Расчет рессоры

Lapshin

Делай, как дОлжно, и - будь, что будет
Откуда
Москва
Как видно из приведённых выше результатов (ответ 19), увеличение плеча максимального изгибающего момента за счёт перемещения точки приложения вертикальной силы вбок (по Z), вызванного деформацией рессоры, составляет (109/333*100%=) 33% от первоначального. Неучёт этой добавки приведёт к такой же ошибке в определении напряжений, что неприемлемо.
Чтобы избежать такой ошибки,следует считать по геометрии уже деформированной рессоры,т.к.расчетная нагрузка приложена именно в этой геометрии - а затем,наложив полученные деформации,получим исходную форму рессоры;после этого остается упростить эту форму до прямых и изгибов по радиусу с сохранением основных размеров.
При этом,реальные деформации при испытаниях на сброс самолета окажутся все же меньше в силу высказанных ранее причин.
 

Rafis

Я люблю этот Форум!
Откуда
globe
А нельзя было в Ансисе замоделировать рессору балками (beam)? Зачем связываться с гексами?
Я в этих делах не волшебник, только учусь. В Ansys Workbench объёмные трёхмерные КЭ назначаются по умолчанию. Работатать с элементами другого типа пока не умею, но планирую научиться. Полагаю, что применение beam-элементов позволит экономить вычислительные ресурсы, но для данной задачи их хватает.

Напряжения вы и по спороматовской фомуле посчитаете и это будет более правильней.
Не согласен. Как видно из приведённых выше результатов (ответ 19), увеличение плеча максимального изгибающего момента за счёт перемещения точки приложения вертикальной силы вбок (по Z), вызванного деформацией рессоры, составляет (109/333*100%=) 33% от первоначального. Неучёт этой добавки приведёт к такой же ошибке в определении напряжений, что неприемлемо.
Проверки по сопромату, приведённые в ответах 10 и 19 (для двух разных рессор) с учётом этого прогиба, подтверждают достаточную точность полученых результатов.
Ну, я Ансис вообще ни разу не открывал. Просто выдвинул предложение посчитать напряжения взяв момент из "балочного" расчета в ФЕМе, не зная возможности выполнения такового в Ансисе.
А если уж считать методами строительной механики, то вот вам пример картинки. В данном примере деформация и напряжения считаются от компоненты Р. Так что погрешность в изменении плеча снивелируется. Ну и по идее надо добавить сжатие.
Тут конечно не учитывается боковое трениие и момент от него, наличие которых уменьшит деформацию рессоры. Но это в принципе допустимо так как и работу сил трения в этом примере не учитывают.
 

Вложения

Согласен, задача решаемая в такой постановке. Сжатием, наверное, можно будет в первом приближении принебречь, т.к. оно (продольно-поперечный изгиб) будет иметь место только на наклонной части рессоры. В наиболее нагруженной горизонтальной части оно отсутствует. Попробую порешать задачку в свободное время (которого нет) с целью ещё раз проверить результаты Ansys'а.
А что такое ФЕМ? Попробовал набрать аббревиатуру в поисковике, что он выдал, лучше здесь не повторять  :)
 

123dmitry

Я люблю строить самолеты!
Откуда
СПб
Поскольку я скурил свой букварь еще в первом классе, обращаюсь с просьбой посчитать.
Дело в том, что качество проката 20мм Д16т просто никакое. Изменение схемы шасси нежелательно, т.к. тянет за собой вопросы по изменению конструкции готового самолета. Отсюда возникает необходимость замены средней части рессоры из Д16 на стальную. Мотивация следующая: Короткий лист стандартной авто рессоры дешев, надежен и не требует термообработки. Для  изготовления рессор используются хорошие стали. И т.д. Возникает вопрос по заделке концевых
элементов. Предпологается чулочная заделка концов.
  Итак вопрос: Какой толщины требуется рессорный лист, при
работающей длине 950 мм, стандартной ширине листа 75 или 80  мм и прочих раных условиях для СН701.
С уважением Дмитрий.
 

