Położenie otworów śrub mocujących śmigło

[mr.jaro]

Witam szanowne towarzystwo

 

Ostatnio trafiłem w literaturze na podobny obrazek:

 

 

Dla lepszego zobrazowania problemu, na powyższy rysunek nałożyłem dodatkową folię z liniami wymiarowymi, których sumaryczna długość reprezentuje szerokość przekroju śmigła po odjęciu otworów na piastę i śruby mocujące, a przez to także wytrzymałość osłabionego przekroju śmigła na rozciąganie wzdłuż osi łopat.

 

Dotychczas zawsze wierciłem moje śmigła według zasady „b”, która pozwala na pozostawienie możliwie największego pola przekroju pomiędzy otworami i tym samym na maksymalne zredukowanie naprężeń rozciągających w okolicach piasty, powstałych od siły odśrodkowej działającej pomiędzy łopatami śmgła.

 

Ale opis do wcześniej wspomnianego obrazka dokładnie z tej samej przyczyny preferuje zasadę „a”, która charakteryzuje się wyrażnie mniejszym polem przekroju pomiędzy otworami, a przez to także większymi naprężeniami w przekroju śmigła, co zdaje się przeczyć logice.

 

No i mam dylemat, czy istnieją inne przyczyny stosowania metody „a”, czy też tekst towarzyszący obrazkowi w książce jest po prostu błędny? Czy znacie źródła, które mogłyby książkową teorie poprzeć bądź obalić?

 

Dziękuję za wszelkie sugestie.

[armand]

Obojętne tak naprawdę czy tak czy tak.

[MASK]

Zawsze "a". Włókna nie są przerwane na całej długości łopaty - przerywa je tylko wał silnika. Na szkicach widać tylko obrys śmigła przy piaście, popatrz na śmigło z każdej strony, zobaczysz gdzie są najdłuższe włókna. Można o tym poczytać np. w "Airplane Engine Guide" Dave'a Gierke.

[Kwazio]

Wy uważacie, że składowa odśrodkowa jest największą zmorą łopat? A nie gnąca?

[mr.jaro]

Serdeczne dzieki za zainteresowanie.

 

 

Zawsze "a". Włókna nie są przerwane na całej długości łopaty - przerywa je tylko wał silnika. Na szkicach widać tylko obrys śmigła przy piaście, popatrz na śmigło z każdej strony, zobaczysz gdzie są najdłuższe włókna.

Jak nie sa przerwane, kiedy wlasnie sa. Nie tylko przez wal silnika, lecz takze przez sruby mocujace. I problem w tym, ze w wersji "a" pozostaje najmniej z przekroju uzytecznego, dokladnie przy piascie, a to miejsce jest w kazdym smigle najbardziej obciazone. Z reszta, zobacz sam, jaki jest uklad srub mocujacych smiglo samolotu na Twoim Avatarze. Odpowiada on przedstawionej wyzej zasadzie "b" nieprawdaz?

 

 

Można o tym poczytać np. w "Airplane Engine Guide" Dave'a Gierke.

Dokladnie te ksiazke mialem na mysli. Wlasnie to, o czym napisal Gierke zupelnie nie pasuje do zamieszczonej w ksiazce ilustracji i do zwyklej logiki. ja w zadnym wypadku nie chce wsadzac przyslowiowego kija w mrowisko, lecz po prostu szukam sensownej odpowiedzi na nurtujace mnie pytanie.

 

 

Wy uważacie, że składowa odśrodkowa jest największą zmorą łopat? A nie gnąca?

Tutaj nie chodzi o ustalanie wielkosci poszczegolnych skladowych sil dzialajacych na przekroj smigla, lecz o rozwazenie, w jaki sposob postepowac, by zachowac mozliwie najwiekszy przekroj, a przez to takze wytrzymalosc tego przekroju.

 

 

P. S. Mam nadzieje za Was za bardzo nie zrazi brak polskiej czcionki w wiekszosci moich wypowiedzi. Watek tworzylem bedac w domu i tam stosowanie polskiej czcionki nie stanowi problemu. W chwili obecnej znajduje sie w biurze, gdzie nie moge sobie pozwolic na jej instalowanie.

[Kwazio]

A czy podkładka nie jest duża i sztywna na tyle, że to już nie ma aż takiego znaczenia?

[mr.jaro]

Zadaniem podkladki jest rozlozenie docisku srub na wieksza powierzchnie i tym samym wyeliminowanie badz wydatne zmniejszenie zgniatania smigla w poprzek wlokien. Nic poza tym.

