Search in topic

Куб-тренер с применением аддитивных технологий.

Ещё фотки. Как только что напечатанного шасси, так и уже готовых узлов фюза. Стойка шасси напечатана в полном варианте. Получилась прочной и с хорошими пружинящими свойствами. Ступицы уже есть. В изготовлении комплект нервюр. Добавлено фото цельнопечатного оперения FPV носителя. Однослойная печать, но все равно выходит тяжеловато -180 г. Поэтому стал искать другие решения, а это годится как форма для композита.

Больше вопросов нет.

Жаль. Мне Ваше мнение очень интересно. Заставляет задуматься и посмотреть со стороны. За многословие извините: это одна из форм язык не забыть. Да и когда кому-то обьясняешь или представляешь идею, сам начинаешь понимать об чём речь:))

Сделал сборку киля и РН. Шарниры собраны на осях-булавках 1 мм. Конструкция жёсткая и достаточно лёгкая -14 г. Сборка стаба с РВ также сделана. Пока не нравится. Надо бы добавить жёсткости в части балки шарнира. РВ длинный (500 мм) и без обтяжки играет. Попробовал обтяжку одной бракованной панели стаба предполагаемой оболочкой. Это однослойный стеклотекстолит (ткань, предварительно пропитанная эпокси(Araldite) на стекле). Результат положительный. Панель заметно прибавила в жёсткости по всем осям. Добавка веса - 2 г. По всей видимости на окончательном варианте бальсу можно и не использовать. Также собрал на циакрине центроплан и отпечатал первые две нервюры крыла. Учитывая, что куб-тренер делается как technology demonstrator для завершения работ по FPV носителю, решил всё-таки изменить слегка профиль стаба и RV , сделав его коническим с усилением балки. Тогда логичным будет вместо квадратных ячеек использовать треугольные фермы - сохраняя вес. Общая геометрия останется неизменной. Вполне гармонична. Добавлю, кстати фотку промежуточной сборки FPV носителя пока с полнопечатным хвостом, с наборным полукрылом (тополиная фанера (лазер), бальса, сосна, кевлар, эпокси, ПВА, цианакрил). Крыло тренера будет аналогичным, только с напечатанными н. Законцовка (печать) полукрыла установлена временно. Однослойная печать -34 г. Too mach. Будет использована как модель для композита. А вот напечатанный центроплан и корневые нервюры с направляющими для стыковочных пластин, получились к месту.

Киль без профиля, просто плосский для печати плашмя?

Киль без профиля?

Именно так. Для плоской печати без infill. Потом обтяжка. Так, как описано внизу. Для медленного полёта - достаточно.

Инфил по русски - zalivka. 😃

Инфил по русски - zalivka. 😃

Спасибо, буду знать. Хотя прямой технический аналог - заполнитель (он же твёрдый, а “заливка” относится к жидкому компоненту) 😃 У меня все программы либо на castellano, либо engl. и современные российские сленги в области soft мне неизвестны. Поэтому уж простите за излишнюю придирчивость к тех. терминологии. Она осталась в 20 веке, либо основана на американизмах. Gran Hermano te domina.

он же твёрдый, а “заливка” относится к жидкому компо…

В момент экструзии - пластик как раз жидкий. 😃

В момент экструзии - пластик как раз жидкий. 😃

Совершеннейшая правда… Однако термин, всё-таки, относится к заполнению панели (wall envelope filling), а не к процессу экструзии вообще. Ну да Бог с ними. Это ваше право - менять язык, на котором только вы и говорите. Каждое поколение это делало, делает и будет делать. В Аргентине, например, молодые говорят на таком же птичьем языке, который сложно понять.
По результатам предварительной сборки. Поправил дизайн киля и РН. Теперь ВО имеет боле правильную механическую и аэродинамическую форму в планах (что более элегантно). А именно, усечённую трапецию с корневым утолщением 5 мм и кромками по 2 мм. В таком виде это также легко печатается в гориз. плоскости, сохраняя прочностные характеристики, с добавлением пространственной жёсткости балкам шарниров. Также изменил форму среднего ш., который теперь стал трезубцем. Это позволит при сборке ВО не думать о взаимном расположении элементов: они самоцентрируются. Также чуть увеличил глубину зубцов, чтобы меньше дорабатывать кромки. Диаметр оси также увеличен до 1.5 мм. Обнаружилась очень удобная в работе алюминиевая проволока (электрод для TIG) 1.5 mm. При сборке оси фиксируются цианакрилом. Теперь черёд стаба и РВ.

