Продолжение табл. 5-1

Схема закрепления конструкции

Крепление и нагрузка

Прогиб, мк

Частота, ги.

/

Н1ПП111

Прямоугольная пластина, жестко закрепленная по контуру. Нагрузка равномерно распределена по поверхности

Стах - 2 £ дз а>Ь

Oi = 22.37 X

Примечание. В формулах q - распределенная нагрузка, кгс; Е - модуль упругости 1-го рода, кгс/см; J-момент инерции сечения балки, сж*; Q - сосредоточенная

£ д2

нагрузка, кгс; Д - толщина пластины, см; и - -- жесткость пластины на изгиб;

ц - коэффициент Пуассона; а, Ь, Z, б - размеры, см;

dib ...........1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

fei............ 0,0453 0,053 0,0616 0,0697 0,077 0,084

2............ 0,0138 0,0165 0,019 0,021 0,023 0,024

dIb.......... 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 3 4 5

.fei......... . 0,91 0,096 0,102 0,106 0,11 0;,1336 0,14 0,142

feg .......... 0,024 0,024 0,024 0,024 0,024 0,024 0,024 0,024

5-2. Амортизаторы

Конструкции амортизаторов с металлическим и резиновым упругим элементом. Методика выбора амортизаторов. Основные схемы размещения амортизаторов

Приступая к конструированию РЭА, необходимо знать частотный диапазон механических нагрузок и величину ускорений, характер и величину динамических ударных нагрузок, линейные нагрузки, которые будут действовать на аппаратуру в процессе эксплуатации. Величины этих воздействий оговариваются в технических требованиях на разработку РЭА.

Методика конструирования РЭА с учетом устранения разрушения под действием передачи перегрузок от объекта установки сводится к следующим этапам: 1) обеспечение собственной жесткости и прочности конструкции; 2) определение схемы крепления амортизаторов и выбор их типа; 3) определение собственных резонансных частот конструкции РЭА на выбранных амортизаторах с учетом их расположения по различным координатам и решение вопроса об эффективности виброизоляции; 4) проверка защищенности РЭА от воздействия ударных импульсов заданной формы и длительности; 5) проверка устойчивости конструкций РЭА к линейным перегрузкам; 6) защита РЭА от транспортной тряски с помощью соответствующей упаковки.

Амортизаторы выбирают по двум характеристикам: статической и динамической. Статическая характеристика выражает зависимость реакции амортизатора от прогиба (осадки) его подвижной части. Реакция амортизатора численно равна статической нагрузке, приложенной по его оси. Статическая характеристика определяется жесткостью амортизатора. Под жесткостью амортизатора понимают отношение усилия, действующего на амортизатор, к величине прогиба, вызванного усилием. Динамическая характеристика

показывает ослабление амплитуды колебаний, передаваемых через амортизатор, в зависимости от частоты возмущающих колебаний постоянной амплитуды. Резонансные свойства амортизированной РЭА ослабляются с помощью демпфирования. Демпфирование есть средство внесения затухания в механическую резонансную систему посредством поглощения части колебательной энергии.

Амортизаторы, применяемые при конструировании РЭА, по виду упругого элемента разделяются на металлические и резиновые.

Металлические амортизаторы позволяют получить большие прогибы без значительных напряжений в материале пружин, они выдерживают значительные температурные перегрузки, не меняют характеристик под воздействием продолжительной статической весовой нагрузки. К недостаткам металлических упругих элементов следует отнести плохие звукоизоляционные

Рис. 5-1. Амортизаторы АПН (размеры приведены в приложении 4)

качества, что приводит к передаче звуковых колебаний через амортизатор без ослаблений и малое демпфирование, которое приходится восполнять введением фрикционных (амортизатор АПН) или пневматических (амортизаторы АД) демпферов.

Упругими элементами амортизатора АПН (рис. 5-1) являются две конические пружины 1 равной жесткости, профиль которых обеспечивает равно-частотную динамическую характеристику. Демпфирование в осевом направлении осуществляется за счет трения пластмассовых колодок 2 о стенки корпуса 3, а в боковом направлении - за счет трения шайб 4 о колодки. Амортизаторы АПН (амортизатор пространственного нагружения) могут воспринимать нагрузку под любым углом к оси (приложение 4).

Амортизаторы с пневматическим демпфированием АД (рис. 5-2, приложение 4) имеют одну коническую пружину 8 и в качестве демпфера резиновый баллончик 2, скрепленный с фланцем, имеющим калиброванное отверстие малого диаметра, сквозь которое с трением выходит воздух, обеспечивая демпфирование колебаний. Такой метод не дает эффекта для самолетной РЭА, размещенной вне гермоотсеков, из-за разреженности воздуха.

Тросовые амортизаторы (рис. 5-3) эффективно работают в любой плоскости. Амортизатор полностью изготовляется из металла, не поддается воздействию температуры, влажности, радиации, барометрического давления. Трос круглого сечения благодаря относительно равномерному распределению напряжений способен воспринимать большую нагрузку на единицу веса.

Амортизатор представляет собой цилиндрический стержень, закрепленный на основании, связанном с объектом, и соединенный с аналогичным стержнем на РЭА посредством троса. Трос поочередно огибает оба стержня. Количество петель троса выбирается в зависимости от требуемой жесткости и статической деформации амортизатора. При воздействии удара энергия поглощается амортизатором за несколько циклов движения. При значительной

перегрузке трос сгибается, однако при снятии перегрузки возвращается в первоначальное положение без остаточной деформации.

Тросовые амортизаторы являются «нелинейными»: с уменьшением амплитуды их резонансная частота повышается, а перегрузка при резонансе сии-

а) б)

Рис. 5-2. Амортизаторы АД: а - конструкция; б - основные размеры (см. приложение 4)

1 >- пистон: 2 - демпфер; 3 - корпус; 4 - резиновое кольцо: 5 =-бобышка; 6 - кольцо стопорное; 7 - крышка; 8 - пружина: 9 - подкладка; 10 - основание

жается, поэтому они особенно эффективны в случае малой амплитуды вибраций. При амплитуде колебаний до 0,5 мм явление резонанса у тросовых амортизаторов вообще не наблюдается.

Для изготовления такого амортизатора применяют тросы из волоченой пряди, согласно ГОСТ 2688--55.

Для того чтобы напряжения в отдельных проволочках троса не превышали допустимых, диаметр цилиндрического стержня (рис. 5-3) должен быть в 10-15 раз больше диаметра троса dp. Для предохранения концов Рх троса от размочаливания их обволакивают эпоксидным компаундом.

Наряду с металлическими амортизаторами применяют резиновые. Резина

Рис. 5-3. Тросовые амортизаторы

Рис. 5-4. Амортизатор АКСС-М (корабельный со страховкой, маслостой-кий); размеры см. в приложении 4

как амортизирующий материал получила широкое распространение [21 ].. Степень деформации резины существенно зависит от рода нагрузки. Наибольшие деформации бывают при нагрузках, вызывающих сдвиг резины, наименьшие - при нагрузках, вызывающих сжатие; вследствие этого резиновые амортизаторы, работающие на сдвиг, обладают малой грузоподъемностью, но и малой жесткостью. Амортизаторы, работающие на сжатие резины, обладают значительной грузоподъемностью и большой жесткостью. Их применяют,