Формовка лонжерона для карбоновой лопасти
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.