Таким будет окончательный вариант хвостового оперения. Усилены шарнирные балки, корневые нервюры и сами шарниры. И ГО и ВО имеют теперь конические профили, по-прежнему удобные для печати на боку. Вес увеличился всго на 3 г в сравнении с плоским прямоугольным профилем.

А конус куда расширяется - к передней или к задней кромке?

Ещё. Только сейчас внимание обратил. Визуально не похоже, чтобы ось жесткости на кручение были смещены к переднему краю плоскостей. Очень чревато флаттером.

И, до кучи, квадратные пролеты в каркасе - плохо. Очень-очень полезно всюду раскосин добавить, чтобы свести все к треугольникам. При обтяжке треугольники не ведет, а квадраты - да.

Александр!
Вы мне напоминаете второкурсника, задающего преподавателю хаотично скачущие вопросы в основном отвлекающего характера. Главная цель - обратить на себя внимания. Но, поскольку Вы один из немногих, задающих вопросы, попробую на них ответить. Очевидно, Вы или не прочитали, или не поняли мой картонный язык в описании конструкции хвостового оперения куб-тренера. Которая тем не менее разработана по всем правилам как общего, так аэро-космического машиностроения.

1. Стабилизатор имеет двухбалочную конструкцию с зажатой подошвой. Балки-лонжероны в представляют собой усечённые пирамиды прямоугольного сечения с длинной стороной, направленной вертикально. Шарнирная балка имеет сечение 4х4 мм2 в корне и 3х2 у законцовки… То же для конструкции руля высоты. То есть, в серединной части стаба мы имеем два продольных структурных элемента из прочного слоистого пластика, имеющих к тому же усиление в вертикальной плоскости, чтобы создавать силу, противостоящую деформации изгиба панели с. В направлении главной оси самоля мы имеем перегородки-нервюры той же пирамидальной формы (середина 4 мм, кромки - 2 мм, ширина - 1.5 мм), которые образуют вместе с лонжеронами стандартную наборную структуру панели стабилизирующей поверхности. Именно панели, поскольку далее следует несущая оболочка, которая и будет создавать дополнительную жёсткость как в продольном, так и в поперечном направлении (деформации кручения).
   Надеюсь, Вы не будете оспаривать жизнеспособность подобных конструкций из сосны и бальсы (внутренняя структура из реечных кромок и перемычек, оклеенная листовым материалом), исторически применяемых как в авиастроении, так и в моделизме? Тогда стоит предположить, что аналогичый по форме каркас из полимерного материала, да ещё ромбовидного сечения с утолщением к центру, будет служить по крайней мере НЕ ХУЖЕ деревянного. А практика 3D print (навернoe и Ваша в том числе) уже показала и показывает высокую прочность и надёжность подобных конструкций.
2. “Флаттер”!!! Это Вы батенька, заехали в область, которая не “два пара в сапоге” с представленным случаем. В частности, ваш автор занимался проектированием и постройкой ракет для зондирования атм. и хорошо знает основы ракетной аэродинамики на дозвуке и с.з. Так, описываемая здесь форма dubble wedge используется именно для управляющих и стабилизирующих поверхностей ракет. В том числе и для того, чтобы избегнуть флаттера. Кстати, одня из моих первых ракет на РДТТ с плоскими тонкими стабами из композита продемонстрировала нам флаттер перед глазами - после старта, на высоте ок 50 мм она вдруг затормозила и мы увидели, как разлетаются на мелкие клочки перья стабилизаторов. Звук был как от басовой струны контрабаса. Скорость ракеты была в пределах 150 м/с. Как Вы можете предположить, создаваемый аппарат не предназначен для таких скоростей, а жёсткости и формы панелей будет достаточно, чтобы не перейти в режим разрушающих автоколебаний:)
3. Форма ячеек в данном случае не играет роли. В плоскости панели, по крайней мере. Треугольники сил, противодействующих деформациям создаются как ТРЕУГОЛьНЫМИ в вертикальной плоскости лонжеронами и нервюрами, так и несущей ОБОЛОЧКОЙ. Которая будет выполнена из однослойного преварительно напряжённого композита. Этот материал не “ведётся” при наклейке (эластомерами, тем более). Я бы вам порекомендовал посмотреть соответствующую литературу по композитным панелям с заполнителями (это не есть “заливка”). Форма ячейки выбирается в общем и целом, любая подходящая. Это и сотовая (honeycomb), и треугольная и прямоугольная (rectangular). Даже в вашем slicer в опции infill (не “заливка” все-таки) есть выбор формы ячейки в зависимости от конструкции и направлений печати и основных деформаций. Я, конечно же, делал несколько дизайнов, с геодезическими ячейками в т.ч. По весу примерно одинаково, но были некоторые заминки с получением “элегантной” формы узловых зон.
   Вот Вам картинка из справочника по конструкциям с заполнителем для aerospace industry. А на фотках приложил макросьёмку уже напечатанного вчера киля в сравнении со стабилизатром копии Як-1, изготовленной по классике (тополиная фанера+бальса). Выводы, надеюсь, сделаете сами. Также рекомендую иметь в библиотеке (dig) М.Н. Шульженко, "Сборник иллюстраций по курсу Конструкций самолётов. 1954 г. Ну и с “Курсом проектирования лёгких самолётов” (Кривокрысенко) очень полезно ознакомиться. Если хотите, я Вам выложу эти книги в обменник. Кроме того я бы Вас попросил распечатать у себя, например киль с РН. Чтобы Вы у себя в руках подержали то, о чём густомыслите.Пара stl там же в Dropbox?

