Строим  самолетэнциклопедия авиасамодельщика Soviet Ultralight and Homebuilt Aircraft Download aircraft line drawings Aircraft painting schemes www.stroimsamolet.ru   






ultralights for sale, aircraft parts



Простейшие соединения элементов конструкции самолета


Простейшие соединения элементов изготовляются в виде составных профилей:



Составные профили представляют собой комбинацию двух или нескольких элементарных профилей, соединенных между собой по их длине. Это соединение может быть прерывным (с помощью заклепок, болтов, точечной сварки) или непрерывным (с помощью роликовой сварки, пайки, сварного шва, склейки). Как и элементарные профили, составные профили предназначены для восприятия осевых сил растяжения или сжатия. В практике, однако, встречаются случаи, когда такие профили работают на изгиб и реже на кручение.

Составные открытые профили, образованные соединением элементарных гнутых профилей (а) и замкнутые профили (б) применялись в качестве поясов балок или ферм (лонжеронов крыльев и оперения, нервюр) до появления прессованных профилей.

Для повышения критического напряжения местной потери устойчивости гнутых профилей с очень тонкими стенками применяются криволинейные формы поперечных сечений с малыми радиусами ззакруглений и малыми размерами плоских участков у элементов сечения (в).

Увеличение осевых сил в поясах балок привело к замене составных профилей прессованными:



Прессованные профили имеют постоянное сечение по длине. Уменьшение сечения по длине осуществляется дополнительным фрезерованием.

В конструкциях современных летательных аппаратов стали широко применять неметаллические материалы (стеклопластики), а также клеевые соединения металлических элементов. В связи с тем, что при применении этих материалов и видов соединений возникают конструкции, сходные с деревянными, рассмотрим некоторые примеры деревянных конструкций, опыт применения которых может быть полезным.

Деревянные составные профили



образуются путем соединения отдельных элементов при помощи клея, иногда гвоздей и шурупов. Подобным образом можно получить и металлические составные профили с помощью специальных клеев в сочетании с редко поставленными заклепками.

Наиболее эффективной мерой борьбы с местной потерей устойчивости (раскрытием тонкостенных профилей) при сжатии является применение профилей замкнутого сечения. ИДеальным образцом профиля замкнутого сечения является труба.

Составные закрытые профили не раскрываются и не закручиваются при потере устойчивости и имеют более высокие критические напряжения при сжатии, чем профили открытые с той же площадью поперечного сечения. Закрытые профили лучше открытых работают также при поперечном изгибе и кручении. Вместе с тем закрытые профили имеют некоторые специфические недостатки: постановка заклепок для некоторых типов не может быть выполнена без сложных приспособлений.



Кроме того, такая клепка требует большой затраты труда и затрудняет контроль ее качества. Страмясь сохранить приемущества закрытого профиля и избежать закрытой клепки, конструктор может видоизменить профиль и сделать его более удобным для клепки (при этом профили остаются закрытыми).



Заклепочное соединение труб



возможно только при наличии отверстий. Клепка трубы с листом возможна и без отверстий, но требует применения сложных приспособлений и не гарантирует качества соединения.

Следует иметь ввиду, что крепление к профилям с открытой клепкой других элементов конструкции может потребовать закрытой клепки, если не принять специальных мер. Избежать закрытой клепки можно образованием специальных технологических отверстий



или выбором соответствующей очередности выполнения технологических операций



Второй способ не требует наличия технологических отверстий, ослабляющих конструкцию.

Другим весьма существенным недостатком закрытых профилей является невозможность обнаружения начавшейся коррозии на закрытой поверхности профиля и невозможность периодического возобновления защитного покрытия.

При применении профилей открытого сечения необходимо снижать расчетные напряжения сжатия. Так, если для закрытых профилей из материала Д16 с относительно небольшой площадью поперечного сечения критические напряжения при сжатии составляют 0Б29-0Б34 ГПа, то для профилей открытого сечения с такой же площадью сечения эти напряжения уменьшаются до 0Б2-0Б25 ГПа при пределе прочности на растяжение 0,39-0,41 ГПа.

Применение составных по длине профилей

При изменении продольной нагрузки может быть применен составной по длине профиль



состоящий из двух или нескольких отдельных профилей, отличающихся размерами и площадями, а иногда и формами поперечных сечений.

В настоящее время вместо составных профилей иногда применяют профили переменного сечения. Такие профили более выгодны по массе, так как не имеют стыков, утяжеляющих конструкцию. В этом случае размеры профиля, а вместе с ними прочность и масса изменяются по длине профиля соответственно изменению нагрузки.

Изготовлять такие профили сравнительно просто для деревянных конструкций. Для металлического профиля возможность изменения по длине площади его сечения следует предусмотреть еще при выборе формы сечения.

Облегчение такого профиля осуществляется спиливанием (фрезерованием меалла) по одной плоскости (а,б) или по четырем плоскостям (в). При этом должны обеспечиваться сохранение местной устойчивости, возможность размещения заклепок и т п. Если нагрузка на профиль уменьшается настолько, что его сечения могут быть значительно уменьшены, то возможны случаи перехода от сильных закрытых профилей к более слабым уголкам (г).



Источник: А.Л.Гиммельфарб "Основы конструирования в самолетостроении"


Владелец сайта не несет ответственность за результаты и последствия, полученные при попытках использования кем-либо данных технических и иных материалов данного сайта как руководство к действию для самостоятельного творчества.