Воробей В.В., Маркин В.Б. Основы технологии и проектирования корпусов ракетных двигателей
Подождите немного. Документ загружается.
ðàëüíûõ ñëîåâ. Ïðè ýòîì äëÿ èõ èçãîòîâëåíèÿ ïðèíèìàëàñü ñëåäóþ
-
ùàÿ òåõíîëîãèÿ:
à) âûêëàäêà àðìèðóþùèõ ëåíò;
á) ïîäïðåññîâêà ïðè òåìïåðàòóðå 110–115 ° Ñ è äàâëåíèè 50–60 Ïà
â òå÷åíèå 3–5 ñ.
Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ àäãåçèè ìåæäó ñëîÿìè îáîëî÷êè è ïîäêðåïëÿþ
-
ùèìè íàêëàäêàìè ïåðåä óñòàíîâêîé ïîñëåäíèõ íà êîíòàêòèðóþùèå
ïîâåðõíîñòè äîïîëíèòåëüíî íàíîñèëñÿ êëåé òèïà ÂÊ-32. Èññëåäîâà
-
íèå íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ïðîèçâîäèëîñü ñ ïî
-
ìîùüþ îïòè÷åñêè ÷óâñòâèòåëüíûõ ïîêðûòèé è òåíçîðåçèñòîðîâ òèïà
ÊÁÏ-10-200 (ïðåäåë èçìåðÿåìûõ äåôîðìàöèé äî 3 %).  êà÷åñòâå îï
-
òè÷åñêè ÷óâñòâèòåëüíûõ ïîêðûòèé èñïîëüçîâàëñÿ êîìïàóíä Ê-153,
îòâåðæäåííûé ïîëèýòèëåíïîëèàìèíîì. Íàãðóæåíèå îáîëî÷êè ïðî
-
èçâîäèëîñü ïîýòàïíî äî ðàçðóøåíèÿ. Ïðè ýòîì íà êàæäîì ýòàïå íà
-
ãðóæåíèÿ â çîíå îòâåðñòèé èçìåðÿëèñü îòíîñèòåëüíûå äåôîðìàöèè
ïî íàðóæíîé ïîâåðõíîñòè îáîëî÷êè â ìåðèäèîíàëüíîì è êîëüöåâîì
íàïðàâëåíèÿõ (öåíòð ñèñòåìû êîîðäèíàò ñîâïàäàåò ñ öåíòðîì íåïî-
ëÿðíîãî îòâåðñòèÿ). Ïî ðåçóëüòàòàì èññëåäîâàíèé áûëè ïîñòðîåíû
ýïþðû ðàñïðåäåëåíèÿ äåôîðìàöèé è âû÷èñëåíû çíà÷åíèÿ îêðóæíûõ
íàïðÿæåíèé â íàðóæíîì ñëîå îáîëî÷êè.
Íà ðèñ. 7.2 è 7.3 ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû çàìåðà äåôîðìàöèé ïî
íàðóæíîé ïîâåðõíîñòè îáîëî÷êè, ïîëó÷åííûå ïðè èíòåíñèâíîñòè
Ïðîåêòèðîâàíèå äíèùà êîðïóñà ñ ëîêàëüíûìè îòâåðñòèÿìè 121
Ðèñ. 7.2. Èçìåíåíèå äåôîðìàöèé
ïî íàðóæíîé ïîâåðõíîñòè îáî
-
ëî÷êè.
1–3 — òàíãåíöèàëüíûå äåôîðìàöèè â
ñå÷åíèè
b
=0;4, 5 — ìåðèäèîíàëü
-
íûå äåôîðìàöèè â ýòîì ñå÷åíèè.
Ðèñ. 7.3. Èçìåíåíèå ìàêñèìàëüíûõ äå
-
ôîðìàöèé ïî íàðóæíîé ïîâåðõíîñòè
îáîëî÷êè.
1, 2 — òàíãåíöèàëüíûå äåôîðìàöèè ïî êîí
-
òóðó îòâåðñòèÿ (îáîëî÷êè òèïà 1, 2); 3 —
ìåðèäèîíàëüíûå äåôîðìàöèè ïî êîíòóðó
îòâåðñòèÿ (îáîëî÷êà òèïà 1).
