типом двигателя и его расположением на самолете. Двигатель имеет шесть степеней свободы (перемещения и поворот относительно осей Х, У, У), поэтому в общем случае надо не менее шести стержней, направления которых не пересекали бы одну прямую, чтобы решить задачу крепления двигателя Часто для повышения живучести СУ число стержней крепления двигателя может быть увеличено.
Высокая нагруженность элементов крепления двигателя предопределяет использование в этих целях высокопрочных сталей (например, ЗОХГСА со значениями а, до 12 ..15 мПа) Эти стержни располагают обычно в двух плоскостях, перпендикулярных продольной оси двигателя, причем основные узлы крепления двигателя располагают вблизи ЦМ, а вспомогательные узлы — возможно дальше от )ЛМ. 9.5.1.
Крепление иа самолетах ПД жидкостного охлаждения осуществлялось на подмоторных рамах, основным элементом которых были две продольные балки, закрепленные непосредственно на силовых элементах пла нера или через пространственную стержневую систему. Для крепления двигателя на балках подмоторной рамы использовался ряд специальных узлов (~лап~ с проушинами ) по Обеим сторонам силОВОЙ части двигателя — картера и соответствующие им гнезда под ~п~льки на балках рамы. Крспление звездообразного ПД воздушного охлаждения часто осуществляется на трубчатой сварной моторной раме, состоящей из трубчатого кольца, к которому кренится картер двигатели, и приваренных к нему стержней Узлы крепления мо гора к фюзеляжу или к крылу представляют собой вваренные в стержни проушины или фитинги.
Ответные узлы должны быть и на усиленном шпангоуте фюзеляжа или на лонжероне крыла в местах стыка с усиленными нервюрами. Иа рис.9 2, о показана конструкция моторами звездообразного ПД. Картер двигателя шпильками О крепится к раме кольцу, к которой приварены втулки 3 (сечение Б — Б) и ушки крепления капотов двигателя. Во втулки 3 вставляется резиновый амортизатор. Стержни простран ственной фермы приварены к кольцу с помощью косынок (см. сечение 8 — В).
Задние концы стержней попарно соединены и сварены со стаканом с амортизатором узла крепления рамы к крылу. Нз рис 92, и: 1 — аерхние узлы с аморткзаторами, 2 — нижние узлы е амортизаторами (конструкцня амортизаторов, служащнх для поглощения вибрационных нагрузок от двигателя, показзна нэ рис. 9 2 иа виде А и сечении Б — Б), 4 — раснорные чашки„Б — шайба с арнвулка низированными резиноаыми шайбами, 6 — распорная ътулка. 7 — втулка, 8 — иильнатый болт, 9 — затяжиая гайка, 10 — шпнлька крепления двигателя, П вЂ” - рзспорнзя втулка, И вЂ” резнновая втулка 9,5.2. Крепление ТВД к переднему лонжерону крыла может быть осущсст- вленО с помощью пространственной фермы, соединяющейся с бОкОвыми папфами на корпусе компрессора двигателя с помощью демпферов.
Две основные опоры-цапфы двигагеля, расположенные вблизи его ЦМ, передают основную долю нагрузки от двигателя иа стержни фермы, а цапфы на корпусе, расположенные по другую сторону от ЦМ двигателя и значительно удаленные от него, играют вспомогательную роль. В таких фермах для регулирования положения оси двигателя вилки на верхних и нижних подкосах имеют резьбовые наконечники. На рис.
92, 6 показано крепление ТВД к гондоле на крыле самолета Ил-18, которое отличается от описанного выше лишь тем, что здесь осуществлено ферменно-балочное крепление ТВД. Конструкция крепления состоит из двух балок 8, двух верхних 9, двух внутренних 7 и двух задних б подкосов. Балки 8 и подкосы 9 крепятся в узлах 6 и 3 на стыке переднего лонжерона крыла с усиленными нервюрами. Двигатель 1 крепится на четырех цапфах Передние иапфы И (основные опоры двигателя) вставляются в амортизаторы (демпферы) 11 балок 8 (на рис.
9.2,6 передний демпфер Я~ обычной типовой конструкции (см вид А на рис 92, а) условно не показан). Задние цапфы 4 соединены с подкосами-дсмпферами 5. На рис. 9.2, 6: 10 — узел крепления подкоса 9 к балке 8 Вибрационные нагрузки от ПД и ТВД на узлы их крепления возникают из-за несбалансированности винта, а для ПД еще и из-за неравномерности крутящего момента, к~тора~ тем больше, чем меньше ~исло цилиндров. Прн совпадении возмущающих колебаний от двигателя с частотой собственных колебаний частей самолета возникает резонанс с увеличением амплитуды колебаний и разрушением конструкции. Для снижения частоты колебаний, передаваемых на конструкцию, в креплении двигателей и применяют упругие элементы — амортизаторы (демпферы) . Амортизаторы-демпферы снижают усталостные напряжения в элементах конструкции крепления двигателей и в конструкции самолета, а также способствуют снижению неприятных Ощущений у экипажа и пассажиров, вызываемых вибрациями самолета.
