Файл: Конструкция летательных аппаратов учебник..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 213

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

в начале обжатия и увеличивает нагрузки Р к при ударах ма­ лых энергий (при нормальных посадках и переезде через неболь­ шие неровности). Повышение же общего уровня повторных на­ грузок, действующих на шасси и планер, при движении его по земле приводит к уменьшению ресурса самолета. Существующие

конструкции

шасси

имеют большей частью т)ст = 0,65 -ь 0,70.

253. Для

более

энергичного затухания колебаний самолета

после удара

амортизация должна при своей работе рассеивать

часть энергии удара Драс. Способность амортизации рассеивать энергию оценивается коэффициентом гистерезиса т)гисТ = Драс/Д. Чем больше рассеивание энергии, тем больше время срабатыва­ ния амортизации время ее обжатия и распрямления. Для амортизации самолетов, рассчитанных на работу с бетонирован­ ных ВПП, время ^ам существенного значения не имеет, так как после приземления больших повторных ударов на шасси нет. У самолетов, работающих с грунтовой ВПП, при большом времени срабатывания амортизация не успевает подготовиться к воспринятию ударов от последующих неровностей. Опыт эксплуатации показывает, что при т]ГИС1 0,3 0,4 раскачивание самолета от­ сутствует и время срабатывания амортизации не превосходит

0,6— 1,0 секунды.

254. Тип амортизатора определяется его упругим элементом. На первых этапах развития авиации в качестве упругих элемен­ тов амортизаторов использовались в основном шнуровая или пластинчатая резина, а также стальные пружины. Основной не­ достаток указанных типов амортизаторов — большой вес упру­

гих элементов из-за их малых

удельных энергоемкостей

Луд.

Удельная энергоемкость

стали,

при работе в пределах пропор­

циональности, равна:

 

 

 

 

 

 

 

1

.2

 

 

дан м

кгм

 

 

'V = JL2

 

= 20 -н 30

дан

кг

(фиг.

11.3).

При этом вес упругих элементов амортизаторов получается рав ным:

Д£Упр.м 0,02 -г- 0,03.

6 \

Поэтому повсеместно в авиа­

 

ции в

качестве

упругого эле­

 

мента

амортизаторов

стали

 

использовать газ (воздух или

 

азот), вес которого практи­

 

чески

можно считать

равным

 

нулю.

 

 

 

 

Последние годы вновь на­

 

чали применять металлические

С

амортизаторы

(одноразовые),

но работающие

при пластиче-

Ф и г . 11.3

255


ских деформациях, что на порядок величин повышает величину Луд и обеспечивает rjri1CT, близкий к единице.

В настоящее время наиболее распространены газо-жидкост­ ные амортизаторы, в которых, помимо упругого тела — газа, имеется жидкость, предназначенная для рассеивания энергии удара. Одним из основных недостатков газо-жидкостного амортизатора является зависимость его жесткости и демпфиро­ вания от скорости обжатия, а также достаточно большая конст­ руктивная сложность.

§11.2. ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЕ И РЫЧАЖНЫЕ АМОРТИЗАЦИОННЫЕ СТОИКИ

255.Все существующие конструкции стоек шасси в зависимо сти от способа включения в них амортизатора можно разделить на два типа:

телескопические стойки (фиг. 11.4,а), у которых ось колеса жестко связана с амортизатором и перемещение оси колеса от. носительно ц.т. самолета равно обжатию амортизатора;

стойки с рычажной подвеокой колес, у которых амортиза­ тор соединяется с осью .колеса через промежуточное звено — рычаг (фиг. 11.4,6).

Телескопическая стойка обжимается составляющей силы, дей­

ствующей вдоль ее оси (фиг. 11.5). Составляющая силы, перпен­ дикулярная оси стойки, амор­ тизатор не обжимает. Удар в этом направлении стойка не амортизирует. Телескоиичеокие стойки устанавливаются, как правило, с небольшим

О) 6)

наклоном вперед, что обеспечивает частичную амортизацию пе­ редних ударов.

При наклонной стойке опускание центра

тяжести самолета

dH ati, вызванное обжатием амортизатора, или

вертикальное пе-

256

ремешение оси колеса относительно ц.т. dyocи ■= ам, не равно вызвавшему его обжатию амортизатора dS au.

Отношение if = называется передаточным коэффи­ d^au

циентом стойки. В рассматриваемом случае

= C O S 0 .

У телескопической стойки за счет действия лобовых сил амор­ тизатор практически всегда нагружен изгибом и на опорах што­ ка (7 .и 2, фиг. 11.5) возникают силы трения, препятствующие движению штока. Величина сил получается тем больше, чем меньше расстояние между опорами (база штока В). Необходи­ мость иметь значительную базу штока В увеличивает длину те­ лескопической стойки шасси. Изгиб амортизатора ухудшает также условия работы уплотнения. Поэтому в амортизаторах те­ лескопических стоек не рекомендуется назначать давление за­ рядки более 30—40 атм. Телескопическая стойка получается кон­ структивно несколько проще и легче, чем стойка той же длины с рычажной подвеской колес. Она не имеет большого числа под­ вижных соединений, снижающих эксплуатационную надежность рычажной стойки.

