Przekładki międzydzwigarowe

[Tomisław Piotr]

Dzięki Czaro, wiedziałem że nie mogę mieć racji, ale nie wiedziałem dlaczego. Teraz już wiem

Myślałem jak Ci sie zrewanżować wiedzą z mojej specjalności i wymyśliłem!. Powiem Ci jak najłatwiej złamać kość. - Skręcając ją. - To zresztą większość wspólczesnych złamań narciarskich.

[hubert_tata]

Sporo jest tu błędnych teorii, między innymi ta z kratownicą nie jest najlepsza (w tym przypadku),

 

Dlaczego? Czy nie zachodzą w obu przypadkach podobne zjawiska?

Niestety nie bardzo.

Moja teoria opiera się na zginaniu pręta, czyli belki (ma znaczenie kształt przekroju), a w kratownicy teoretycznie pręty połączone są przegubowo i żaden nie jest zginany (nie ma znaczenia kształt, a jedynie wielkość przekroju).

Ale robi się oczywiście dźwigary kratownicowe, tylko wydaje mi się, że to nie ten przypadek.

 

Ale im w to dłużej brnę, mam pewne wątpliwości: może taka teoria zginania, jaką ja przyjąłem nie jest najlepsza na udowodnienie zasadności pionowego ustawienia słojów w przekładkach?

Dosyć popularna jest chyba ta: http://www.mlik.pl/forum/viewtopic.php?p=1958

 

Mam pytanie do kogoś kto jest z tym na bieżąco (Czaro ? ), czy to: http://www.ikb.poznan.pl/almamater/biblioteka/podreczniki_akademicki/ag_mechanika_materialow/10.pdf jest dobre do naszego przypadku, bo mam wrażenie, że tym sie sugerowałem przy konstruowaniu swojego, jak widzę, zawiłego tłumaczenia.

[Krzysztof]

Pewnie Ameryki nie odkryje ale nie tak dawno rozpocząłem budowę modelu szybowca i zdając sobie sprawę z mojej niewiedzy musiałem poszukać informacji na temat tego typu konstrukcji zalazłem stronkę http://www.szybowce.enter.net.pl/budekspl/budekspl.htm#konstrukcjes która rozwiała wiele moich wątpliwości dotyczących budowy może rozwieje to wątpliwości naszych młodych konstruktorów.

Jest tam w miarę dokładny opis budowy skrzydeł dźwigarowych z uwzględnieniem przekładek.

[Callab]

Cytat ze strony podanej przez Krzysztofa:

 

"Ścianki dźwigara wykonane są ze sklejki w ten sposób, że jej zewnętrzne słoje przyjmują kierunek ukośny lub pionowy. Ścianki zapobiegają wzajemnemu zbliżaniu się pasów dźwigara i przesuwaniu się jednego pasa względem drugiego."

[rabbitlkr]

Ja to rozumuje tak. Jeżeli Skrzydło potraktujemy jako zginana belkę, a dźwigary jako jej "warstwy". Dźwigary przesuwają sie miedzy sobą tak jak to przedstawił Hubert na filmie. Jeżeli będziemy chcieli przeciwdziałać przesuwaniu sie warstw wkleimy wklejki miedzy dźwigarowe. te będą poddawane ścinaniu. Tak jak napisał Czaro, drewno ma większą wytrzymałość na ścinanie w poprzek słoi.

[Gość Jerzy Markiton]