Конструкт н я подкоса-де м пфера 5 (рис. 92,6) показана на рис. 9.2, в. Здесь ! — втулка„2 - стопориий винт, Л вЂ” корпус, 4 гайка, 5, 6, У вЂ” втулки. 7 дисковый демифер, 8 — лольыо, 7Π— шток демпфера, 1Р— переходная вт~лла, И вЂ” уха На рис. 9 2, г показан один из Вариантов узлов крепления рамы — стержневой фермы (стержнн 4, 3, 2) к усиленному шпангоуту 1 фюзеляжа, а на рис 9.2, д — вариант конструкции узла 3 основного крепления двигателя Здесь цапфа двигателя вставляется в эксцентриковую шаровую втулку 1, которая закрепляется на раме двигателя в узле 3 крышкой 2 на винтах 7 гайками 9.
Зксцентриковая втулка 1 может разворачиваться в узле„чем и регулируется положение оси двигателя. На рис. 9.2, д: 4, 5 — стержни фермы; 6 — гайка 9.5.3. Крепление ТРД на самолете имеет свои особенности, связанные с тем, что на самом ТРД с осевым компрессором есть два силовых пояса (на корпусах компрессора 1 и турбины О). Это позволяет крепить двигатель в плоскостях 1 и П этих поясов (рис 93). Однако есть варианты более простого и технологичного трехточечного крепления ТРД, когда два узла крепления располагаются вблизи ЦМ двигателя, а один (вспомогательный) узел расположен на большом удалении от ЦМ по другую от него сторону (см. далее рис. 9.4 и 9 8).
трепле н не ТРД внутри фюзеляжа характерна использованием ил Вых шпангоутов и продольных балок в фюзеляже для непосредственного „репления кронштюйиОВ Основных узлоВ подВюски дВНГэтеля Нэ рис 9.3 показан один из вариантов крепления двигателя внутри фюзеляжа. Двигатель В этом случае закреплен в двух плоскостях 1 и Л по обе стороны относительно ЦМ двигателя на усиленных шпангоутах 2 и 4 стержнями (тягами) 1 и 3 (сечения 1 и 11, виды А и 5) и на продольной балке верхним узлом (вид В и сечение Л вЂ” Д), Верхний узел, воспринимающий тягу двигателя и вместе со стержнем 3 боковые силы, представляет собой штампованный штырь У„оканчивающийся пальцем 8, который при монтаже Входит В шарОВой узел 7 нэ двигателе.
Штырь крепится к верхнему поясу продольной балки 5 фюзеляжа болтом 4, а к гнезду на нржнем поясе этой балки прижимается стальным клином 6. Скользящая посадка пальца штыря 8 в шаровом узле 7 обеспечивает свободное перемещение двигателя в Вертикальном направлении и поворот относительно шаровой поверхности при тепловом расширении или прн нивелировке двигателя Штырь 9, зажатый В поясах продольнОй бэлки фюзеляжа 5, От ТЯГН дВигатюля работают на поперечный изгиб как двухопорная балка с консолью — пальцем 8, Входящим В шаровой узел 7.
При этом продольная балка 5 (ее пояса и стенка) нагружается от силы тяги осевой силой, которую она передает на обшивку, и изги бающим моментом. Поэтому продольная балка 5 выполнена двухпоясной Боковыю стюржии 1 пюрЕднюГО крепления работают нэ сжатию-растяжение, воспринимая вертикальные нагрузки от Веса и снл от гироскопических моментов М„, и М„~ Стержни ! Выполнены из хромансилевой стали и крепятся к кронштейнам на двигателе и на усиленном шпангоуте 2 В сечении 1. Длина тяг может изменяться для нивелировки положения двигателя Заднее крепление двигателя по усиленному шпангоуту 4 в сечении И Воспринимает вертикальные (стержни !) н боковые (стержень 3) нагрузки (вид Б). Стержни 1 и 3, хромэисилевые, тандерные с регулирующимися наконечниками, соединяются с кронштейнами нэ двиГателе и иа усиленном шпанГоуте 4.
ПО бокОВинэм фюзюлЯжа для монтажа двигателя от эксплуатационного разъема проложены рельсы, по которым двигатель вкатывают на место установки Регулируемое сопла крепится к двигателю телескопическим соединением н рельсами опирается иэ ролики 10 в фюзеляже (вид 1Л) Это позволяет соплу свободно перемещаться от нагрева В продольном и поперечном направлениях (ролик с одной стороны сопла не имеет ограничительной реборды). Нагрузки, приходящие на усиленные шпангоуты от тяг 1 и 3 подвески двигателя, уравновешиваются патоками касательных усилий на обшивке, а осевые усилия с продольной балки 5 — осеВыми силами нэ обшивке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
