Объединим детали шпангоут №31 (рисунок 1), №38 (рисунок 2), №42 (рисунок 3), №45 (рисунок 4) в одну группу по марке сплава и по термической обработке.
Шпангоуты - силовые элементы планера самолета (силовая конструкция планера самолета). Располагаются в мотогандоле и являются элементом крепления двигателя в ней.
К шпангоутам №38, №42 крепится киль.
Рисунок 1 – Эскиз детали шпангоут №31
Рисунок 2 – Эскиз детали шпангоут №38
Шпангоут № 38 работает при температуре до 1200С, № 42 – при температуре 2400С, шпангоут № 45 должен выдерживать температуру выше 2400С.
Рисунок 3 – Эскиз детали шпангоут №42
Рисунок 4 – Эскиз детали шпангоут №45
В условиях эксплуатации на шпангоуты действуют нагрузки, приведенные в таблице 2.
Таблица 2 – Нагрузки, действующие на шпангоуты в условиях эксплуатации
Номер шпангоута |
Силовые факторы |
σдейств, МПа |
σдоп, МПа |
τдейст, МПа |
τдоп, МПа |
Запас прочности |
38 |
растяжение |
910.6 |
950 |
- |
- |
1.04 |
сжатие |
914.6 |
950 |
- |
- |
1.04 |
|
сдвиг |
- |
- |
388.8 |
570 |
1.47 |
|
42 |
растяжение |
1002 |
950 |
- |
- |
1.09 |
сжатие |
1076 |
950 |
- |
- |
1.02 |
|
сдвиг |
- |
- |
579 |
570 |
1 |
|
45 |
растяжение |
774 |
950 |
- |
- |
1.17 |
сжатие |
812 |
950 |
- |
- |
1.23 |
|
сдвиг |
- |
- |
268 |
570 |
прочно |
|
31 |
растяжение |
557.3 |
950 |
- |
- |
1.7 |
сжатие |
637.9 |
950 |
- |
- |
1.49 |
|
сдвиг |
- |
- |
380 |
450 |
1.18 |
В последние годы все большее применение в самолетных конструкциях находят титановые сплавы, так как они обладают значительно большей удельной прочностью по сравнению со сталями, а при рабочих температурах выше 1500С – и по сравнению с алюминиевыми сплавами. Титановые сплавы незаменимы для конструкций сверх звуковых самолетов. Однако титановые сплавы менее технологичны по сравнению со сталями и с алюминиевыми сплавами, что препятствует их более широкому применению в авиации. Там не менее на отдельных предприятиях накоплен достаточный опыт изготовления титановых конструкций, который заслуживает более широкого распространения.
По уровню прочности различают титановые сплавы: малопрочные, средней прочности и высокопрочные. К малопрочным относят сплавы с временным сопротивлением разрыву менее 700 МПа; к сплавам средней прочности - от 700 до 1000 МПа и к высокопрочным - сплавы с временным сопротивлением разрыву более 1000 МПа. К сплавам средней прочности относится сплав ВТ20.
Псевдо α - сплав ВТ20 принадлежит к системе Ti-Al-Zr-Mo-V. Химический состав сплава приведен в таблице 2.
В зависимости от содержания легирующих элементов и примесей, особенно элементов внедрения, температура Ас3 может изменятся в пределах 980 – 1020 0С.
Таблица 3 -Химический состав в % по ОСТ1 90013-71
Ti |
Al |
Zr |
Mo |
V |
C |
Fe |
Si |
O2 |
N2 |
H2 |
Сумма прочих примесей |
не более |
|||||||||||
Основа |
5,5-7,5 |
1,5-2,5 |
0,5-2,0 |
0,8-1,8 |
0,10 |
0,30 |
0,15 |
0,15 |
0,05 |
0,02 |
0,30 |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.