Рис. 11.33. Нижняя букса суплотнительным пакетом:* 1 - цилиндр; 2. - шток; 3 - гайка-букса; 4 - ограничительная гайка; 5 - опорное кольцо; б, 7 - верхнее и ниммее профилированные кольца; 8 - кожаная манжета; 9 - резиновая манжета; 10 - промежутозное профилированное кольцо; , 12 -конгровочные болт и винт; 13 - сальник

Рис. 11.34. Крепление букс на штоке: 1 - цилиндр; 2 - шток; 3, 4 - верхняя и нижняя 6yKci,i; 5 - уплотнительный пакет; 6 - распорная втулка; 7 - конгровочный винт; 8 - сальник

Рис. 11.35. Нижняя букса с резиновыми уплотнительными кольцами: / - цилиндр; 2 - шток; 3 - букса; 4, 5 - уплотнительные кольца; 6 -тнайба; 7 -ограничительное кольцо; 8 - гайка; 9, 10 - конгровочные винты; - сальник

СЯ уплотнительный пакет. Гайки и гайки-буксы как нижние, так и верхние контрятся винтами или болтами.

Уплотнительный пакет состоит из верхнего и нижнего профилированных колец, набора манжет и профилированных колец, установленных между манжетами. Профилированные кольца обычно изготавливаются из алюминиевых сплавов. Манжеты делаются из кожи и резины.

В некоторых амортизаторах зшлотнение обеспечивается резиновыми кольцами круглого сечения, установленными в буксах. В этих случаях буксы не имеют резьбы и фиксируются гайками. На рис. 11.35 показана конструкция уплотнения резиновыми кольцами, установленными в нижней буксе.

Различные схемы установки клапанов, обеспечивающих торможаше при прямом ходе, показаны на рис. 11.36.

У амортизаторов с кольцевой полостью между штоком и цилиндром торможение при обратном ходе обеспечивается постановкой под верхней

буксой плаЛЙЬщего клапана (см. рис. 11.36, й). Этот клапан представляет собой кольцо, в-котором площадь отверстий значительно меньше площади отверстий в буксе. При. прямом ходе жидкость, перетекающая через отверстия в буксе из верхней полости амортизатора в кольцевую полость, отжимает клапан, и он не препятствует течению жидкости. При обратном ходе плавающий клапан давлением жидкости плотно прижимается к буксе, за-крьюая в ней все отверстия. Жидкость в этом случае может проталкиваться из кольцевой полости в верхнюю только через очень малые отверстия в клапане, чем и достигается торможение.

У амортизаторов без кольцевой полости такой клапан устанавливаемся у поршня плунжера (см. рис. 11.36, б).

При соответствующей установке аналогичных клапанов может быть обеспечено торможение при прямом ходе.

Рис. 11.36. Установка плавающих кольцевых клапанов торможения: а - под верхней буксой; б -у поршня плунжера; / - цилиндр; 2 - шток; 3 - верхняя букса; 4 плунжер; 5 - плавающий кольцевой клапан

Рис. 11.37. Схема амортизаторов о переменной по ходу штока площадью проходного

сечения для жидкости

Изменение площади проходного сечения для жидкости по ходу штока обеспечивается постановкой иглы (рис. 11.37, а) либо гильзы с профилированными прорезями (рис. 11.37, б). Сечение иглы и сечения прорезей в гильзе выбираются так, чтобы в начале хода,ког>д скорость обжатия амортизатора нЯ1большая, проходное сечение для жидкости бьшо бы большим, затем изменение проходного сечения должно обеспечить желаемый закон изменения усилия по ходу штока.

Кроме широко распространенной схемы амортизаторов с плунжерами применяются амортизаторы без плунжеров и амортизаторы, у которых жидкостная и газовая камеры разделены. Принцип работы амортизаторов этих схем ничем не отличается от принципа работы амортизатора сплунже-ром. Эти амортизаторы также вьшолняются с торможением либо при прямом, либо на обратном ходе.

Расчет основных параметров жидкостно-газоввго амортизатора

ТС основным параметрам жиДкосгно-газового амортизатора относятся максимальный ход штока, поперечные размеры изначальный объем Газа.

