PROJEKTOWANIE I BUDOWA

Transkrypt

1 ObciąŜeni odwozi PROJEKTOWANIE I BUDOWA OBIEKTÓW LATAJĄCYCH I ObciąŜeni odwozi W. BłŜewicz Budow smolotów, obciąŝeni St. Dnilecki Konstruownie smolotów, wyzncznie obciąŝeń R. Cymerkiewicz Budow Smolotów T. C. Corke Design of Aircrft Rol odwozi Podwozie smolotu m z zdnie umoŝliwić ostój i ruch smolotu n ziemi orz rzyjąć i rozroszyć energię wynikjącą z ruchu smolotu odczs lądowni. Znjomość obciąŝeń, jkie owstją w tych okolicznościch, umoŝliwi rwidłowo zwymirowć odwozie. Pełne wyszczególnienie rzydków zchodzących zrówno odczs normlnej ekslotcji, jk i w sytucjch wryjnych odją rzeisy budowy smolotów. Energi odwozi Energi, jką musi ochłonąć odwozie jest sumą energii kinetycznej odni ionowego i energii otencjlnej: mw E= + ( mg P ) z h gdzie: E - energi smolotu związn z ruchem ionowym, w - rędkość ionow smolotu w chwili rzyziemieni, h - wysokość obniŝni się środk msy od chwili rzyziemieni do cłkowitego ugięci mortyzcji.

2 Energi odwozi Energi t owinn być mniejsz lub co njwyŝej równ rcy mortyzcji wyrŝonej jko: L = Z( ih ) η + hη gdzie L - rc mortyzcji, Z - mksymln sił dziłjąc n odwozie, h - skok mortyztor, i - rzełoŝenie mortyzcji równe stosunkowi obniŝeni środk msy do skoku mortyzcji, η - wsółczynnik ełnoty wykresu rcy mortyztor (zdefiniowny óźniej), h - skok neumtyk, η - wsółczynnik ełnoty wykresu rcy neumtyk. Energi odwozi Przyjmuje się, Ŝe rcę mortyzcji musi wykonć odwozie główne. Stąd mksymlne obciąŝenie odwozi głównego odczs lądowni: mw + ( mg Pz ) h E Z = = ihη + hη ihη + hη W zleŝności tej do obliczeni wrtości douszczlnych nleŝy znć douszczlną wrtość rędkości odni w i wrtość siły nośnej P z w chwili rzyziemieni. Energi odwozi Odnie zczyn się, gdy: Pz mg < 0 (mg - Pz) jest siłą dziłjącą n smolot w kierunku ionowym ku ziemi. N skutek niedosttecznie duŝej siły nośnej mmy do czynieni z rzysieszeniem w kierunku ionowym. JeŜeli uczynimy dw złoŝeni skrjne: Ŝe sił cięŝkości równ się sile nośnej, Ŝe sił nośn jest równ zeru, to oczywiste jest, Ŝe rzeczywist sił dziłjąc znjduje się w rktyce między tymi dwom rzydkmi. Co n to rzeisy? JAR e

3 JAR 3.73 Wsółczynnik obciąŝeń Nstęnym etem obliczeń jest wyznczenie rzyrostu wrtości wsółczynnik obciąŝeń odczs lądowni; zdefiniowny jest on rzez zis: n L = Gdy uwzględnimy, Ŝe tuŝ rzed rzyziemieniem Z m g L PZ n0 = m g wówczs otrzymujemy wsółczynnik obciąŝeń odczs lądowni: n L Z+ PZ nl+ n = m g = 0 L Wsółczynnik obciąŝeń Siłę oziomą określ się jko: gdzie µ - wsółczynnik trci. X = Zµ MoŜn terz określić wsółczynnik obciąŝeń wzdłuŝ osi x-x. lub teŝ zisć: n x = X mg = Z mg µ = nlµ Z m µ n x = µ = µ = mg mg g gdzie - rzysieszenie ionowe środk msy smolotu n skutek dziłni siły Z. Wsółczynnik obciąŝeń W obliczenich obciąŝeń siłę X rzykłd się do osi koł (z wyjątkiem, gdy koło jest zhmowne) d (moment siły równy X = M k = I kk ε k - stąd konieczność stosowni rozędzeni kół o duŝej średnicy rzed rzyziemieniem).