0. Я и вправду не читал - вы слишком много пишете;
1. Без обид, но опытные профессора и преподаватели - всегда умеют объяснять ёмко и кратко, только по сути. Куда и что там сужается - из вашего объяснения представить крайне трудно, и на фотографиях - разглядеть (до степени понимания) не удаётся;
2. Конструкция не продувалась и на прочность особо не расчитывалась 😃 Согласен, в авиамодельной практике сплошь и рядом так делается, из “досок” бальзовых на глаз сколотил и на самолёт. Но также бывало, что потом бац - и флаттер. И ещё хорошо, если не до конца отрывает…
3. Ещё как имеет и подтверждено практикой. Квадраты охотнее скручивает. Хотя, в случае композитов и оклейке в какой-то праве или ином заневоленом виде, конечно, вероятность скручивания исчезающе низка. А вот под термопленку или скотч я бы не стал категорически такой каркас использовать!

Ну вот Вы сами всё и подтвердили. С панелями из композита я давно работаю и знаю их свойства. Панель стаба стеклотекстолит >PLA> стеклотекстолит (внизу на фото) зажималась за корневую нервюру и нагружалась грузом 500 г со стрелкой изгиба 10 мм. В пределах упругой деформации. Без нарушений целостности швов обшивки. Производство и испытания прототипов - моя профессия (уже 43 года).
Вы не ответили на предложение и в-общем, мне более не интересны. Занялись бы конкретным делом, глядишь меньше времени уходило на бесполезный троллинг. (соглашайтесь, правда)
P.S. Ласковый телёнок двух маток сосет, а бодливого и своя отпихивает… Никакой “опытный/неопытный” профессор не обяснит студенту, не желающему воспринимать учение, а только вырывающему несколько слов из контекста для собственного примитивного пиара. Уж поверьте мне, преподававшему (и преподающему) на трёх языках в разных странах. Кстати, даже у вас в Томске мне приходилось давать workshop. О чём есть совместная статья в известном журнале Нобелевского комитета: “Phisica scripta” (наберите в Google). За сим Adios, Alexander

Писал строго по делу, обидеть и мысли не было.
Где-там усечёная пирамида - не ясно. Или это не пирамида, а, допустим, призма?..

