Файл: Конструкция летательных аппаратов учебник..pdf

V 2

ных сил, от вращения dq KHm= dm — действуют дополнительные

Як инерционные силы, определяемые деформацией

способствующие увеличению изгибных деформаций беговой до­ рожки. Беговая дорожка пневматика (как балка на упругом ос­ новании) имеет определенную скорость распространения изгиб­

/ I с р

ближением скорости качения колеса V, а следовательно, и ско­ рости возбуждения изгибных колебаний покрышки к скорости их распространения с„зг наблюдается резкий рост радиальных де­ формаций пневматика и соответственно резкий рост инерционных сил <7ин(: и напряженного состояния покрышки. Увеличение вели­ чины и скорости радиальных деформаций покрышки приводит к увеличению рассеивания энергии деформации, а следовательно, к росту сопротивления движению и разогрева материала покрыш­

называть критической скоростью, на покрышке появляется хоро­

шо видимая волна изгибных колебаний и ее напряженное состоя­ ние возрастает настолько, что покрышка разрушается через счи­ танные секунды качения с такой скоростью.

(Скорость распространения изгибных волн вдоль балки зави­ сит также от величины действующей в ней нормальной 'Силы. С увеличением растяжения балки скорость сизг возрастает, а с увеличением сжатия — уменьшается).

Сила сопротивления качения колеса Т вызывает растяжение беговой дорожки пневматика перед контактом и сжатие ее за контактом. Поэтому равенство V = сизг достигается вначале на участке покрышки за контактом, где и появляются изгибные волны.

На отечественных пневматиках явление скоростного разруше­ ния большей частью проявляется в виде вырыва кусков протек­ тора по беговой дорожке или среза протектора от корда.

Критическая скорость колеса не является величиной постоян­ ной и зависит от ряда факторов.

Наибольшее влияние на величину VKp оказывает давление зарядки колеса. Увеличение давления зарядки увеличивает рас­ тяжение покрышки и ее критическую скорость. Для применяемо­ го сортамента покрышек это увеличение составляет 20—25 км/ч на одну атмосферу прироста рзар. Поэтому рост взлетно-посадоч­ ных скоростей требует увеличения давления зарядки колес.

239

Критическая скорость увеличивается с уменьшением массы беговой дорожки. Поэтому скоростное разрушение больше всего можно ожидать у новых неизношенных покрышек. Требование получения больших критических скоростей не позволяет увели­ чивать толщину протектора покрышки, хотя это желательно с точки зрения увеличения ее срока службы по износу и уменьше­ ния вероятности механических повреждений.

Критическая скорость зависит от величины обжатия пневма­ тика при качении — от величины нагрузки на колесо. Чем боль­ ше обжатие пневматика, тем больше сжатие беговой дорожки по краям контакта и ее начальные изгибные деформации, тем мень­

гарантирует, что до этих скоростей никаких явлений скоростно­ го разрушения покрышки в эксплуатации не будет. Скорости да­ ются для указанного давления зарядки и для нагрузок, соответ­ ственно равных 0,25 РСТ.ВЗЛ И РСТ.ПОС •

238. Механические повреждения пневматиков камнями, усту­ пами бетонных плит ВВП, находящимися на ВПП посторонними предметами являются основной причиной преждевременного снятия пневматиков в эксплуатации. Особенно опасно разру­ шение нитей силового каркаса, вероятность которого возрастает по мере износа протектора. Чем больше натяжение нитей карка­ са, тем легче они разрушаются поперечными ударными нагруз­ ками. Поэтому вероятность механических повреждений каркаса резко возрастает при больших скоростях качения и особенно при повышении давления зарядки колеса против номинального.

239. Давление зарядки пневматика меняется при изменении температуры окружающей среды, при нагреве колеса солнцем, а также при качении и торможении колеса.

Наиболее опасна эксплуатация пневматика с пониженным давлением, так как при этом может возникнуть усталостное или скоростное разрушение покрышки. Поэтому давление зарядки колеса рекомендуется проверять, когда оно минимально (утром до рулежки самолета), эксплуатируя остальное время пневматик с несколько повышенным давлением. При эксплуатации самоле­ тов с увеличенным весом или с повышенными взлетно-посадоч­ ными скоростями (например, при большой высоте расположения аэродрома) приходится увеличивать давление зарядки, мирясь с увеличением вероятности механических разрушений.

