Формовка лонжерона для карбоновой лопасти
И это будет красивый, чёрный карбоновый лонжерон сразу с комлем и очень жесткий.
Модуль будет сильно меньше, чем у угольного вдоль волокон. И он будет хреново клеиться. Ну, наверно, лучше, чем голый полиамид, но всё равно хреново.
проволоки можно укладывать нейлоновый
Нафига его укладывать, если человек всю палку нейлоновую собрался тиснуть?
Отчасти возражу сам, шнур не сломается, а палка сломается.
Но остальное в силе. За счёт плохой адгезии силовая часть конструкции будет разомкнута, будут работать по отдельности оболочка и нейлоновая вставка.
Модуль будет сильно меньше, чем у угольного вдоль волокон. И он будет хреново клеиться. Ну, наверно, лучше, чем голый полиамид, но всё равно хреново.
Нафига его укладывать, если человек всю палку нейлоновую собрался тиснуть?
Отчасти возражу сам, шнур не сломается, а палка сломается.Но остальное в силе. За счёт плохой адгезии силовая часть конструкции будет разомкнута, будут работать по отдельности оболочка и нейлоновая вставка.
Модуль на разрыв меньше, даже чем у стеклопластикового. Но отформовать качественный стеклопластиковый лонжерон протяжкой с нагревом в домашних условиях нереально, я уже не говорю про автоклав и уголь. Никто не будет заморачиваться ради 30-100 лонжеронов мне делать за недорого на заводе где это возможно.
Самый продвинутый филамент Markforged Carbon - на разрыв 800 МПа, но он супер дорогой - 50 см3 стоит $175. Т.е. такой лонжерон выйдет золотой. Другие сильно скромнее, но тут думаю важно сечение самого лонжерона и направление волокон при печати, а так же можно полноценный объёмный лонжерон напечатать с распорками или двойной (между которыми проложить шнур), благо экспрементировать с 3д печатью относительно недорого, но в любом случае надо определить критические нагрузки, чтобы работать с нужным филаментом, а не гадать перебором.
Склеивать лонжерон из двух половин очень не хочется - лишняя операция, погрешности в склейке, непонятно как будут работать волокна, может начать крутить со временем. В идеале - цельнонапечатанный за 1 раз.
Но есть и такие варианты конструции лонжерона:
Вопрос по расчёту прогиба лопасти (профилированной балки). Я правильно полагаю, что нужно посчитать подъемную силу ротора на максимальных углах атаки, при максимальных оборотах, и приложить эту силу к законцовке (концу балки закрпелённой с одной стороны) или же в точку ЦТ лопасти?
Какие ещё нужно учесть силы для того, чтобы расчёт был наиболее близок к реальному?
Склеивать лонжерон из двух половин очень не хочется - лишняя операция, погрешности в склейке, непонятно как будут работать волокна, может начать крутить со временем. В идеале - цельнонапечатанный за 1 раз.
Как-то проводил эксперименты с изготовлением винтов на 3Д принтере - через какое-то количество слоёв закладывал паузу в G-коде и укладывал на уже отпечатанное стеклоткань с большими расстояниями между ниток стекла, затем печатал ещё несколько миллиметров и снова укладывал стеклоткань. в конечном итоге получался напечатанный бутерброд из пластика и стекла. Прочность на излом и разрыв по ощущениям была намного выше - конечно измерений не проводил, но пробовал ломать… Ещё один вариант - В Simplify3D очень хорошо организована работа с профилями - можно задать, чтобы печать остановилась на определённой высоте - так вот создаёте модель с полостью для укладки нейлонового шнура. Задаёте в профиле 1 высоту до центра шнура, в профиле 2 остальную печать, Когда допечатается до центра шнура, принтер остановится - укладываем шнур и каким-то образом натягиваем его, затем продолжаем печать - получится почти цельная деталь - шнур будет почти склеен с материалом детали…
П.С. наверно правильнее будет называть эту деталь - передняя кромка лопасти…
Но отформовать качественный стеклопластиковый лонжерон протяжкой с нагревом
Подсказывали планерные парни прикольную технологию для угольных тяг (сам так делал пару раз, очень давно, правда) смоченный смолой ровинг затягивается в силиконовую трубку , затем трубка за концы растягивается… Получается довольно ровно 😃 А уж трубок силиконовых на али сейчас…
Колхоз? Да! Но работает.