Амортизаш<онная система, состоящая из цневматиков колес и, амортизаторов, должна поглотить всю.приходящуюся на данную опору при посадке кинематическую энергию: ,

пТредУ

где Шред - редуцированная масса; Vy - вертикальная скорость этой массы при посадке.

Значения Щред и Vy определяются для каждой опоры по формулам, пртводн-мым в нормах прочносйи и нормах летной годности.

Подобрав в соответствии с рекомендациями колеса и пользуяа. данными каталога колес, определяют в еличину .адергии, поглощаемой пнев матиками:

Апн Z Ам.д,

где-Ам.д - максимально допустимая энергия, поглощаемая пневматиком колеса; z число колес на рассматриваемой опоре.

Тогда Величина жергйи, которую должен поглотить амортизатор

а1м = -

где i число амортизаторов на рассматриваемой опоре шасси-.

Действительная диаграмма работы амортизатора будет отличаться от диаграммы, приведенной на рис. 11.32. Часть мергии, поглощенной амортизатором, будет затрачиваться на работу сил трения букс и уплотнений.

Величина сил трения определяется величиной сил прижатия и коэффициентом трепня. В рычажных схемах шасси амортизаторы нагружаются в основном осевыми усилиями, поэтому реакции в буксах либо отсутствуют, либо очень малы, а следовательно, и силы прижатия в уплотнениях будут сравнительно HeBennKiT. В телескопической и полурьиажной схемах, где амортизатор нагружается и изгибом, сильГприжатия значительны, причем величина их переменна при сокращении амортизатора. Наибольшими они будут в начале хода, когда расстояние между верхней и нижней буксами наименьшее. В практических расчетах обычно принимают, что суммарная сила трения пропорциональна полному усилию в амортизаторе: Ртр=кРам. при этом у амортизаторов в рычажных схемах к=0,1, а у амортизаторов в Гелескопической и полурычажиой схемах к=0,2.

С учетом сил трения диаграмма работы амортизатора будет иметь вид, показанный иа рис. 11.38. Отношение площади OADCFO к площади OGCFO носит название коэффициента-полноты диаграммы 7J.

Рис. 11.38. Диаграмма работы жидкостно-газового амортизатора с учетом сип трения

Рис. 11.39. Определение числа ф

Так как площадь OGCFO равна по величине произведению pmS, то вся энергия, поглощенная амортизатором, определяется по формуле

А=Рам8

У амортизаторов с основным торможениеМ при прямом ходе Коэффициент полноты диаграммы 7}=0,8...0,85, а у амортизаторов с основным торможением на обратном ходе7?=0,6..,0,75.

Наибольшее эксплуатационное усилие в амортизаторе определяется по формуле

PkaV,

где Рк - усилие на колеса опоры, равное для основных и хвостовых опор усилию на стоянке, а для передней опоры - динамическому усилию, определяемому в соответствии с рекомендациями норм; - коэффициент эксплуатационной перегрузки; передаточное число при ходе амортизатора S.

Коэффициент эксплуатационной перегрузки берется равным коэффицишту грузоподъемности колеса пгр (прр пртводится в каталоге колес), но не более величины Hg, определяемой по нормам.

Передаточное число Представляет собой отношение усилия в амортизаторе к усилию на колесе 1=Рам/Рк- Ь рычажных схемах (рис. II 39, а) передаточное число меняется по ходу амортизатора;

Р = Рам/Рк = Ь/а, а в других схемах (рис. 11.39,6) оно постоянно: (/> = Рам/Рк=с08?.

После подстановки значения Pj выражение для Адм запишется в виде

AM = PKnVs?. Отсюда эксплуатационный ход штока амортизатора

. PkhVt?

Для рычажной схемы шасси это уравнение включает два неизвестных и (р. Решать уравнение проще всего графически. Задаваясь рядом значений S, по этой формуле подсчитывают-Величины ip и строят кривую i/J=f,(S) (кривая / на рис. 11.40). На основании кинематической схемы шасси для различных значений S определяют плечи а и b и подсчитывают соответствующие величины и тоже строят кривую i/J = f (S)

Рис. 11.40. Определение S для шасси с рычажной навеской колес

(кривая 2 на рис. 11.40). Точка пересечения кривых / и 2 и дает искомое значение эксплуатационного хода амортизатора S.

