Слаботочка.

Слаботочка Книги

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 [33] 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76

Приведенная площадь S„p - площадь наружной поверхности, приходящаяся на единицу объема блока любой конфигурации

Snp = SJV, (5.1)

где S - наружная поверхность блока, мм; V - объем блока, мм.

Так, наружная поверхность S и объем V блока, имеющего форму шара, будет определяться из выражений S=itd и V=itd/6, где d - диаметр шара, мм. Приведенная площадь шара Snp [1/мм] по (5.1) Snp = 6я d/jt rfs 6/d.

Аналогичным способом определяются значения Snp и для блоков, имеющих другую конфигурацию. Формулы для определения Snp для блоков различной конфигурации, используемых в РЭА, приведены в табл. 5.1. В этой таблице также даны значения Snp для блоков длиной I, равной одному, двум, трем и пяти диаметрам d и стольким же значениям ширины b блоков.

Из рассмотрения указанных данных видно, что: чем 5пр меньше, тем форма блока оптимальнее по массе; для шара, полушара и куба значения Snp являются постоянной величиной, зависящей только от диаметра d или ширины Ь; при увеличении длины цилиндра, призм и параллелепипеда значения 5пр уменьшаются; при l=d=b наиболее оптимальными по массе являются параллелепипед, шар, куб, цилиндр и прямая призма. Расчеты показывают, что при одинаковых объемах блока шар имеет минимальное значение Snp. Тогда коэффициент приведенных площадей Кпр, кото» рый показывает, во сколько раз Snp любого блока больше 5пр.ш шара, будет

Кщр ~ Snp/Snp.ra. (5.2)

Значения Кпр для блоков различной конфигурации приведены в табл. 5.1, где дается по две величины: для dub, равных диаметру шара (или части его); для /, равной диаметру dm (или нескольким Ь). Из таблицы видно, что наилучшие значения Кпр присущи блокам, имеющим форму цилиндра, восьми- и шестигранника.

Между Snp и Кпр существует зависимость

Snpi/Snp2 = Knpi/Knpit

где индексами 1 и 2 обозначены блоки двух любых конфигураций. Данное соотношение позволяет сравнивать между собой блоки любой конфигурации: если отношение /Cnpi Cnp2>l, то второй блок более оптимальный по площади наружной поверхности; если отношение /Cnpi/*Cnp2<l, то первый блок более оптимальный.

Коэффициент заполнения объема Кз.о показывает, сколько процентов от объема Vo6, отводимого на объекте, занимает непосредственно аппаратура Van, т. е.

/Сз.о = ап/1об-100. (5.3)

Например, объем Von, отводимый на объекте, имеет форму прямоугольно! призмы (рис. 5.1,fl): УобЬЫ, а изделие - форму цилиндра Van=Jt;d- 4. Их

аис. 5.1. к определению жоэффициента заполне-щия объема

«отношение и будет Кз.о. Аналогичные выражения получаются и для объема Von цилиндрической формы (рис. 5.1,6), в который вставляется аппаратура в шиде шестигранной призмы с объемом Van. Чаше всего под размещение аппаратуры отводится объем, имеющий форму параллелепипеда. Для специфических сбъектов (буи, ИСЗ, ракеты) обычно используют объем Voe цилиндрической •формы. Значения Кв.о для блоков различной конфигурации, размещаемых в объемах, имеющих форму параллелепипеда и цилиндра, привадены в табл. 5.1.

Для рационального выбора формы блоков рекомендуется (пользоваться формулами (5.1) - (5.3) и данными табл. 5.1.

Рациональный выбор профилей несущих конструкций. В тех-иической литературе при выборе наиболее экономичных по площади профилей обычно применяется отношение момента сопротивления W к площади сечения профиля F, т. е. W/F, при этом чем больше отношение, тем профиль более экономичен. Однако -такое отношение является размерным (миллиметры) и зависит от размеров элементов профиля, что не позволяет сопоставлять сечения, имеющие различные формы и размеры.

В [4] приводятся формулы, дающие возможность сопоставлять различные сечения независимо от формы и габаритов. Для определения рациональных характеристик профилей НК, работающих на изгиб, можно пользоваться следующими формулами:

при расчете на прочность

Gu = F/Vw;

(5.4)

при расчете на жесткость

G„ = F/V7; (5.5)

где Спр я Сж - рациональные характеристики профилей; / - момент инерции сечения.

Характеристики различных профилей при работе блока на изгиб, рассчитанные по (5.4) и (5.5), приведены в табл. 5.2. Из анализа выражений (5.4) и (5.5) и табл. 5.2 можно сделать ряд выводов:

1. Чем величины при Спр и Сж меньше, тем профиль более рациональный по площади, следовательно, и по массе.

Таблица 5.1. Значения приведенной площади Snp и коэффициентов К;

Конфигурация блока

Эскиз блока

Формула приведенной площади

Полушар

Цилиндр