):
(30)
3.4 Розрахунок болтового з'єднання
Для опори приймаємо куточок
Площа стику:
(31)
З отриманих вище обчислень:
Стискаюча сила
Прискорення вигину
Згинальний момент
Крутний момент
Визначення величини поздовжньої сили
Визначення максимальної величини еквівалентної сили стискання, що виникає в фермі
Визначення контактних напружень
(32)
Визначення кількості болтів, необхідних для стикування блоку
Для з'єднання обраний Болт М12х1,5-6gx40 ГОСТ 7796-70
(33)
де:
Приймаємо 9 болтів.
3.5 Розрахунок змішувальної головки РРД першому місці
3.5.1 Розрахунок форсуночного блоку
При розрахунку використані такі припущення:
1. Форсуночний блок складається з двох тонких пластинок - внутрішнього (вогневого) та середнього днищ, з'єднаних між собою абсолютно жорсткими форсунками.
2. Форсуночний блок затисненого по контуру (приварений до жорсткого периферійному кільцю).
. Істотним чинником навантаження вважаємо перепад тиску q ,
,
де p ж - тиск рідини (або генераторного газу) перед форсунками; p до - тиск газу в камері.
4. Не враховується вплив нагріву днищ.
5. Не враховується зниження згинальної жорсткості блоку, що виникає внаслідок ослаблення днищ отворами форсунок.
Схема змішувальної головки:
рис. 12
Цифрами позначено:
- середнє днище;
- внутрішнє (вогневе) днище;
- зовнішнє днище.
Схема навантаження форсуночного блоку представлена ??на рис. 13. Введемо координатні осі - z і r (див. Рис. 12). Відстань від основної поверхні блоку до зовнішньої поверхні середнього днища z 0 визначається за формулою:
(34)
де:
- модулі пружності середнього і внутрішнього днищ.
Циліндрична жорсткість блоку:
(35)
Формула для визначення прогину форсуночного блоку:
Рис. 13
(36)
Максимальний прогин:
(37)
Формули для визначення окружних і радіальних напружень в днищах (для середнього днища і, для внутрішнього і):
(38)
Сумарна інтенсивність напруг:
(39)
Задамося розмірами і механічними характеристиками днищ, а потім за наведеними формулами розрахуємо ПДВ форсуночного блоку:
· середнє днище: товщина, матеріал - мідний сплав,,;
· внутрішнє днище: товщина, матеріал - сталь,,;
· товщина блоку
· коефіцієнт Пуассона
Перепад тиску на форсунках приймемо рівним
У програмі MathCAD були проведені розрахунки та отримані наступні дані:
Прогин, м:
Рис. 14
Максимальний прогин:
Напруження в середньому днище:
Рис. 15
Напруження в вогневому днище:
Рис. 16
Запас міцності днищ:
(40)
Задовольняє коефіцієнтам безпеки для космічної техніки.
3.5.2 Розрахунок вогневої стінки на зріз по контуру
Умова міцності на зріз має вигляд:
(41)
де:
- перерізуюча сила;
- площа циліндричної поверхні зрізу;
.
Допустимі напруги на зріз приймемо рівними
Умова міцності виконується.
3.5.3 Розрахунок зовнішнього днища
Рис.17
Приймаємо, що днище еліптичної форми із співвідношенням півосей?. Днище навантажено зсередини тиском і ослаблено отвором радіуса для підведення рідини (або генераторного газу). Розрахункова схема показана на рис. 17. Товщину днищ?? можна розрахувати за напівемпіричної формулою:
(42)
де:
Радіус отвори приймемо рівним, тоді