4 Wsółczynnik obciąŝeń Amortyzcj Wydkow sił Z i X zwykle nie rzechodzi rzez środek msy, w wyniku owstje moment określony jko: lub rościej: M = Wr = r Z + M = Zx + Xz Moment ten wywołuje rzysieszenie kątowe równe: M ε = I yy Gdy znmy wrtości ε, moŝn wówczs określić wsółczynnik obciąŝeń wywołnych tym rzysieszeniem w odległości x od środk msy. n ε = ε x g X Podwozie uleg obciąŝeniom w czsie ruchu o ziemi zgodnie z zsdmi dynmiki. W odwozich smolotów ojwią się zwykle elementy sręŝyste. SręŜyn zdoln jest jedynie do mortyzcji energii, o ugięciu sręŝyny nstęuje jej odbój" rzy zerowym olu histerezy i sręŝyn zwrc rwie w cłości energię zmortyzowną. Zstosownie mortyztorów sręŝynowych rowdzić, więc będzie tzw. kozłowni" - dorowdz to do wykonywni niekcetownych odskoków. Po wyhmowniu rędkości odni, istniejąc w tkim mortyztorze energi, równ jest rktycznie energii ochłoniętej i jest wyzwln rzez gwłtowne rozręŝenie się mortyztor ( odbój"). Prc tkiej sręŝyny wynosi L = Zh / - i jest to ole leŝące od chrkterystyką sręŝyny. Amortyzcj DąŜymy do otrzymni jk njwiększej rcy mortyzcji, rzy moŝliwie młych ugięcich i wrtościch rekcji ionowych Z, nleŝy więc zwiększć ole leŝące od chrkterystyką mortyzcji. Zewnijący mksymlną rcę o złoŝonym ugięciu idelny mortyztor" miłby wrtość siły stłą od oczątku do końc swego ugięci, co oczywiście byłoby nie do rzyjęci odczs kołowni o nierównym terenie. Wrtość rcy równłby się iloczynowi siły i ugięci mortyztor (Z h ). Stosunek energii ochłoniętej rzez rzeczywisty mortyztor (czyli rcy mortyztor) do energii ochłoniętej rzez idelny mortyztor" nzyw się wsółczynnikiem ełnoty rcy mortyztor -η. Inczej jest to stosunek ol leŝącego od chrkterystyką mortyztor rzy jego ugięciu do ol rostokąt Z h. Wsółczynnik ełnoty rcy mortyztor dl sręŝyny wynosi η = 0,5; dl neumtyk η 0,45. Amortyzcj Zncznie większe niŝ sręŝyn wsółczynniki ełnoty rcy mortyztor uzyskuje się w budownych mortyztorch cieczowo-gzowych. Energi ochłnini zleŝy tu od rędkości ruchu tłok, gdyŝ w zncznej części jest ochłnin rzez oory hydruliczne rzeływu cieczy rzez secjlnie zrojektowne otwory. T część energii ochłnin jest bezowrotnie, krzyw odboju leŝy zncznie owyŝej krzywej sręŝni i dltego h moŝe być nwet około 0,8 (i więcej). Czs mksymlnego ugięci się mortyztor odczs lądowni nie rzekrcz 0,5 sekundy.

5 Amortyzcj Tyowy ukłd sił Chrkterystyki mortyzcji: - mortyztor sręŝynowy, b - neumtyk, c - mortyztor cieczowo-gzowy; I - obciąŝenie, II - odciąŝenie. V1 < V < V3, V3 zbyt duŝ rędkość wciskni tłok (gwłtowny wzrost rekcji Z, zmniejszenie sięη ). Pole zkreskowne - energi rozroszon Ukłdy sterowni Ukłdy sterowni

6 Ukłdy sterowni Ukłdy sterowni Ukłdy sterowni Główne elementy Rury skrętne Poychcze (ręty ściskne i rozciągne) Linki

7 Główne źródł obciąŝeni Wysiłek ilot Autoilot Momenty zwisowe sterów

8 Podwozie Przykłdy liczbowe

9

10