Все о транспорте
 

Влияние формы лонжерона на собственные частоты колебаний лопасти в плоскости взмаха и вращения

Материалы » Оптимизация конструкции лонжерона лопасти несущего винта вертолета » Влияние формы лонжерона на собственные частоты колебаний лопасти в плоскости взмаха и вращения

При заданной общей массе конструкции максимально жесткая лопасть получается, если материал лонжерона расположить по контуру профиля, т.е. если вписать лонжерон в профиль лопасти. При этом большой процент массы лопасти можно вложить в ее силовой элемент – лонжерон. Такие лопасти обычно наиболее выгодны с точки зрения величины действующих напряжений. Более простыми в производстве оказывались лопасти со свободной формой сечения лонжерона (например, в виде трубы), не вписанной в ее профиль. Такие лопасти обладают малым сопротивлением изгибу и дают наименее удачную резонансную диаграмму при колебаниях в плоскости взмаха.

По динамическим характеристикам в плоскости взмаха можно выделить следующие типы лопастей.

1 Лопасть, основанная на трубчатом стальном лонжероне с неработающим при изгибе каркасом.

Имеет малую жесткость в плоскости взмаха. У лопастей этого типа особенно резко проявляются резонансы на режимах малых скоростей полета, поэтому их ресурс, как правило, ограничивается пребыванием на режимах малых скоростей.

2 Лопасть с контурным (или близким к этой форме) вписанным в профиль лонжероном. Лопасти с таким лонжероном имеют большую жесткость как профильную, так и в плоскостях вращения и взмаха. С увеличением жесткости частоты собственных колебаний лопасти уходят от резонансов. Контурные лонжероны выполняются стальными, дюралюминовыми, титановыми или из КМ.

При конструировании лопасти необходимо также обеспечить отстройку от резонансов и в плоскости наибольшей жесткости лопасти, которая обычно совпадает с плоскостью хорд. Потому жесткостные характеристики лопасти в этой плоскости могут изменяться в более широких пределах, чем в плоскости взмаха. Начиная с круглой трубы, сечение лонжерона может быть увеличено до размеров, занимающих практически весь профиль от передней до задней кромки. Однако здесь вступают в силу определенные ограничения. Так, увеличение ширины лонжерона по хорде обязательно приводит к сдвигу центровки лопасти к задней кромке, что обычно недопустимо с точки зрения требований, предъявляемых для исключения флаттера [3].

При снижении жесткости лонжерона путем уменьшения его ширины одновременно падает и крутильная жесткость лопасти. Это обстоятельство является одним из факторов, препятствующих созданию лопастей с очень малой жесткостью в плоскости вращения.

Лопасти с трубчатым лонжероном и неработающим при изгибе каркасом имеют частоты собственных колебаний в плоскости вращения примерно такие же, как и в плоскости тяги [3].

 
 

Определение основных элементов проектируемого судна
Основными элементами грузовых теплоходов, подлежащими определению на начальной стадии проектирования, являются: водоизмещение судна, главные размерения корпуса, коэффициенты полноты, мощность силовой установки. Эти элементы определяются по эмпирическим формулам, большое число которых предложено различными авторами, или путем использования данных по судам-прототипам. В разрабатываемого проекте водоизмещение грузового теплохода определяется по м ...

Подготовка исходных данных для определения скоростных и тягово-динамических характеристик
Для шины 1220х400–533 из источника [1] находят, что наружный диаметр колеса D=1200±10 мм, свободный радиус мм, статический радиус мм. На дороге с твердым покрытием можно считать м. Кинематический радиус качения колеса находят по формуле (13): м. (13) Далее принимают следующие значения коэффициентов и параметров: – коэффициент коррекции ; – коэффициент, учитывающий влияние скорости движения, kf=6∙10-6; – коэффициент обтекаемости k ...

Виртуальные испытания лонжерона лопасти НВ
Изначально проведем построение виртуальной модели лонжерона. Исходные данные для геометрического построения содержатся в таблице 3.1. Концевое сечение лонжерона имеет профиль NACA 63А12, комлевое сечение представляет собой сечение прямоугольной формы. Подобный переход геометрии обоснован конструктивной необходимостью, т.к. именно в комлевом сечении располагаются узел крепления лопасти к втулке несущего винта. Кроме того, у корня лопасти действ ...