íàãðóæåíèÿ
pp= 03,
p
äëÿ òðåõ òèïîâ ïîäêðåïëåíèé (ñì. ðèñ. 7.1). Íà
ðèñ. 7.2 êðèâûå ñîîòâåòñòâóþò èçìåíåíèþ òàíãåíöèàëüíûõ äåôîðìà
-
öèé â ñå÷åíèè
b
= 0 äëÿ îáîëî÷åê 1–3; êðèâûå 4 è 5 — èçìåíåíèþ
ìåðèäèîíàëüíûõ äåôîðìàöèé â ñå÷åíèè
b
= 0 äëÿ îáîëî÷åê 1, 2.Íà
ðèñ. 7.2 êðèâûå 1, 2 ñîîòâåòñòâóþò èçìåíåíèþ ìàêñèìàëüíûõ òàí
-
ãåíöèàëüíûõ äåôîðìàöèé ïî êîíòóðó îòâåðñòèÿ äëÿ îáîëî÷åê 1, 2;
êðèâàÿ 3 — èçìåíåíèþ ìåðèäèîíàëüíûõ äåôîðìàöèé ïî êîíòóðó îò
-
âåðñòèÿ äëÿ îáîëî÷êè òèïà 1.
Àíàëèç èçìåíåíèÿ äåôîðìàöèé ïî øèðèíå çîíû ïîäêðåïëåíèÿ
ïîêàçûâàåò ðåçêîå èõ ñíèæåíèå â çàâèñèìîñòè îò òèïà ïîäêðåïëåíèÿ.
Òàê, äëÿ îáîëî÷åê òèïà 1 è 3 ðàçíèöà â ìàêñèìàëüíûõ äåôîðìàöèÿõ
ñîñòàâëÿåò 0,5 %. Â çàâèñèìîñòÿõ èçìåíåíèÿ äåôîðìàöèé â îêðóæíîì
íàïðàâëåíèè íàáëþäàåòñÿ àñèììåòðèÿ, îòðàæàþùàÿ èçìåíåíèå ôè
-
çèêî-ìåõàíè÷åñêèõ è ãåîìåòðè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñëîåâ îáîëî÷êè â äàí
-
íîì íàïðàâëåíèè.
Ïðàêòè÷åñêè íå ìåíÿÿ âåñà êîíñòðóêöèè, òîëüêî èçìåíåíèåì
ñõåìû àðìèðîâàíèÿ ïîäêðåïëÿþùåé íàêëàäêè íåñóùóþ ñïîñîá-
íîñòü îáîëî÷êè ìîæíî ïîâûñèòü â 1,5 ðàçà.
Àíàëèçèðóÿ ðåçóëüòàòû ðàçðóøåíèÿ îáîëî÷åê, ïðèõîäèì ê âûâî-
äó, ÷òî äëÿ âñåõ òèïîâ îáîëî÷åê ðàçðóøåíèå ïðîèñõîäèò íà êîíòóðå
îòâåðñòèÿ â ñå÷åíèÿõ, ñîîòâåòñòâóþùèõ óãëó, ðàâíîìó 1,92–2,16°,
ïðè÷åì äëÿ âñåõ òèïîâ èìååò ìåñòî ðàññëîåíèå îáîëî÷êè â çîíå ïîä-
êðåïëåíèÿ.
 îñíîâó òåîðåòè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ ïîëîæåíà ñëåäóþùàÿ ðàñ÷åò-
íàÿ ñõåìà: îáîëî÷êà â çîíå îòâåðñòèÿ çàìåíÿåòñÿ êðóãîâîé ñëîèñòîé
ïëàñòèíîé ñ ïåðåìåííûìè ãåîìåòðè÷åñêèìè è æåñòêîñòíûìè ïàðà
-
ìåòðàìè; âîçìóùåíèÿ, âûçâàííûå íàëè÷èåì îòâåðñòèé è ïîäêðåï
-
ëÿþùèõ íàêëàäîê, èìåþò ëîêàëüíûé õàðàêòåð.
 ñîîòâåòñòâèè ñ ïðèíÿòûìè äîïóùåíèÿìè çàäà÷à ñâîäèòñÿ ê
îïðåäåëåíèþ íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ïëàñòèíû
(äèñêà) ñ èçâåñòíûìè êîíòóðíûìè íàãðóçêàìè. Ïðè ýòîì çàêîí
èçìåíåíèÿ íàãðóçîê è èõ âåëè÷èíû îïðåäåëÿþòñÿ íà îñíîâàíèè
óñëîâèÿ âîçìóùåíèé íà êîíòóðå, äîñòàòî÷íî óäàëåííîì îò êîíòóðà
îòâåðñòèÿ è âíåøíåé ãðàíèöû ïîäêðåïëÿþùèõ íàêëàäîê. Ãðàíè-
öà çàòóõàíèÿ âîçìóùåíèé îïðåäåëÿëàñü èç ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðå-
çóëüòàòîâ.