До практики обязательно дойдет - просто сейчас вообще не до самолётов.

На этих фотках хорошо виден трапецидальный профиль структурных элементов последней версии киля и РН, напечатанными из PLA. Шарниры пока без осей, но вполне держат положение.

К задней кроме руля есть сужение, то стыковка с обводами профиля самого киля не плавная? Это почти гарантированно даёт зону нечувствительности при малых отклонениях. Проверено на практике неоднократно. Для хорошей управляемости, надо руль делать одной толщины или даже с утолщением к задней кромке.
Момент весьма важный.

Очевидно в Вашей галактике другая атмосфера и другая аэродинамика малых чисел R. С Вашего позволения я, все-таки, останусь в своей. Где атмосфера нормальная и рулевые поверхности сужаются к кромкам, а утолщаются к середине. Кстати, наши отцы и деды нас учили, что: “первым делом - самолёты!”
Как говориться: что у кого выросло…

Вы хороший строитель. Но каков у вас практический опыт полётов на моделях? Ни в коем случае не придираюсь - возможно вы просто не сталкивались с тем, о чём я выше рассказал.

Напечатано за вчерашний вечер после основной работы. Сегменты стаба и руля высоты изготовлены по аддитивной технологии из PLA. Небольшие уходы из допусков на стыковочных шипах и шарнирах (при печати это всегда происходит) предпочитаю дорабатывать по месту бархатными надфилями. Склейка по контактным поверхностям циакрином.

Про допуски. Я заметил, что отклонения в некоторых элементах - они имеют вполне конкретный знак. например, отверстия и прочие внутрение контуры почти всегда на 0,4мм меньше в габаритах. если в САПРе нарисовано отверстие 4мм, то в реальности будет 3,6.
И еще пара моментов, например степерь усадки. Для АБС - примерно минус 0,2-0,3мм на каждые 100мм.
Так или иначе, отклонения эти совершенно не случайные (есть конечно и случайные, в пределах 0,1мм, но их влияние настолько мало, что на сборку не влияет).

Когда вот такие моменты при проектировании учтены - собирается сразу без надфилей. Если постараться, можно даже “угадать” посадку - внатяг или свободно. Или “пися-в-писю” (простите за каломбур) 😃

Вы хороший строитель.

Я польщён и горд тем, что мнение скромного мальчика из сибирской глубинки совпадает, например, с мнением Администрации NASA (см Почётную Грамоту на фото). А также с мнением советских научных и технологических организаций того же разлива, а также нескольких Would Space Agency для которых я работал и продолжаю работать сечас как adviser. Вот только звание “строитель” для меня почётно (я очень уважаю эту профессию), но не отражает ни моей профессиональной сущности, ни содержания этой темки. Ведь строители, в основном, используют готовые планы для своих конструкций. А я проектировщик конструктор и испытатель своих разработок. В частности, в этой темке хотел поделиться (не поучать) своим опытом современного цифрового прототипирования: от идеи до работающего прототипа через проект и экспериментальную отработку изделия. Так сейчас работают все современные технологические компании и одиночки free-lancer во всем мире. Ведь, как я вижу, ольшинство из участников этого Ф. используют либо напрямую чужие разработки и чертежи (KIT), либо пытаются адаптировать что-то, используя интуитивно-кустарную технику.
Хотел бы напомнить, что в данных разделах Форума речь идет именно о конструировании, а вовсе не о технике пилотирования.
P.S. Не знаю, как в современной России, а в Аргентине, например, считается верхом невоспитанности и неприличия (и почти не встречается) пытаться рассказывать о своих делах (на мимолётное приветствие - "как дела…), давать непрошенные советы, критиковать вслух чужую работу и приходить с визитом без предупреждения и получения разрешения…
P.P.S. Денег я Вам не дам, но Вы заходите … Я к Вам уже привык и будет как-то скучно, если Вы вдруг оставите меня своим наивным вниманием.