[armand]

humm,.... dwie płaszczyzny i siła działajaca prostopadle jakoś znajomo brzmi.

[JacekO]

Jeżeli faktycznie coś przemawia za stosowaniem rozwiązania A, to na pewno nie siły działające wzdłuż włókien drewna.

 

Dla potwierdzenia wizualizacja zrobionych na szybko obliczeń w MESie:

 

Wizualizacja przedstawia odkształcenie uproszczonego śmigła i naprężenia (kolorki) w kierunku X.

Materiał ortotropowy (największa sztywność wzdłuż osi X), obciążony siłą rozciągającą śmigło.

 

 

Jak widać przypadek A wypada znacznie gorzej.

Może przewaga tego rozwiązania jest widoczna podczas sytuacji ekstremalnych, np. gwałtowne zatrzymanie śmigła o ziemię (ale wtedy pewnie pęka końcówka)?

[mr.jaro]

O, dzieki Jacku. To brzmi interesujaco. Niestety, jakos mi sie nie otwiera Twoja wizualizacja, ale juz z opisu wynikaloby, ze moj nos mnie nie zawiodl.

 

 

 

humm,.... dwie płaszczyzny i siła działajaca prostopadle jakoś znajomo brzmi.

Nie bardzo chwytam. Czy wczesniej cos nie tak napisalem?

[MASK]

Wizualizacja przedstawia odkształcenie uproszczonego śmigła i naprężenia (kolorki) w kierunku X.

Czy jest to klocek o obrysie śmigła?

 

Vess zaleca metodę "b", tymczasem chyba nie ma jednoznacznego rozwiązania:

 

[mr.jaro]

Vess zaleca metodę "b"

Dziekuje. Mozna prosic cos wiecej na ten temat? Moze jakis link albo namiary na publikacje, czy chocby krotki opis uzasadnienia?

 

tymczasem chyba nie ma jednoznacznego rozwiązania

Zapewne dlatego, ze w praktyce oba rozwiazania funkcjonuja w zadowalajacy sposob, choc ze wzgledow wytrzymalosciowych bardziej przemawia do mnie rozwiazanie "b".

Inna sprawa, ze w prawdziwym lotnictwie stosunek wielkosci przekroju smigla do grubosci srub zdaje sie byc korzystniejszy, anizeli w modelarstwie, wiec i roznice wytrzymalosci pomiedzy poszczegolnymi rozwiazaniami moga byc wyraznie mniej istotne.

 

W zasadzie nie zawracalbym sobie (i Wam) glowy, gdyby nie wyzej wymieniona ksiazka, w ktorej to wlasnie pod pozorem wyzszej wytrzymalosci nie wiadomo dlaczego preferowane jest rozwiazanie "a". Natomiast ja, jako konstruktor nie bardzo moge sie z tym zgodzic.

[JacekO]

Niestety, jakos mi sie nie otwiera Twoja wizualizacja

Zmieniłem obrazek na *.jpg - teraz na pewno będzia działać

 

Czy jest to klocek o obrysie śmigła?

Tak, można powiedzieć, że klocek

na obrazku odałem odbicia lustrzane, aby ten "klocek" był bardziej podobny do śmigła

[mr.jaro]

Dzieki Jacku. Teraz rowniez moge te grafike prawidlowo zinterpretowac. Wiecej nie trzeba.

 

To, ze jako model cyfrowy posluzyl "klocek" o stalej grubosci nie stanowi zadnego problemu. Najslabszy, a zarazem najbardziej obciazony przekroj smigla i tak znajduje sie w poblizu piasty, pomiedzy otworami srub, a wiec w miejscu, gdzie grubosc smigla jest stala lub inaczej mowiac, stanowi "klocek". To mi w zupelnosci wystarczy. Jeszcze raz dziekuje.

[MASK]

MASK napisał/a:

Vess zaleca metodę "b"

 

Dziekuje. Mozna prosic cos wiecej na ten temat? Moze jakis link albo namiary na publikacje, czy chocby krotki opis uzasadnienia?

Vess niczego nie uzasadnia, podaje tylko metodę - http://www.vessaero.com w "How To". Tymczasem Xoar wierci według metody "a"

http://www.xoarintl.com/props/model-airplane/PJA-P.html

[mr.jaro]

Dzieki, Marcin. To tez interesujace.