240. Нагрев пневматика на ряде самолетов является также одной из основных причин разрушения пневматика, которое про­ исходит в виде взрыва, что представляет большую опасность не только при движении самолета, но и при стоянке. Нагрев покры­ шек и камер до температур 380—390°К (ПО—120°С) практически не влияет на их срок службы. При больших температурах резко уменьшается длина пробега пневматика до разрушения его от по­ вторных нагрузок, которое может наступить раньше, чем пневма-

240

тик будет снят с эксплуатации по износу. При температуре 440— 445° К(170—175°С) длина пробега уменьшается практически до нуля и разрушение пневматика происходит даже при стоянке самолета. (Повышение давления при таком нагреве не превос­ ходит 50—55% рзар, поэтому основной причиной разрушения яв­ ляется потеря прочности нитей корда). Продолжительное пребы­ вание пневматика в нагретом состоянии выше ПО—120° оказыва­

плавкая заклепка, которая расплавляется и стравливает давле­ ние зарядки при температурах барабана, несколько меньших тех, которые вызывают разрушения покрышки. После этого подле­ жит замене целиком все колесо. Однако надо помнить, что за­ клепка не реагирует на внутренний разогрев покрышки при ка-. чении. Поэтому более надежным, но более сложным является ус­ тановка сигнализаторов температур элементов колес.

Проблема борьбы с разрушением пневматиков от нагрева еще более остро встает на самолетах со скоростями полета Л4> 2,5 -г- -;-3,0, на которых возможен значительный нагрев покрышки в процессе полета.

241. Из рассмотрения картины работы пневматика видно, что

задача правильного подбора колес к самолету сводится к тому,

чтобы при заданных габаритах колеса и при минимально воз­ можном давлении зарядки (или при заданном давлении зарядки и минимально возможных габаритах) обеспечить соблюдение ус­ ловий:

где Д0ВЗЛ и ДОпос — нагрузки, приходящиеся на колесо (при стоянке) при взлетном и посадочном весах самолета.

242. Наиболее широко распространены пневматики с относи-

S

тельной шириной —к- =0,25-^0,30, но последнее время начинают

DK

появляться пневматики высокого давления с относительной ши­ риной, равной 0,40 и даже 0,45. Колеса с такими пневматиками имеют меньший удельный объем и удобны для уборки в фюзе­ ляж или специальные гондолы. Пневматики широкого профиля обладают лучшими скоростными характеристиками, но имеют меньшие обжатия и меньше поглощают энергии при ударе.

243. Прочность барабана колеса рассчитывают на радиальную нагрузку ррззр > 1,65 Р и.„, а реборды на давление рразр= Зр“ар.

Для обеспечения не только прочности, но и возможно большей жесткости при минимальном весе большинство барабанов колес изготавливается из магниевых сплавов. Возможность загорания такого барабана колеса при разрушении пневматика в период разбега или пробега заставила перейти для ряда самолетов на барабаны из алюминиевого сплава. Ведутся исследования по производству барабанов из титановых сплавов, получающихся несколько более легкими и с худшей теплопроводностью. Бара­ бан может делаться под монтаж одной и двух покрышек. Во втором случае он имеет двухсторонние съемные реборды и две центральные — неподвижные. Такой барабан дает некоторые выгоды в весовом отношении и удобен для размещения системы воздушного охлаждения тормозов (см. фиг. 9.20).

Для увеличения надежности работы в колесах применяются распорные втулки (см. фиг. 9.17), обеспечивающие при монта­

при качении без торможения. Элементы барабана, особенно его реборды, проверяются на действие повторных нагрузок, так как за гарантийный срок службы колесо должно выдержать миллион и более циклов нагружения (один цикл за оборот).

Относительный вес авиационных колес колеблется в зависи­ мости от диаметра колеса и типа тормоза в пределах Скол =

большие значения относятся к колесам больших диаметров. По­ этому с точки зрения веса и объема является выгодным приме­ нение многоколесного шасси. Если удельный вес колеса практиче-

242