飞机升降架的减震体系疏解进修

  新闻资讯     |      2024-01-16 12:34

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  1、86 升降架的减震体例 一、概述飞机升降架的减震体例由减震器和轮胎构成此中减震器 (也称缓冲器 )是悉数摩登 升降架所必需具备的构件,也是最主要的构件某些升降架可能没有机轮、刹车、 收放体例等,然而它们都必需具备某种样子的减震器。而轮胎固然也能罗致一个人能量,但仅占减震体例总量的10%15%。当飞机以肯定的下重速率(通常“控造 下重速率”为3 m/s,美国规则某些短距升降或舟师用舰载机等可能更大些 )着陆 时,升降架会受到很大的撞击,并来回振动减震装配的厉重功用即是用来罗致着 陆和滑行时的撞击能,以使功用到机体上的载荷减幼到可能领受的水平;同时须使 振动很速衰减。由以上功用对减震装配提出如下的

  2、打算恳求(1)正在压缩行程 (正行程)时,减震装配应能罗致打算榜样恳求的通盘撞击能,而使功用正在升降架和机体机闭上的载荷尽能够幼。正在压缩进程中载荷转化应匀滑,功量曲 线应满盈也即减震器应拥有较高的效用(2)为了节减振动或正在扩张行程 (反行程)中不浮现回跳,恳求体例正在压缩行程中所吸 收的能量中的较大个人 (通常应有 65%80%驾御)转化为热能消逝掉。(3)为了让升降架能实时秉承再次撞击, 减震器应有需要的能量和扩张压力使升降架 克复到伸出状况,扩张放能时应温柔,支柱逐步伸出,如许可消释回跳。减震器完 成一个正、反行程的时分应短,通常不行大于o. 8s。以上,(3)项办法同时也对抬高乘员写意性有利。

  3、(4)着陆滑跑时, 遵循种种飞机对所预订的运用跑道的通过性 (漂浮性)恳求,规则正在 碰到某一高度的凸台和坑凹地时载荷系数不行逾越同意值, (如某些次品级跑道的道 面包罗有76 mn高的凸台.以及肯定波长和波幅的波形轮廓隆起)。轮胎的弹性变形 和弹性力对罗致能量、减幼载荷系数和抬高滑行时乘员的写意性等方面均起肯定作 用,然而它不行损耗能量。二、减震器的类型 总的说减震器可分为两大类广类是由橡胶或钢造的固体“弹簧”式减震器;另一类 是运用气体、 油液或两者混淆 (一样称油气式 )的流体“弹簧” 式减震器。 行使橡胶、 钢弹簧和气体举动介质的减震器是行使介质变形罗致撞击动能,靠介质内的分子摩 擦损耗

  4、能量,于是这些减震器的热耗功用很幼,只实用于轻型低速飞机以及后三点式升降架的尾乾.图8. 24对差别类型减震器的效用 V和效用/重量比作了对比。 v( %) A/ LS,此中A为减震器正在正行程中实质罗致的能量;I为正行程中受到的 最大载荷; s 为正行程中的最大行程。由团可知油气式减震器是目前效用/重量比 最高的减震器类型, 其效用实质上可抵达 80%一 90%之间。图 8. 25 所示波音-737 主升降架的试验弧线%。别的它还拥有很好的能量消逝才智。 于是摩登飞机通常多采用泊气式减震器。全泊液式减震器机闭紧凑,尺寸幼,效用 也可正在 75以上,打算得好可抵达 90。但由

  5、于高液压而须要强化减震器的构件, 导致减震注重量较大,且密封对比穷困,目前正在战争机上有运用。气格式减震器因 效用重量比低,耗散能量差,牢靠性也较差,目前已不再运用。 固体“弹簧”式 减震器虽因效用重量比幼,耗散能量少等错误,通常正在速率较高的摩登飞机上基 本不采用。但仍应对其构造简略,职业牢靠性高,庇护恳求低以及相应的低价钱予 以应有的领会。关于某些轻型的简单飞机或多用处幼飞机,若升降架不收放,此时 通过归纳探乞降折衷平均也有采用片簧式或橡胶压块式减震器。如加拿大的 DHC 6( “双水獭” )飞机为涡轮螺旋桨启发机短距升降的幼型运输机,最大腾飞重 量为 56t 。它的弗成收的主升降架就采用了橡

  6、胶压块式减震器 (见图 826) ,前起 落架为油气式减震器。 该机于 1969年改型后的 DHCs300 系列有二百余架加入了 运用。因为油气式减震器是目前功能最好、运用最寻常的减震界,下面咱们将对它 着重会商。三、油气式减震器 油气式减震器一样由表筒、活塞内筒、造动活门 (反冲阀) 、柱塞( 阻尼孔维持管 )组 成,有的还带有油针,内充气体 (氛围或氮气 ) 和油液。它的表率构造见图 827。 当升降架受到撞击时,油液被迫通过一个或多个阻尼孔 (也称油 IL 或限流孔 )压缩气 体,减震器罗致能量。正在初始撞击之后,由压缩后的高压气体迫使活塞内筒向表伸 出。这一反弹进程由气体压力统造,它迫使