Геннадий2

Работа с композитами
Здесь нужен набор из 3 листов, или лист переменного сечения (на ус). Иначе опять не равнопрочность, т.е. перетяжеление.
КМС в этом смысле выигрывает раз в 5 наверное и по технологичности и по весу. К тому же работает на Х нагрузки. А стальная рессора начинает вибрировать.
 

Геннадий2

Работа с композитами
А я считаю, что нормы АП-23, на рессоры завышены.
1. Утяжеляют весь самолет.
2. Не дают прорабатывать поверхность в шедящем режиме, что сокращает ресурс планера.
3. Влекут за собой усиление узлов навески и силовых шпангоутов, чтобы сохранить равнопрочность. Это тянет на увеличение веса самолета и далее по кругу, вплоть до расхода топлива.
4. Правильней было бы гасить энергию, в аварийной ситуации, деформацией фюза и прогибом кресла это менее болезненно для организма пилота. Т.Е. больше расстояние от земли до 5 точки, для погашения энергии
5. Свои самолеты сбрасывал с высоты 0,5 метра.
 

123dmitry

Я люблю строить самолеты!
Откуда
СПб
Мы имеем горизонтальную рессору длиной 1м с опиранием по краям. На расстоянии по 100 мм от краев на рессору действуют вертикальные нагрузки по 600 кг (ny=2).
Материал-легированая сталь напр. 60г2. Ширина листа 75мм
Вопросы: какова толщина листа? Желательно эпюру. Насколько критично отверстие по центру рессоры?
По моей информации люди использовали параболический лист от МАЗа  толщиной 19мм, и результатом довольны. На мой вгляд это перебор. Отсюда и впрос.
Утяжеление шасси на несколько кг не влечет за собой усиления силового набора. Вибрации,если они возникнут, можно погасить кусочком пористой резины по центру.
И последнее,господа. Доминирующая субстанция, т.е. куда более 90% экспериментальных авиаторов нашей необьятной Родины экспериментируют не в авиапредприятиях с неисчерпаемыми закромами, а в сарайно- дачно-гаражно-полевых условиях и не на банковские дивиденты, а на гроши из карманов собственных рваных порток. В этих сараях ( пардон ангарах) не предусмотрена сметой прецизионная термичка и непьющий термист. Мы имеем то,что имеем.
Поэтому повторяю вопрос. Рессора длиной 1м... 
С уважением Дмитрий
 

Геннадий2

Работа с композитами
По мне так, бочку смолы закатил в гараж, а самолет выкатил.
Экономия.
 

123dmitry

Я люблю строить самолеты!
Откуда
СПб
Вот-вот. Грузите апельсины бочками.
Но мне бы посчитать. Ну хотя бы эпюрку. Кстати плотность стали  7.8. Модуль упругости 20-22.
Плотность алюминия 2.7. Модуль упругости 7.1.
7.8 :2,7 =2,888
21 : 7,1 =2,9577
Улавливаете? Стальная рессорка той же жескости процентов на 8 полегче будет... А вовсе не в 5 раз тяжелее. И расход топлива и все по кругу...
С уважением Дмитрий.
 
Откуда
Рязань
Извиняюсь,может я пропустил...
Но считать нужно всю рессору.
Изгиб идет в центре прямых участков, и это надо учитывать.
Гнутые места-жесткие изгиб есть, но незначительный....
 

Вложения

Байкал

Строим - чтобы летать!
Откуда
За Уралом
фото испытаний. 
  Очень непонятно. :-?
  Нет ли фото с видом всей рессоры? и насколько нагружали? и какой вес рессоры и под какую макс взлётную массу?

  А верхний снимок рессора из Д16Т? тоже ваша?
 