Мне тут спецы подкинули видео о изготовление лопастей - www.youtube.com/embed/EmpnFXSbkqQ?wmode=opaque&sta…
Ну и его комментарий к этому видео :
Здравствуйте, Марат,
Я могу поделиться своим опытом использования легких 700 листов здесь:
Прочность на изгиб лопастей ротора достигается за счет лонжеронов / ровингов, которые расположены как можно дальше друг от друга (сверху и снизу). Для этого очень подходит самая толстая часть профиля.
Вертикальный лонжерон также увеличил бы жесткость на изгиб, но немного усложнил бы конструкцию, поскольку опорный материал должен был бы состоять из передней и задней части.
Прочность на скручивание достигается за счет внешних слоев ткани.
Для правильной установки опережения / запаздывания груз должен быть помещен в носовую часть лопасти ротора. Как уже говорилось, для этого подходят стальная проволока, свинец и т. Д. Центр тяжести лезвия можно легко измерить в CAD, и можно определить соответствующий вес материала.
Чтобы лопасти ротора не оторвались от ступицы, я накинул ровницы на ступицу.
Дополнительное тканевое усиление в области держателя лезвия также является преимуществом, поскольку оно увеличивает прочность на сжатие в этой точке.
И ещё один коллега поделился фоткой поперечного разреза лопасти, правда она старая…
И ещё очень важное дополнение, к которому единогласно пришли все, кто отвечал на мои вопросы - проволока предназначена больше для уравновешивания лопасти, чем для обеспечения прочности. Т.е. её вес и положение в лопасти должно быть точно рассчитано для обеспечения правильного положения Ц.Т.
Собственно решение есть:
На самом видео кратко про разные виды формовки в т.ч. препрег, фильера, и про их Anisoprint с укладкой непрерывного волокна.
Попробую скинуть им модель передней кромки с комлем и узнать стоимость печати.
Св-ва CF материала:
Плотность: 1,4 г/см3
Коэффициент Пуассона 31: 0,36
Модуль упругости при растяжении в направлении волокна: 64 ГПа
Предел прочности при растяжении в направлении волокна: 860 МПа
Предел прочности при сжатии в направлении волокна: 290 МПа
Прочность на изгиб: 520 МПа
Модуль сдвига 13: 430 МПа
Св-ва CF нити:
Диаметр нити, мм 0,35
Модуль упругости 149 ГПа
Прочность при растяжении 2206 МПа
Интересно будет узнать результат вашего запроса.
Задал вопрос по поводу расположения центра тяжести - теоретически в самой толстой части профиля, но чем ближе к передней кромке, тем лучше авторотационные свойства, чем дальше к задней кромке тем лучше для пилотажных качеств…
В лопасти которая на фото, ЦТ был точно в середине хорды …
Произошла досадная ошибка - речь шла о ЦТ лопасти. В продольном направлении ( т.е. по длине лопасти) - чем дальше от оси вращения тем лучше авторотация, чем ближе к оси вращения, тем лучше пилотажные свойства… В поперечном сечении - в самой толстой части профиля.
Произошла досадная ошибка - речь шла о ЦТ лопасти. В продольном направлении ( т.е. по длине лопасти) - чем дальше от оси вращения тем лучше авторотация, чем ближе к оси вращения, тем лучше пилотажные свойства… В поперечном сечении - в самой толстой части профиля.
Насколько я понимаю из теории несущего винта и той скудной информации, что у меня есть на данный момент.
Поперечный и продольный ЦТ. Они образуется путём геометрического смещения и подбором веса груза внутри лопасти.
Продольный ЦТ:
Чем дальше груз от комеля лопасти, тем больше будет гироскопический эффект и модель будет стабильнее, а так же авторотация более эффективной.
Поперечный ЦТ:
выступающая лопасть вперёд цапфы: менее стабильная, но более менёвреная
по центру крепёжного отверстия: нейтральная
отступающая за цапфу: стабильная.
Как совместить и просчитать хотя бы в грубой теории эти два ЦТ я пока не знаю, кроме, как распилить готовую лопасть и всё замерять по граммам. Но хотелось бы понимания как, это работает и считается, а не методом клонирования.
Как оценить, что является нейтральной-стабильной-манёвренной в цифрах тоже вопрос.