 ðàññìàòðèâàåìîé çàäà÷å â ñâÿçè ñ ïåðèîäè÷íîñòüþ êîìïî
-
íåíò âíåøíåé êîíòóðíîé íàãðóçêè ôóíêöèè, îïèñûâàþùèå íàïðÿ
-
æåííî-äåôîðìèðîâàííîå ñîñòîÿíèå (íàïðÿæåíèÿ, äåôîðìàöèè, ïå
-
ðåìåùåíèÿ), ìîæíî ðàçëîæèòü â ðÿäû Ôóðüå ïî îêðóæíîé êîîðäè
-
íàòå, ðàçäåëèòü ïåðåìåííûå â èñõîäíûõ óðàâíåíèÿõ è â ðåçóëüòàòå
122 Ãëàâà 7
ïîëó÷èòü ñèñòåìó îáûêíîâåííûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé â
ôîðìå
dT
dr
ArT= () ( ),rrc
0
≤≤
ãäå
TTSuv
iiii
= ( ) ( , , ..., );in= 12 2 Ar a
ij
( ) || ||= ( , , ..., )ij n= 12 8
; Ò, S
i
—
ðàäèàëüíîå è ñäâèãàþùåå óñèëèå â I-ì ñëîå; u
i
,v
i
— ðàäèàëüíîå è
òàíãåíöèàëüíîå ïåðåìåùåíèÿ òî÷êè â i-ì ñëîå.
Ýëåìåíòû ìàòðèöû À ÿâëÿþòñÿ ôóíêöèÿìè ãåîìåòðè÷åñêèõ è
æåñòêîñòíûõ õàðàêòåðèñòèê ñëîåâ è ïðîñëîåê ñâÿçóþùåãî. Âñëåäñò
-
âèå ðàçëè÷èÿ æåñòêîñòíûõ ïàðàìåòðîâ ñëîåâ è ñàìîãî êîëè÷åñòâà
ñëîåâ â çîíå ïîäêðåïëåíèÿ è íåïîäêðåïëåííîé çîíå ÷åòíûå ýëåìåí
-
òû ìàòðèöû
Ar()
èìåþò â ïîñëåäíåé íóëåâûå çíà÷åíèÿ.  îáùåì ñëó
-
÷àå ðàññìàòðèâàåìàÿ ñèñòåìà ñîñòîèò èç 4ïÕk óðàâíåíèé. Êîãäà õà
-
ðàêòåðèñòèêè ñëîåâ íå èçìåíÿþòñÿ ïî îêðóæíîé êîîðäèíàòå, ñèñòå-
ìà ðàñïàäàåòñÿ íà äâå íåçàâèñèìûå ñèñòåìû ïîðÿäêà 4Õn (n — ÷èñëî
ñëîåâ ïëàñòèíû).
Ïðåäëàãàåìàÿ ìåòîäèêà ðàñ÷åòà íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííî-
ãî ñîñòîÿíèÿ îñíîâàíà íà ÷èñëåííîì ðåøåíèè çàäà÷ äëÿ êàæäîãî èç
ó÷àñòêîâ ïëàñòèíû ñ àâòîìàòè÷åñêèì óäîâëåòâîðåíèåì óñëîâèÿ èõ
ñîïðÿæåíèÿ. Ïîëó÷åííûå ðåøåíèÿ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé àìïëèòóä-
íûå çíà÷åíèÿ ôàêòîðîâ íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ
ïëàñòèíû ïðè äåéñòâèè íà íåå îñåñèììåòðè÷íîé íàãðóçêè (k = 0) è
âòîðîé ãàðìîíèêè. Àëãîðèòì ðåøåíèÿ ïðåäóñìàòðèâàåò àâòîìàòèçà-
öèþ ñóììèðîâàíèÿ äëÿ ðàññìàòðèâàåìûõ íîìåðîâ ãàðìîíèê â çàäàí-
íûõ òî÷êàõ ïëàñòèíû.