123dmitry

Я люблю строить самолеты!
Откуда
СПб
Благодарю всех за участие. Нашел на форуме эту тему от января этого года. Однако вопросы остаются. Лично я ничего против стекла не имею. Но модуль упругости стеклотекстолита па порядок меньше, чем у стали и примерно втрое, чем у алюминия. На самом деле похоже, что проблма с металлическими рессорами это прежде всего проблема с термообработкой. Так по технологии Д16 должен для закалки греться до 450-500град. и олаждаться со скоростью не менее 700град./сек. И далее подвергнуться старению не менее 96 часов.  Стоимость термообработки от 1000 р/час. У Хейнца ничего такого нет. Но при изгибе закаленного Д16 он ломается. Вероятно при увеличении радиуса гиба и можно удержаться в пределах пластичной деформации, но эксперименты дороговаты. К тому же качество Д16... Лично я нарвался на Д16Т который вовсе не Т... А возможно и не Д16...Не смотря на клеймо. Собственно это основные причины анализа возможностей использовать сталь. Есть еще проблемка. Большинство термокамер хотя и гарантируют Т +/- 5 град. но имеют внутренний размер 600х900 мм. т.е рессора не влезет.
 

123dmitry

Я люблю строить самолеты!
Откуда
СПб
Моя рессора из Д16 расползлась еще на рулении. Теперь усиленно чешу лысину... Закалка рессоры после гибки обязательна. Причем целиком . Кстати, вырезы для крепежа у Хейнца мало того, что создают концентраторы напряжений в самых нагруженных местах рессоры, так еще препядствуют осевому перемещению этих точек, что совершенно необходимо для изгиба центрального пролета.  И это препядсвование приводит к возникновению еще больших деформаций в точках крепления. И еще одно. По свидетельству С. Баева, узлы крепления рессоры иногда не выдерживают нагрузки вдоль строительной оси самолета.
Вроде бы люди изготовили центральную часть рессоры из автомобильной. А концы, поскольку они при работе рессоры деформируются незначительно- из Д16. Идея в целом неплохая. Термообработки нет.  Она и обусловила мою просьбу посчитать. Есть ,правда в этой конструкции маленькй нюанс. Сочленение опять же приходится на максимально загруженную точку.
 
Откуда
Рязань
Я нахолодно гну.
Сначала потренировался,поломал заготовки вычислил радиус.
Согнул рессору сделал испытание.
Дюраль с КУМЗа - качественный!

http://www.youtube.com/watch?v=axRXl1AGhf0&feature=plcp
 

Вложения

rukan2012

Я люблю авиацию!
Откуда
Беларусь
Приветствую!А можете высказаться по такой вот задумке?

Есть такая мысль.Шасси лёгкого аппарата,имеющего по низу балку(трубу),от которой отходит вертикальная труба,и в этом узле и располагается стойка шасси.В обычной конструкции на каждое колесо свой амортизатор,если приложить самолёт на одно колесо,то вся нагрузка придётся на этотамортизатор.

Ну а я пока со своим самоваром)Вот ещё вариант,с шнуровым амортизатором между стоек.Его затяжкой можно жёсткость подвески менять.Что скажете?
Мне уже сказали,что это чушь,и я почти согласен,но ещё кое-какие сомнения остались.Да,при стояночном положении и в движении нижняя рессора работает всегда на растяжение,поэтому и возникла мысль заменить шнуром,для облегчения,но главная её функция включить в работу и вторую рессору при ударе одним колесом.Листовая рессора работает ведь на изгиб в обе стороны,и в этом случае рессора второго колеса тоже включится в работу гашения удара,через нижнюю рессору.При этом стойка второго колеса опустится.Получается,при крене самолёта при встрече с землёй колёса шасси будут стремиться "доворачивать" к уровню земли.
с другой стороны,если убрать нижнюю рессору,то получим обычное шасси.Просто вместо рессор чаще ставят обычные амортизаторы.А я рессорки хочу применить потому что в обе стороны работают,и появляется смысл в нижней рессоре.Применительно к очень лёгкому самолёту(115кг) упрщённой конструкции,рессорки можно изготовить из ясеня,например.Желание всего этого получить выйгрыш в массе,распределяя энергию удара по всем амортизаторам.
Что скажете?
 

Вложения

Вверх