3. Стык отъемной части крыла с центропланом

Отъемная часть крыла стыкуется с центропланом по верхним и нижним профилям разъема и по стенкам лонжеронов. Соответствующие стыковые элементы ОЧК и центроплана имеют одинаковую конструкцию.

В профилях разъема имеется место, для возможности вставки болтов в отверстия ОЧК и центроплана, в которые вставляются стыковочные болты, на которые, затем, накручиваются и затягиваются самоконтрящиеся гайки. Головки болтов размещаются в ОЧК, гайки — в центроплане. Болты затянуты тарированным ключом. Место стыка закрывается сверху и снизу лентами , закрепленными на винтах. Стенки переднего и заднего лонжеронов ОЧК и центроплана соединяются посредством болтов из стали 30ХГСА с самоконтрящимися гайками; болты устанавливаются в отверстия стоек , закрепленных на стенках лонжеронов. Стойки изготовлены механической обработкой из уголкового прессованного дюралюминиевого профиля.

Подход к болтам стыка стенок переднего лонжерона осуществляется при снятии первого носка ОЧК, к болтам стыка стенок заднего лонжерона — при снятии закрылков.

Зазор в стыке носовых частей ОЧК и центроплана перекрывается лентой, устанавливаемой по контуру носка на винтах с самоконтрящимися плавающими анкерными гайками.

4. Расчет на прочность узлов крепления отъемной части крыла самолета

Исходные данные:

G_с-та = 550000 Н – вес самолета;

n^э_у = 2,5 – эксплуатационная перегрузка;

f = 1,5 – коэффициент запаса прочности;

b­_пр – хорда профиля крыла ;

L _очк = 9,6 м –длина отъемной части крыла

δ_в = 1100 – допустимое напряжение для стали 30ХГСНА .

1) Нахождение поперечной сила Q, действующей на отъемную часть крыла:

Для определения поперечной силы разобьем крыло сечениями Z₁, Z₂, Z₃.

Q = )

S _кр – площадь крыла;

S_отс – площадь отсеченной части крыла ;

𝛏_кр = - относительный вес крыла .

Для сечения 1-1:

0 Z₁ 3,2

S_от=0,5(а+b₁)h

а и b₁ – хорды профиля крыла в концевом – а и данном сечении – b₁, h- высота отсеченной части крыла.

b₁=

- длина консоли крыла , - длина отсеченной части крыла ,

– концевая хорда крыла.

L_конс=

L _кр – размах крыла

D_ф –диаметр фюзеляжа.

L_{конс 1}= м;

b₁= = 2 м ;

S_от=0,5 (1,5+2) 3,2=5,6 м²;

Q₁ = )=65750 Н.

Для сечения 2:2

0 Z₂ 6,4

L_{конс 2}= L_конс1 – Z₁ = 12,57 – 3,2 = 9,37 м;

b₂= = 3 м;

S_от=0,5 (1,5+3) 6,4=14,4 м²;

Q₂ = )=169071 Н.

Для сечения 3:3

0 Z₃ 9,6

L_{конс 3}= L_конс2 – Z₁ = 9,37 – 3,2 = 6,17 м;

b₂= =6,2 м ;

S_от=0,5 (1,5+6,2) 9,6=36,96 м²;

Q₂ = )=433947 Н.

2) Нахождение изгибающего момента для каждого из сечений

М_изг=Q_{z *} a

Q_z – поперечная сила в данном сечении , а - расстояние от сечения до точки приложения поперечной силы

а= L_отс

М_{изг 1} =65750 _* = 70134 Нм;

М_{изг 2} = 169071 _* = 360685 Нм;

М_{изг 3} = 433947 _* = 1388631 Нм.

3) Нахождение крутящего момента:

М_кр = Q_{z *} с

с – расстояние от линии центра жесткости до точки приложения поперечной силы

с = х_{ц. ж} - х_{ц. д}

х_{ц. д.}= 0,25 b_пр - координата центра давления ;

х_{ц. ж} =0,4 b_пр – координата центра жесткости ;

с = (0,4 – 0,25) b_пр = 0,15 b_пр,

Тогда :

М_кр1 = 65750 _* 0,15 _* 2 = 19725 Нм

М_кр2 = 169071 _* 0,15 _* 3 = 76082 Нм

М_кр3 = 433947 _* 0,15 _* 6,2= 403571Нм

Строим эпюры Q, М_изг., М_кр.

Поскольку болты от М_изг работают на растяжение , то диаметр болта находится из соотношения :

𝜎_раст= 𝜎_в

S= - силы возникающие в панели отъемной части крыла

Н^р = 0,9 Н_г –высота стенки лонжерона

n - число крепежных болтов .

Поскольку растяжение болтов происходит в нижней части стыка ОЧК, то количество болтов принимается равным n=65.

Н^р = 0,9_* 1,33=1,2 м

S= = 1157192,5 Н

Учитывая коэффициент запаса прочности f = 1,5 :

𝜎_раст= 0,7 𝜎_в

𝜎_раст= 770

Диаметр болта будет равен :

d = = = 5,42 мм

В соответствии с ГОСТ принимается d = 6 мм

Болты от М_кр работают на срез , тогда диаметр болта определяется из соотношения:

τ_ср= σ_в

q= – касательные усилия;

4,5 м² – площадь контактной поверхности;

= 110 – принимаемое количество болтов, для соединения ОЧК с центропланом;

Так как (k) будет 2.

q= = = 16473 = 16473000

1100

d= = = 9,31мм

В соответствии с ГОСТ принимается d= 10 мм

Окончательно в соответствии с расчетами принимается диаметр болта

d= 10 мм