  7、油液通过一个或多个反弹阻尼孔流回油 液腔。若是油液回流太速,飞机将向上弹跳;假如油液回流太慢,会使支柱不行足 够速地回到它的初始场所,将使高频撞击 ( 正在滑行时能够浮现 ) 不行完整被阻尼。1气体 气体起两个功用,一是减震支柱受载、气体被压缩时气体罗致能量,起缓冲垫和滑 跑减震功用二是撞击事后压力增大的气体将支柱从新顶出遵循气体力学的常识和 活塞杆的受力平均可知 ( 略去摩擦力影响处境下 )F 活塞秉承气压的有用面积; P。 气体对活塞的总压力;。气体匝缩进程的多变指数,它随气体正在压缩进程 中的热相易处境而定:等温进程时为“绝热进程为 14,正在油气式减震器内有肯定 水平的热相易,一样取n为1.

  8、 2 由式(8 . 1)得出A。即是P。一 S职业弧线下的 面积,故户。一 s图称功量图从图8. 28可见,正在罗致同样的撞击能 A。的处境 下,若声。稳定,则Vo愈大,s将愈大,减震OS愈软,若y。稳定,贝Uo愈幼, s也愈大,减震器也愈软;反之亦然。由此可知,可能用调剂V,或o的要领来调删除震器的行程 s 和软硬水平。 然而若只探求由气体职业则有以下错误。(1)它只可罗致能量,减幼撞击过载, 但不行消逝能量 就像通常的弹簧相似, 来回 跳动。如许,对职员、机闭、装载、修筑等均晦气(2)它的功量图中心凹下去, 不足满盈, 吸能的效用低。 若需罗致同样的能量, 效用 低会使行程和末压力增大,从而

  9、导致减震器的尺寸和过载的增大。为此,加进了油 液和阻尼孔装配。2,油波和阻尼孔的功用及对功量图的影响 加进油液和阻尼孔后,正在活塞运动的进程中油液就被来回挤过阻尼孔,使减震支柱 运动时受到的阻力增大;油液流经阻尼孔磨擦生热,将撞击能变为热能消逝掉。设 油液流经阻尼孔时受到的阻力为尸f,活塞运动时的呆板磨擦力为 P尸减震支柱上 的表载为户。,那么由力的平均相干可获得压缩行程时户-二尸C+户,十户,扩张行程时 尸:二户。一户,一尸 (8 5)图8. 29为油液流经阻尼孔时的尸J 一 5弧线和加进阻尼孔后的功量图户。s曲 线。由上图可见,加进油液和阻尼孔的减震器罗致和消逝的能量大为补充,从道理 上处置

  10、丁纯气体减震器的错误。但它尚有以下不够之处。(1)正在压缩进程中载荷不匀称, 有忽高忽低的气象, 以至会正在压缩行程初期就浮现危 险过载,并使飞机反跳.(2)正在扩张进程中消逝的能量少。 为了明白这两个气象的起因, 解析一下油液流经阻 尼孔时的阻力特征。遵循流体力学常识可知 式中 vf 活塞的运动速率; 流量系数,与阻尼孔的式样、长度、油液粘性相闭 (试验得出 ), 阻尼孔的面积;v/油液流经阻尼fL的速率,y油液比重。由上述公式可知,巧越大或越幼,则户 J 就越大.刚着陆时擅击凶猛,活塞向上 运动速率速,y,大,F,也很速增大,功量弧线猛升,造成了大的过载。紧接着由 于撞击能被豪爽罗致

  11、,活塞运动碰到很大阻力,因此YP很速幼下来,vl减幼,户J 也就跟着缓慢降下来.这时,恬塞运动的阻力也大大减幼,残余的能量持续推活塞 向上,v/又渐渐增大,V/及尸J也渐渐增高,终末达 到尽头.如许,就造成了减震器压缩进程中载荷不均,忽高忽低,未到最大行程就 浮现大的过载,影响了功量弧线的匀滑和功量图的满盈度.7L面积进一步减幼,以增大扩张行程中的油孔阻力,从而补充能量的耗散。有时为了使飞机正在地面运动时 较为稳固,正在初始一段减震OS幼压缩量的行程中加大油孔面积,使不发作油液阻力, 而只是气体作功,这段行程称为自老手程,以 S。流露,s。反应了跑道道面的不服 度(田 8. 31(左图) 。实质减