256.Стойки с рычажной подвеской колес амортизируют удары

бнаправлении, перпендикулярном оси рычага, выбирая наклон которого можно обеспечить хорошую амортизацию передних уда­

ров. Амортизатор может быть полностью разгружен от изгиба, что позволяет существенно умень­ шить базу штока В и улучшает условия работы уплотнения. На­ чальное давление зарядки амор­

тизатора

при

отсутствии

изгиба

можно

брать

порядка

100 —

120 атм. Передаточный

коэффи-

 

U

____ d y о с и

можно

циент стоики

ф = -------

 

 

dSaM

 

сделать значительно больше еди­

ницы, т. е. получать нужное опу­

скание ц.т. самолета при малых

обжатиях

амортизатора.

Малый

ход амортизатора и малые зна­ чения базы В дают возможность получить малую длину амортиза­ тора и соответственно малую вы­

соту стойки шасси.

работ

Используя равенство

Рк^оси = Pa»dSaM2 (фиг.

11.6),

получим

 

Фиг. 11.6

17. Изд. № 5337

257


т. е. передаточный коэффициент показывает, во сколько раз си­

ла

Раи, сжимающая амортизатор, больше вертикальной . силы

Р к,

действующей на колесо.

 

Величина передаточного коэффициента определяется геомет­

рией стойки. Из условия равенства моментов относительно точки

Q имеем Р к L cos а = Рш I или <р*=»—C°S9t. У рычажных стоек

коэффициент <р не постоянный, а изменяется с обжатием. Рассмотрим влияние геометрических параметров рычажной

стойки на ее упругие характеристики и соображения по их вы-

бору. Определим перегрузку амортизатора: п\ж~

Р э

—™ Подстав

ляя выражение

Рам = (рР„ получим

 

Р ам

 

 

 

? э Р к = _гг_ П1

 

 

рСТРк

 

где <рст и

— значения передаточных коэффициентов стой­

ки при обжатиях, соответствующих

стояночной

и эксплуатаци­

онной нагрузкам на колесо. Как видно, п\м отличается от пере-

грузки стойки шасси в целом, равной перегрузке колеса

Рк

тзу-

В реальных стойках значение

 

«

К

возрастает с увеличением обжа­

тия амортизатора (фиг. 11.7).

Чем больше меняется величина

?

при обжатии амортизатора, тем больше перегрузка амортизато­ ра. Увеличение нагрузки шарнир­ ных соединений увеличивает воз­ никающие в них силы трения и ухудшает работу амортизации.

При обжатиях рычажной стойки может появиться так назы­ ваемое явление «ложки», когда обжатие амортизатора и переме­ щение оси колеса происходят при постоянной (и даже уменьша­ ющейся) нагрузке на колесо (фиг. 11.8).

258


 

 

 

 

 

dPK ^ n

 

Условие непоявления «ложки» имеет вид: ------ ;> 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^j>i

 

 

Подставляя выражение Р к = — Р ам,

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d f\

Рам

d'V

>

0.

 

 

( 11.2)

 

 

dSa

о

dSau

 

 

 

 

Увеличение коэффициента

ср

уменьшает величину и скорость

обжатия амортизатора. Последнее обстоятельство может вызвать

дополнительные трудности в создании системы торможения жид­

кости и увеличить нестабильность ее работы.

следующие пара­

Наиболее

рациональными

можно считать

метры рычажной стойки: значение коэффициента при обжа­

тии стойки должно находиться в пределах ср =

2 ч - 3; начальный

угол наклона рычага ап = 40-н-45°; наклон рычага при эксплуата­

ционном обжатии а ^ 0.

Длина рычага L выбирается из условия

обеспечения нужного опускания ц.т. самолета

Иам.

амортизации

У подкрыльных и передних стоек для

лучшей

переднего удара и для уменьшения продольных габаритов стой­

ки угол

в0 принимают

порядка 70—75°. Но при этом

в начале

обжатия

амортизатора

получается

большое значение d что

облегчает возможность возникновения «лыжи».

 

dS

 

 

 

 

§ 11.3. КОНСТРУКЦИЯ и РАБОТА

 

 

 

 

ГАЗО ЖИДКОСТНОГО АМОРТИЗАТОРА

 

 

257.

В любом газо-жидкостном амортизаторе

имеются та­

кие основные части, как цилиндр, шток с поршнем, нижняя опор­

ная букса,уплотнение, устройство торможения жидкости и заряд­

ки амортизатора. Основы кон-

 

N\ \ \

Fi

/ У /

rx

струкции

и

теории газо-жид­

 

костных

амортизаторов

были

 

 

 

 

 

 

изложены В.

П. Ветчинкиным

 

 

 

 

 

 

иМ. М. Шишмаревы.м.

Одной из основных харак­

теристик амортизатора являет­

 

ся диаграмма работы аморти­

 

затора — график

зависимости

 

силы

обжатия

амортизатора

 

Р ам

от величины

обжатия

 

5ам

при прямом

и обратном

 

ходе

(при

обжатии и

рас­

Ф и г. 11.9

прямлении)

(фиг.

11.9).

Диа­

 

грамма

работы

Р ам

=

f ( S au)

определяет

как упругие,

так и

демпфирующие

свойства амортизатора. Площадь F v

ограни-

ценная

кривой

Р ам

=

f( S tj

при обжатии

амортизатора, пред-

17*

259