Íà îñíîâå èçëîæåííîãî ïîäõîäà èññëåäîâàëàñü êà÷åñòâåííàÿ
êàðòèíà íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ îáîëî÷åê, ïîäêðåïëåííûõ â çîíå
îòâåðñòèé è íàõîäÿùèõñÿ ïîä äåéñòâèåì ïîñòîÿííîãî âíóòðåííåãî
äàâëåíèÿ.
Íà ðèñ. 7.4 ïðåäñòàâëåíû ýêñ
-
ïåðèìåíòàëüíûå è òåîðåòè÷åñêèå
çàâèñèìîñòè èçìåíåíèÿ ïî ðàäèó
-
ñó îêðóæíûõ íàïðÿæåíèé, îòíå
-
Ïðîåêòèðîâàíèå äíèùà êîðïóñà ñ ëîêàëüíûìè îòâåðñòèÿìè 123
Ðèñ. 7.4. Çàâèñèìîñòü èçìåíåíèÿ ïî
ðàäèóñó îêðóæíûõ íàïðÿæåíèé â îáî
-
ëî÷êå.
1, 2 — äëÿ îáîëî÷åê 1 è 3 òèïà (ñïëîøíûå
ëèíèè — ýêñïåðèìåíòàëüíûå çíà÷åíèÿ,
øòðèõïóíêòèðíûå — ðåçóëüòàò ÷èñëåííîãî
àíàëèçà).
ñåííûõ ê àíàëîãè÷íûì íà íåâîçìóùåííîì êîíòóðå â ñå÷åíèè
b
=0,
êðèâûå 1, 2 ñîîòâåòñòâóþò 1 è 3 òèïàì îáîëî÷êè. Èç ïðèâåäåííûõ
çàâèñèìîñòåé ñëåäóåò, ÷òî îáùèé õàðàêòåð ðàñïðåäåëåíèÿ äåôîðìà
-
öèé â íàðóæíîì ñëîå îáîëî÷åê àíàëîãè÷åí äëÿ âñåõ ðàññìàòðèâàå
-
ìûõ òèïîâ ïîäêðåïëåíèÿ.
Ñðàâíåíèÿ ðåçóëüòàòîâ, ïîëó÷åííûõ â ðàñ÷åòå è ýêñïåðèìåí
-
òàëüíûì ïóòåì, ïîêàçûâàþò óäîâëåòâîðèòåëüíîå ñîâïàäåíèå êà÷åñò
-
âåííîé êàðòèíû íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ îáîëî÷êè. Ýòî ñâèäåòåëü
-
ñòâóåò î âîçìîæíîñòè ðàñ÷åòà íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñî
-
ñòîÿíèÿ îáîëî÷åê ïîäîáíîãî òèïà íà îñíîâå ïðåäëàãàåìîé ìåòîäèêè
ñ äîñòàòî÷íîé äëÿ ïðàêòè÷åñêèõ öåëåé òî÷íîñòüþ, â ÷àñòíîñòè î âîç
-
ìîæíîñòè íà ýòàïå ïðîåêòíûõ ðàáîò ïóòåì ââåäåíèÿ íåêîòîðûõ ïî
-
ïðàâî÷íûõ êîýôôèöèåíòîâ, ïîëó÷àåìûõ ýìïèðè÷åñêè, îöåíèòü ýô
-
ôåêòèâíîñòü âûáðàííîãî âàðèàíòà ïîäêðåïëåíèÿ è îïðåäåëèòü åãî
ðàöèîíàëüíûå ïàðàìåòðû.
7.2. Êîíñòðóêòèâíî-òåõíîëîãè÷åñêèå
ïàðàìåòðû óñèëåíèé
â çîíå îòâåðñòèé
è îáîáùåííàÿ ñõåìà êîíñòðóêöèè óçëà
Îïûò îòðàáîòêè êîíñòðóêöèè, áàçèðóþùåéñÿ íà ñîâðåìåííûõ
òåõíîëîãè÷åñêèõ âîçìîæíîñòÿõ, ïîêàçûâàåò, ÷òî íà ïðàêòèêå
ìîæíî ðåàëèçîâàòü ñëåäóþùèå îñíîâíûå òèïû êîíñòðóêöèé ïîä
-
êðåïëÿþùèõ ýëåìåíòîâ, îòâå÷àþùèõ ïðåäúÿâëÿåìûì ê íèì òðåáî
-
âàíèÿì è îáåñïå÷èâàþùèõ íåîáõîäèìóþ íåñóùóþ ñïîñîáíîñòü
êîðïóñîâ: òêàíåâûå ñàëôåòêè, ìîòàííûå íàêëàäêè, ïîäêðåïëÿþ
-
ùèå ìàòû [4].
