323. Сварные соединения находят применение для связи между собой листов, труб, профилей, отдельных элементов уз
лов и т. д. (фиг. 15.5).
Применение сварных конструкций вместо клепаных умень шает вес конструкции, снижает трудоемкость и обеспечивает получение сложных по конфигурации элементов конструкции.
Пояс
Современные методы сварки позволяют получить высокую прочность и надежность сварных соединений.
Условия прочности сварных швов: на срез
Р
*с р
на разрыв
а = |
р |
-------- ■< ® • з_, |
F• разр
где тв~ 0,6 св; |
на |
растяжение |
материала |
|
ов — предел прочности |
|
листа; |
|
|
|
мате |
|
<р — коэффициент, учитывающий ослабление |
|
риала при сварке |
(<р=*0,8); |
произве |
Fср* /'разр— площадь сварных |
швов, |
определяется |
|
дением длины шва на меньшую из толщин сва |
|
риваемых листов. |
|
|
|
|
Сложные по конфигурации сварные швы рассчитываются по |
экспериментальным формулам. |
|
|
|
из-за вы |
324. |
Клеевые соединения элементов конструкции |
сокого качества поверхности, малого веса, хорошей герметично сти, отсутствия напряжений и повышенной усталостной проч ности, а также меньшей стоимости, по сравнению с заклепоч ными и сварными соединениями, находят все большее примене ние в авиационных конструкциях.
Прочность клеевых соединений устанавливается по экспери ментальным данным и зависит от марки клея и типа клеевого соединения (плоскостного, трубчатого, таврового и др.).
Прочность на сдвиг проверяется по формуле |
|
т |
|
|
|
где b и / — соответственно ширина и длина |
клеевого |
соедине |
ния; |
сдвиг клеевого соединения; |
— предел прочности на |
зависит от марки клея, а также от величин Ь и /. |
В настоящее время значения |
предела |
прочности |
клеевых |
соединений достигают: |
|
|
|
на отрыв до «=250 дан/см2 (кг/см2) и более; на сдвиг до «= 1 200 дан/см2 (кг/см2) и более.
Основными недостатками клеевых соединений являются, снижение их прочностей при работе на отрыв с изгибом и изме нение прочности при разных температурах.
325. Неподвижные разъемные соединения выполняются по разным схемам в зависимости от вида нагрузок, действующих на соединенные детали. Для наиболее ответственных соедине ний нормы прочности устанавливают повышенный запас проч ности: расчетная нагрузка берется на 25°/о больше, чем для обычных соединений.
К неподвижным разъемным соединениям относятся: соеди нения крыла и оперения с фюзеляжем, соединения отдельных
узел
Фиг. 15.6
частей крыла и фюзеляжа (эксплуатационные разъемы), креп ления силовых люков и панелей и др.
326. Узлы крепления лонжеронного крыла (оперения) к фю зеляжу в зависимости от передаваемых нагрузок делятся на моментные и шарнирные. Схема нагружения узлов приведена на фиг. 15.6.
В узлах возникают усилия: |
|
Т — от действия |
Qr. Считая, что Qr воспринимается пе- |
редким узлом, имеем |
т |
= |
Q г |
; |
/ |
|
S |
— от действия |
Мг; 5 = |
2В |
|
|
|
|
|
N — от действия |
/W„; N = А1в |
|
|
|
|
ft |
Н |
R — от действия |
|
|
- 2 = QB; |
Q„; — |
„ |
„ |
/Ик; д = |
MK |
л |
— от действия |
—— . |
В
Конструктивно все эти узлы могут быть выполнены цельно штампованными или коваными (фиг. 15.7,а) или из отдельных деталей (фиг. 15.7,6; 15.8).
башмак
Башмак моментного узла (фиг. 15.7,а, 15.8) имеет одну или несколько проушин. В последнем случае увеличивается число плоскостей среза и потребный диаметр стыкового болта умень шается. Плоскости проушин могут быть выполнены параллель ными стенке лонжерона (фиг. 15.8) и перпендикулярно ей (фиг. 15.7,а). Башмак и стыковочные болты моментного узла выпол няются обычно из сталей ЗОХГСА и ЗОХГСНА. Все силы пере даются проушинами и стыковочными болтами с одной части уз лового соединения на другую.
327. Стыковой болт рассчитывается на срез от силы
(фиг. 15.9,а), |
так как осевое усилие N |
значительно боль- |
ше усилия R |
== Q. |
Н |
|
п
где п — число плоскостей среза болта; d — диаметр стыкового болта.
328.Проушина рассчитывается на смятие и разрыв по се
чению а—а (фиг. 15.10). Толщина проушины 5, при заданном d, определяется из условия смятия
так как для разъемных неподвижных соединений
Высота проушины Ь определяется из условия разрыва по сече нию а—а:
где k — коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений вблизи отверстий, который может быть определен по экспери ментальной формуле:
К = 0,565 + 0,46 — |
-0 ,1 — < ] . |
х |
d |
Нижняя проушина моментного узла самолета рассчитывается на разрыв в расчетном случае А', а верхняя — на разрыв в случае D. Поэтому нижняя проушина выполняется более массивной, чем
верхняя |
(фиг. 15.7,а, |
15.9). |
При передаче силы |
QB со |
стойки |
на стыковочный болт |
момент |
g |
(см. |
QB- c = 2 — •с |
фиг. 15.9) заставляет (работать на изгиб проушины, стойку и пояс лонжерона. Для умень шения этого момента положе ние отверстий под стыковоч ные болты выносят по отно шению ц.т. сечения пояса лон жерона на величину f. При ус
ловии N - t = - ^ - с изгиба
2
элементов узла не будет. Для уменьшения местного изгиба проушин при передаче силы QB между горизонтально рас
положенными проушинами ставят стойки (см. фиг. 15.7,а) или исключают проушины из работы постановкой дополнительных стыковочных болтов, передающих силу QB (см. фиг. 15.9,6).
При стреловидных крыльях (оперениях), когда ось лонжерона не перпендикулярна плоскости симметрии летательного аппа рата, усилие Л/л от 7И„ в узловом соединении раскладывается на две составляющие: N и N 6 (фиг. 15.11).