Максимашлый ход штока амортизатора определяется в соотвегстви с требованиями норм из условия поглощения амортизацией энергии: Ащ2х=

Обычно Smax яе превышает более чем на 10%. В проектировочном расчете можно принять Зщах = 1,1S.

Поперечные размеры амортизатора определяют из условий равновесия штока в начале его хода. Усилие в штоке в начале его хода складывается из усилия, действующего на шток со стороны газа Р, и усилия трения Ртр:

Р°ам = + Ртр

Как было сказано выше, силу трения принимают пропорциональной полному ут-лий: Рт=Ма. .

Усилие, действующее на шток со стороны газа,

P?=PoF,

где F - площадь, которая при ходе штока изменяет объем воздушной камеры; р -начальное давление газа в амортизаторе.

Начальное усилие в амортизаторе определяется из условия, чтобы его сокращение начиналось с нагрузки на колесах:

Р к = Рк>

где п - коэффициент предварительной затяжки.

. Чем меньше п , тем мягче амортизатор. Для амортизаторов основных опор шасси п, т,0,6...1, для амортизаторов передних опор п =0,9...1,1.

Большее значение коэффициента предварительной затяжки для передних опор обьяскяется желанием уменьшить раскачку самолета при движении по неровному аэродрому. Тогда начальное усилие в амортизаторе

рО р о ,.0 р 1 , п F

Рам -1к P - Рк По<Р

После подстановки значений Рд , и ?jt условие равновесия штока запишется в виде

Рк пор(1-к) =РоР,

откуда F -

PKno/d-l) Ро

Из этой формулы видно, что увеличение начального давления газа в амортизаторе приводит к уменьшению его поперечных размеров. Но увеличение начального давления приводит и к увеличению максимального давления в конце хода обжатия амортизатора. Максимальное давление ограничивается условиями работы уплотнений.

Надежная рабйта уплотнений обеспечивается, если начальное давление газа у амортизаторов, работающих и на осевые усилия, и на изгиб, не будет превьнцать 3 МПа, а у амортизаторов, работающих только на осевые усилия, - 10 МПа. У амортизаторов современных самолетов начальное давление газа находится в пределах: р= 1 ...10 МПа.

Для определения начального объема газа используется уравнение политропы pV = = const. -

В начале хода давление паза в амортизаторе будет р и объем его V , в конце хо-

да - давление рэ и объем V д. Уравнение политропы для этих двух положений запишется в виде

PoVo =p3V , .

Рэ Vo п , или-=(-) ; Ро

V3=Vo-FS

Рэ Рэ.* Рк пУ

Спедовательно,

Э 3

По<А)

Vo-FS

) ,

отсюда V о =

по-р 1/п

Зная Vo и внутренний диаметр цилиндра; определяют высоту газовой камеры, а затем конструктивно и высоту амортизатора, учитывая при этом его ход.

ЖИДКОСТНЫЕ АМОРТИЗАТОРЫ

Схема н принцип работы жидкостного амортизатора

В жидкостном амортизаторе в качестве упругого тела используется жидкость. Некоторые жидкости прн действии очень высоких давлений обладают относительно высоким значением коэффициента объемного сжатия. Так, например, керосин при давлении р= 350 МПа сжимается на 15% своего первоначального объема. Но жидкости с высоким коэффициентом объемного сжатия обладают, как правило, очень плохой смазьшающей способностью. Для удгранения этого недостатка, приводящего к увеличению трения в буксах амортизатора, к ним примешивают легкие минеральные масла.

Принципиальная схема жидкостного амортизатора показана на рис. 11.41. Амортизатор состоит из цилиндра, штока-с поршНем и уплотни-тельного устройства. Поршень делит внутренний объем амортизатора на две полости, заполненные жидкостью под некоторым начальным давлением ро Обе полости соединяются между собой посредством малых отверстий в поршне.

При сокращении амортизатора из-за уменьшения внутреннего объема цилиндра за счет объема, занимаемого штоком, происходит сжатие жидкости и одновременно перетекание ее из одной полости в другую через малые отверстия. Вся энергия удара поглощается жидкостью. Часть ее затрачивается на сжатие жидкости и.аккумулируется в ней, другая часть затрачивается