Ïðè èçãîòîâëåíèè êîíñòðóêöèè ìåòîäîì íàìîòêè ýòè ïîäêðåï
-
ëÿþùèå ýëåìåíòû ðàñïîëàãàþòñÿ ìåæäó îñíîâíûìè ñëîÿìè ìàòå
-
ðèàëà (ðèñ. 7.5).
Òêàíåâûå ñàëôåòêè (ðèñ. 7.6, à, á) ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé íåñêîëü
-
êî ñëîåâ èç òêàíè, ñìåùåííûõ îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà íà íåêîòî
-
ðûé óãîë èëè áåç ñìåùåíèÿ, èëè èçãîòàâëèâàþòñÿ èç òêàíè ñî ñïåöè
-
àëüíûì ïëåòåíèåì, íàïðèìåð ðàäèàëüíî-òàíãåíöèàëüíûì.
Ìîòàííûå íèòåâûå íàêëàäêè (ðèñ. 7.7, à–â) èìåþò ïîâûøåííûå
ïðî÷íîñòíûå è æåñòêîñòíûå õàðàêòåðèñòèêè â ñðàâíåíèè ñ òêàíåâû
-
ìè ñàëôåòêàìè. Ýòè õàðàêòåðèñòèêè âàðüèðóþòñÿ â çàâèñèìîñòè îò
ñõåìû íàìîòêè è òåõíîëîãèè èçãîòîâëåíèÿ íàêëàäîê. Â áîëüøèíñòâå
ñëó÷àåâ òàêèå íàêëàäêè èìåþò ñóùåñòâåííóþ íåðàâíîìåðíîñòü ïî
124 Ãëàâà 7
øèðèíå çîíû ïîäêðåïëåíèÿ. Êðîìå òîãî, â ñâÿçè ñî ñïåöèôèêîé èõ
èçãîòîâëåíèÿ òðóäíî îáåñïå÷èòü äîñòàòî÷íóþ åå òîëùèíó ïî âíóò
-
ðåííåìó êîíòóðó [11].
 êîìáèíèðîâàííûõ ìàòàõ (ðèñ. 7.8) íåîáõîäèìûå õàðàêòåðè
-
ñòèêè îáåñïå÷èâàþòñÿ íàáîðîì îòäåëüíûõ ýëåìåíòîâ èç àíèçîòðîï
-
Ïðîåêòèðîâàíèå äíèùà êîðïóñà ñ ëîêàëüíûìè îòâåðñòèÿìè 125
Ðèñ. 7.6. Òêàíåâûå ñàëôåòêè.
à—ðàäèàëüíî-òàíãåíöèàëüíîå ïëåòåíèå, á—ñî ñìåùåííûìè ñëîÿìè 1 è 2.
Ðèñ. 7.5. Îáîëî÷êà, ïîäêðå-
ïëåííàÿ â çîíå îòâåðñòèÿ.
íûõ è èçîòðîïíûõ ìàòåðèàëîâ ðàçëè÷íîãî ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ,
ôîðìû è ò.ï. [2].
Ïîñêîëüêó ðàñïðåäåëåíèå íàïðÿæåíèé â çîíå îòâåðñòèÿ èìååò
íåðàâíîìåðíûé õàðàêòåð ïî êîíòóðó îòâåðñòèÿ, ïîäêðåïëÿþùèå
ýëåìåíòû ìîãóò áûòü ñàìîé ðàçíîîáðàçíîé ôîðìû â ïëàíå.
126 Ãëàâà 7
Ðèñ. 7.7. Ìîòàííûå íèòåâûå íàêëàäêè íà îòâåðñòèÿõ êîðïóñà.
Ñàëôåòêè: à — ìîòàííàÿ íèòåâàÿ â ôîðìå ñåêòîðà, á — êîëüöåâàÿ íèòåâàÿ, â — ýëëèï
-
òè÷åñêàÿ íèòåâàÿ.
Ðèñ. 7.8. Êîìáèíèðîâàííûé ìàò äëÿ ïîäêðåïëåíèÿ îòâåðñòèé â êîðïóñå.