  12、震器的功量图如图 8. 31所示.一样咱们用两个系数 来流露减震器功能的黑白。(1)效用系数(或称满盈系数)用v流露,从功量图上看,它流露了功量弧线的满盈度, 也即流露该减震器吸能效用的巨细.(2)热耗系数 (或称滞后系数 )用 x 流露,从功量图上看流露了压缩和扩张弧线所围成 面积的巨细水平,反应了减震器消逝能量的才智巨细。,一实质耗能量一边积 Cde/ 实质吸能量 面积 cdgO分明有油孔和变油孔(变阻尼TL)装配的减震器这两个系数都对比大4双动式(双腔式)油气减震器 (图832) 这是一种拥有低扩张压力,滑行写意,可正在上下不服的土质跑道上运用的油气式减 震器,正在c5A飞机的土升降架和前起

  13、落架上均采用这种减震器。这类减震器有两 个气室,此中主气室同于通常减震器的气室;另有一副气室正在主活塞内部、浮动副 活塞的下面,这个气室内预先亢上的气压要逾越升降架上所秉承的最大静载荷 (相应 于图o. 32(b)上的D点)。当行程和载荷逾越与 D点相应的值时,主、畐寸气室均工 作。从0点起首,假如持续舒徐加载,副活塞起首职业减震,减震器的载荷行程将沿 弧线月转化,丑弧线段内“弹簧”系数亲近于常数,且载荷的增量亲近于行程的增 量。图8. 32(b)中的弧线AA相当于假设副活塞被卡住,惟有主气室起功用时的情 况;AB弧线为双动式减震器平常职业的处境;而 C弧线相当于加长型的单腔减震器 的职业弧线、上可看出当载荷系数由 1. o 增大到 2. o 时,双动式减震器的行 程增量值和能量增量值均大于 AA或C弧线)。换言之,它正在 碰到同样的凸台和坑凹地时,相应的载荷增量会较 AA和c弧线处境要幼。总的说 双动式减震器的载荷与行程呼应较通常的减震器好得多,但因为它的总体效用有所 降落,庇护标准庞杂,价钱高且稍重少许,于是对正在对比滑腻的跑道上运用而不需 要正在上下不服的土质跑道上运用的飞机,宁愿运用单腔式油气减震器。三、全油液式减震器 全油液式减震器的构造 (图 8. 33)与油气式基础雷同,但是没有气体。正在全伸屉的 状况下,筒腔内通盘充满液体。 减震 ee 职业时, 油液

  15、被来回挤压流过油孔而起到吸 功散能、缓冲减震功用。着陆撞击时活塞杆上行,油室容积减幼,油液被压缩而吸 09 减震;同时油液被挤过油孔,摩擦生热而消能减震.当压力大过某肯定值时,定 压活门被冲开,增大了流油孔的面积,减幼了流油阻力,从而减幼于过载,扩张时 油液推活塞杆下行,并合上了定压活门,减幼于流油孔面积,抬高于流油阻力.由 此,功量图获得了改观,可能打算出高效用的减震器,据原料先容,也曾有减震器 效用抵达了 97。D【叮Ji宦生信rn盯荷雇圧僧rhUK吋皿曲功豪期1列楠I 居瘵杆1 3压诜扎.4 定JEfifrOi 5密対牝行使表白,全油液减震器险些实用于悉数型式的升降架。因为它的机闭紧凑特

  16、别 实用于摇臂式升降架,关于机身离地面较近的升降架更有利,已行使于各样飞机。 卓殊正在少许战争机上,因为空间紧凑和控造较多,更适合运用全油液减震器,如米 格一23、F104和加拿大的CF-100,其他如C120喷气客机等.但这种减震器的 油液压力太高(内压可高达350 MPa以上),需要高压密封装配,目前这类密封装配 的摩擦系数对比高,庇护上不太理念,常会正在密封盖处漏油;还要探求经久耐用, 因此重量对比大,又低温时液体溶剂的变换会影响减震器功能,于是控造了它的使 用。四、自适当减震器的咨询摩登飞机因为重量补充腾飞和着陆滑跑速率增大,跑道不服度惹起的升降架和机 身的动呼应载荷等已成为影响升降架承力

  17、机闭寿命的厉重身分。因此咨询升降架缓 冲体例动呼应载荷的表面准备要领,统造非线性振动体例中的厉重参数,以求得最 优动呼应,从而抬高升降架的寿命是目今升降架缓冲体例咨询的一个主要方面但 是着陆撞击与地面滑跑两种职业状况下关于升降架减震器的填充、阻尼系数的恳求 会有所冲突。处置的要领是采用自适当技艺,海表对此已举行了多年的咨询职业.目 前这种自适当统造要领基础上是正在通例油气式减震器上补充一个或几个卓殊的油气 室将飞机正在着陆和滑跑进程中测得的呼应量举动反应音信,由传感器反应给统造 体例举动系数调治的依照;然后按事先打算的最优秩序调治油、气流量,造成一个 闭环体例(图8. 34),从而抵达改观减震器功能的方针。8,34自透应揑造

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