 ðàññìàòðèâàåìîé êîíñòðóêöèè êîðïóñà îòíîøåíèå äèàìåòðà
íåïîëÿðíûõ îòâåðñòèé ê äèàìåòðó öèëèíäðè÷åñêîé ÷àñòè ñîñòàâëÿåò
d
1
/D
≅
0,1, à îòíîøåíèå
DD
1
077/,≅
.
Ó÷èòûâàÿ ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé, ïðåäñòàâëåííûå â ðàçä. 7.1,
è ïðîâåäÿ óòî÷íåííûå ðàñ÷åòû ïî ìåòîäèêå, èçëîæåííîé òàì æå, â
ðàçðàáàòûâàåìîé êîíñòðóêöèè ïðèíÿòà ñõåìà àðìèðîâàíèÿ ÷åòûðåõ
ëîêàëüíûõ âíåöåíòðîâûõ îòâåðñòèé êðóãëûìè òêàíåâûìè ñàëôåòêà
-
ìè ïîñòîÿííîé òîëùèíû, êîòîðûå óñòàíàâëèâàþòñÿ â çîíå âûðåçîâ
ìåæäó ñïèðàëüíûìè ñëîÿìè ñèëîâîé îáîëî÷êè êîðïóñà.  êà÷åñòâå
ìàòåðèàëà èñïîëüçóåòñÿ òêàíü (ïîëîòíî) íà îñíîâå îðãàíè÷åñêîé
íèòè ÑÂÌ òîëùèíîé 0,25–0,3 ìì, õàðàêòåðèñòèêè êîòîðîé ïðèâåäå
-
íû â òàáë. Â2. Äèàìåòð ñàëôåòêè 280 ìì, òîëùèíà 0,5–0,55 ìì
(èç äâóõ ñëîåâ òêàíè).
Òî÷íîñòü óñòàíîâêè ñàëôåòîê â ïðîöåññå íàìîòêè ñèëîâîé îáî
-
ëî÷êè êîðïóñà îáåñïå÷èâàåòñÿ ñïåöèàëüíûì ïðèñïîñîáëåíèåì. Äëÿ
îáåñïå÷åíèÿ àäãåçèè ìåæäó ñëîÿìè îáîëî÷êè è ïîäêðåïëÿþùèìè
Ïðîåêòèðîâàíèå äíèùà êîðïóñà ñ ëîêàëüíûìè îòâåðñòèÿìè 127
Ðèñ. 7.9. Îáîáùåííàÿ ñõåìà êîíñòðóêöèè
ñ âêëååííûì ôëàíöåì.
1 — ñèëîâàÿ îáîëî÷êà êîðïóñà; 2 — óñèëèâàþ-
ùèå ñàëôåòêè â çîíå âûðåçà; 3 — òåïëîçàùèòà
êîðïóñà; 4 — ñïåöèàëüíûé ôëàíåö; 5 — òåïëî-
çàùèòà ôëàíöà.
ñàëôåòêàìè (íàêëàäêàìè) íà êîíòàêòèðóþùèå ïîâåðõíîñòè ñàëôå
-
òîê ïåðåä óñòàíîâêîé íàíîñèòñÿ êëåé òèïà ÂÊ.
Ïîñëå íàìîòêè êîðïóñà, îòâåðæäåíèÿ è óäàëåíèÿ îïðàâêè ïðî
-
èçâîäÿòñÿ ðàçìåòêà îòâåðñòèé íà äíèùå êîðïóñà è îïåðàöèè âûðåçà
-
íèÿ èõ. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ îòâåðñòèé èñïîëüçóþò ëèáî îáû÷íîå ìåòàë
-
ëîðåæóùåå îáîðóäîâàíèå, ëèáî ëàçåðíûå ðåçàêè.
Çàêëþ÷èòåëüíûì ýòàïîì ÿâëÿåòñÿ óñòàíîâêà (âêëåéêà) â îòâåð
-
ñòèÿ ôëàíöåâ, êîíñòðóêöèÿ è ìàòåðèàë êîòîðûõ îïðåäåëÿåòñÿ íàçíà
-
÷åíèåì (îáíóëåíèå òÿãè, ðåâåðñ òÿãè è ò.ï.). Îáîáùåííàÿ ñõåìà òà
-
êîé êîíñòðóêöèè ïðèâåäåíà íà ðèñ. 7.9.
Ãëàâà 8
Ðàñ÷åò è ïðîåêòèðîâàíèå
ñîåäèíèòåëüíûõ óçëîâ êîðïóñà
8.1. Ðàñ÷åò è ïðîåêòèðîâàíèå êëåïàíîãî
ôîëüãèðîâàííîãî ñîåäèíåíèÿ
Îñîáåííîñòè êîìïîçèöèîííîãî ìàòåðèàëà, ñëàáî ñîïðîòèâëÿþ-
ùåãîñÿ ñðåçó è ñìÿòèþ, äåëàþò íåîáõîäèìûì ââåäåíèå â çîíó ìåõà-
íè÷åñêîãî ñîåäèíåíèÿ óïðî÷íÿþùèõ ýëåìåíòîâ, ïîâûøàþùèõ åãî
ðàáîòîñïîñîáíîñòü ïðè íåçíà÷èòåëüíîì óâåëè÷åíèè ìàññû [3].
Ðàçðóøàþùàÿ íàãðóçêà ñîåäèíåíèÿ íà ñìÿòèå ìîæåò áûòü îïðå
-
äåëåíà çàâèñèìîñòüþ
Pid
ii
i
k
i
n
ñì ñì ô ñì ô
=+
==
∑∑
ds d s
.
,
11
(8.1)
ãäå I — êîëè÷åñòâî çàêëåïîê; d — äèàìåòð ñèëîâîé òî÷êè;
d
i
i
n
=
∑
1
,
d
i
i
k
ô
=
∑
1
— ñóììàðíûå òîëùèíû ñîîòâåòñòâåííî îáîëî÷êè è óïðî÷
-
íÿþùåãî ýëåìåíòà; ï, k — êîëè÷åñòâî ñëîåâ ÊÌ è ôîëüãè.
Àíàëîãè÷íî ðàçðóøàþùàÿ íàãðóçêà ñîåäèíåíèÿ ïðè ñðåçå îïðå
-
äåëÿåòñÿ âûðàæåíèåì
Picd
ii
i
k
i
n
ñð ë ñð ô ñð ô..
(/) ,=− +
==
∑∑
22
11
dt d t
(8.2)
128 Ãëàâà 8
ãäå ñ — ðàññòîÿíèå äî êðàÿ ëèñòà;
t
ñð
,
t
ñð.ô
— ðàçðóøàþùèå
íàïðÿæåíèÿ ïðè ñðåçå äëÿ îñíîâíîãî ìàòåðèàëà è óïðî÷íÿþùåãî
ýëåìåíòà.
Íàãðóçêà, ðàçðóøàþùàÿ ñîåäèíåíèå ïî îñëàáëåííîìó ñå÷åíèþ,
âû÷èñëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå
Ptd td
FBii Bi
i
k
i
n
KK
=−+ −
==
∑∑
y
sd s d
aô
ôô
() ()
1
11
, (8.3)
ãäå
y
— êîýôôèöèåíò, ó÷èòûâàþùèé óâåëè÷åíèå ïðî÷íîñòè ÊÌ; Ê
à
,
Ê
ô
— ýôôåêòèâíûå êîýôôèöèåíòû êîíöåíòðàöèè íàïðÿæåíèé îêî
-
ëî îòâåðñòèÿ äëÿ ÊÌ è óïðî÷íÿþùåãî ýëåìåíòà; t — øàã ìåæäó ñè
-
ëîâûìè òî÷êàìè;
s
Bi
, s
Bô
— ïðåäåëû ïðî÷íîñòè ìàòåðèàëà i-ãî ñëîÿ
ÊÌ â çàäàííîì íàïðàâëåíèè è óïðî÷íÿþùåãî ýëåìåíòà.
Îïûò ïðîåêòèðîâàíèÿ è îòðàáîòêè êîíñòðóêöèé èç êîìïîçèöè-
îííûõ ìàòåðèàëîâ ïîêàçàë, ÷òî ñ òî÷êè çðåíèÿ ïîëó÷åíèÿ íàèìåíü-
øåé ìàññû â ðÿäå ñëó÷àåâ íàèáîëåå ïðåäïî÷òèòåëüíûìè îêàçûâà-
þòñÿ ñîåäèíåíèÿ ñ êëåïàíûìè ìåòàëëîïëàñòèêîâûìè ñòûêàìè
(ðèñ. 8.1).
 öåëÿõ óâåëè÷åíèÿ ïðî÷íîñòè ÊÌ íà ðàñòÿæåíèå, ñðåç è ñìÿòèå,
ïîâûøåíèÿ ðàáîòîñïîñîáíîñòè ñîåäèíåíèÿ â çîíó êëåïêè ââîäèòñÿ
óïðî÷íÿþùàÿ ôîëüãà èç âûñîêîïðî÷íîãî èçîòðîïíîãî ìàòåðèàëà.
Ââèäó î÷åâèäíîé ñëîæíîñòè çàäà÷à ïðîåêòèðîâàíèÿ ôîëüãèðîâàííîãî
ñîåäèíåíèÿ ðåøàåòñÿ èç óñëîâèé ðàâíîïðî÷íîñòè è ìèíèìóìà ôóíê
-
Ðàñ÷åò è ïðîåêòèðîâàíèå ñîåäèíèòåëüíûõ óçëîâ êîðïóñà 129
Ðèñ. 8.1. Êëåïàíîå ìåòàëëîïëàñòèêîâîå ñîåäèíåíèå, óñèëåííîå âûñîêîïðî÷
-
íîé ôîëüãîé.
1 — øïàíãîóò; 2 — ñèëîâàÿ îáîëî÷êà; 3 — ýëàñòè÷íûé êëèí; 4 — ïîäìîòêà øïàíãîóòà;
5 — êëååâàÿ ïðîñëîéêà; 6 — çàêëåïêà; 7 — ôîëüãà.
öèè ìàññû. Ïðèâåäåì ìåòîäèêó ïðîåêòèðîâàíèÿ êëåïàíîãî ñîåäèíå
-
íèÿ øïàíãîóò-îáîëî÷êà.
Çàïèøåì óñëîâèå ðàâíîïðî÷íîñòè ñîåäèíåíèÿ â âèäå
P
0
=P
ñì
=P
ñð.ë
=P
ñð.ò
=P
F
(8.4)
èëè óñëîâèå, âûðàæåííîå ÷åðåç íàïðÿæåíèÿ,
sd s d d s s d
y
ttdid
iB i i
i
k
i
n
K
ñë
a
ñë ñì ñì ô ô
=−= +
==
∑∑
()
.
11
=
=−
∑∑
i
n
i
n
11
=−
+
=
==
∑∑
2
2
11
ic
d
ii
i
K
i
n
dt dt
ñë cp a ô cp.ô.
Ji
dp
t
2
4
cp.ò
,
ãäå P
0
, P
ñì,
P
ñð.ë,
P
ñð.ò,
P
F
— íàãðóçêè, ðàçðóøàþùèå ñîåäèíåíèå ñîîò-
âåòñòâåííî ïî öåëîìó ñå÷åíèþ, ïî îñëàáëåííîìó ñå÷åíèþ, îò ñìÿòèÿ
ëèñòà, îò ñðåçà ëèñòà, îò ñðåçà ñèëîâûõ òî÷åê;
t
ñð.ò
— ðàçðóøàþùåå
íàïðÿæåíèå ïðè ñðåçå ñèëîâîé òî÷êè; j — ðàâíî åäèíèöå èëè äâóì
ñîîòâåòñòâåííî äëÿ îäíî- èëè äâóõñðåçíîãî ñîåäèíåíèé.
Î÷åâèäíî, ÷òî ñîåäèíåíèå ýôôåêòèâíîå, êîãäà êîýôôèöèåíò
ïðî÷íîñòè øâà
y = 1.
Äëÿ íåãî îïðåäåëèì âñå ïàðàìåòðû ñîåäèíå-
íèÿ ñ, d, I, t,
d
Iñë
,
d
iô
∑
ïóòåì ñîâìåñòíîãî ðåøåíèÿ óðàâíåíèé.
()
GI LS tc
dd
ikk ikk
i
k
i
n
=−+−
+
==
∑∑
p
gdgdw
l
2
3
11
42
2
êì ô
,
d
icc
i
n
d
gp
sws
t
=
∑
=
+
1
14
ñì.a ñì.ô
ñð.ò
max
,
ñ
d
=
++ +
+
stws t
twt
ñì.à ñð.à max ñì ô ñð ô
ñð.à max ñð ô
()
()
..
.
2
,
w
d
s
sl
y
1
1
1
1
== −
∑
∑
−
øô
âa
âô
ôô
a
n
n
KK
K
d
icc
;
130 Ãëàâà 8