Moim skromnym zdaniem wszystkie podane wyżej przykłady są dobre (włącznie z konstrukcją kratownicową mostu), chociaż każdy z nich nie wyczerpuje tematu dźwigara całkowicie i z uwzględnieniem wszystkich sił i zjawisk jakie w nim występują. W dziedzinie mechaniki konstrukcyjnej jestem amatorem. Nie podejmę się opisywania tego (dźwigara) tematu w wersji podręcznikowej. Aktualnie w RC REVUE publikowany jest cykl artykułów na ten temat autorstwa J.Kroufka. Nr 2/08 zbiegiem okoliczności zajmuje się problematyką konstrukcji skrzydeł dużych modeli w kontekście makiet. Podaje sposoby obliczania wytrzymałości dźwigara, kesonu (D-boxu) i między in. wyjaśnia dlaczego usztywnienia dźwigarów wykonane ze sklejki lepiej jest zrobić skośnie i to skosem na zewnątrz skrzydła. Też nie wiedziałem, że w przypadku stosowania zastrzału (makiety !) ten skos słoi zewnętrznych warstw sklejki robi się inaczej. Polecam lekturę wszystkim. RC REVUE jest już od bodaj roku rozprowadzane przez byłą CSH w Warszawie. Nie wiem czy mają nr archiwalne bo warto przeczytać całość. Wracając do poruszonych problemów to uważam, że wkładki z balsy pomiędzy dźwigarami można rozpatrywać jako setki czy tysiące pionowych rozpórek w konstrukcji kratownicowej działających na ściskanie bo tylko słoje przenoszą siły. Wytrzymałość miąższu (bieli) jest tak mała że pomijalna. Ponieważ na dźwigar w locie nie działają siły statyczne to ich zmienność powoduje czasami oddzielenie sie przekładek od pasów (puszczenie klejów, żywicy..). Wtedy wytrzymałość drastycznie spada powodując destrukcję całej konstrukcji. Takiej sytuacji zapobiegać ma owinięcie nicią kevlarową (najlepszy stos. masy/wytrzymałości na rozciąganie), rovingiem szklanym, pończochą szklaną czy węglową. Często stosuje się rozwiązanie w postaci nakładek z balsy ze słojami pionowo ale przylegającymi do krawędzi pasów dźwigara. To zwiększa wytrzymałość całego dźwigara ale zdecydowanie mniej niż ta sama balsa włożona między pasy. Przy tej samej masie użytych materiałów można uzyskać większą wytrzymałość albo jeżeli wiemy, że wytrzymałość jest dostateczna to można wkładki lub cały dźwigar zrobić o mniejszym przekroju i masie !!! A robi się takie wzmocnienia ( na zewnątrz pasów) bo prościej i szybciej. Jeszcze szybciej i prościej robi się z włóknami wzdłuż..... I to jest chyba jedyne uzasadnienie takiej technologii...Pozdrowienia - Jurek.

[instruktor]

no i podsumuję "róbta co chceta"ale ja w Jotce mam tak

na fotce nie ma jeszcze listew dzwigara

[Czaro]

Mam pytanie do kogoś kto jest z tym na bieżąco (Czaro ? ), czy to: http://www.ikb.poznan.pl/almamater/biblioteka/podreczniki_akademicki/ag_mechanika_materialow/10.pdf jest dobre do naszego przypadku, bo mam wrażenie, że tym sie sugerowałem przy konstruowaniu swojego, jak widzę, zawiłego tłumaczenia.

To może od początku

Przykładowe skrzydło podczas lotu obciążone jest następującymi siłami i momentami:

W modelach latających, w szczególności szybowcach najbardziej interesują nas:

-moment gnący normalny Mn

-moment skręcający Ms

-siła tnąca normalna Tn

resztę, generalnie, możemy pominąć.

 

W konstrukcji możemy wykorzystać kilka sposobów na przeniesienie tych obciążeń. Może to być konstrukcja skorupowa (np. styro-fornir), dźwigar belkowy (np. popularna wolnolotka Jaskółka), lub dźwigar o którym tutaj mówimy, nazwijmy go pasowy. W skorupowej konstrukcji wiadomo, wszystko idzię w skupę, bo nie ma tam nic innego. W konstrukcjach dźwigarowych, dźwigar bierze Mn i Tn, a za Ms odpowiada keson.

 

Dźwigar belkowy, jest najprostszy i w budowie i w mechanice obciążeń. To prosty przypadek zginanej belki, z jednolitego materiału, czyli przenosi i moment gnący i siłę tnącą normalną. Do tego dochodzą jeszcze różne, ciekawe zjawiska dziejące się wewnątrz niej (min. ścinanie wzdłuż osi - patrz film Huberta). To wszystko w połączeniu z brakiem izotropowej budową materiałów stosowanych w naszych konstrukcjach (i drewno, i kompozyt) prowadzi do wniosku, że jak belka jest do wszystkiego, jest do niczego. W związku z tym ludzkość wynalazła...

 

...dźwigar pasowy. Tutaj poszczególne elementy konstrukcji odpowiadają za co innego i dzięki temu wykorzystując właściwości materiałów, każdy z nich możemy zaprojektować oddzielnie, pod występujące w nim naprężenia.

Pasy dźwigara biorą na siebie moment gnący przenosząc go w postaci ściskania, lub rozciągania, tak więc tu najlepiej stosować listwy drewniane lub kompozyt jednokierunkowy.

 

Natomiast ścianka dźwigara, czy też wypełnienie pomiędzy pasami (w tytule tematu zwane przekładką) obciążona jest

- siłą tnącą normalną Tn

- siłą tnącą działającą w osi dźwigara tzw. ścinanie międzypasowe (zobrazowaną na filmie Huberta), powstającą na skutek przemieszczenia się pasów względem siebie

- ściskaniem międzypasowym

Tu najlepiej stosować sklejkę, lub kompozyt z tkaniny symetrycznej w układzie diagonalnym (na ściankę dźwigara), a jako wypełnienie pomiędzy pasami balsę ze słojami pionowo.

W związku z taką budową i działaniem dźwigara należy zadbać, żeby wytrzymałość pasów uzupełniana była przez odpowiednią wytrzymałość połączeń między pasami. Mam na myśli sytuację, kiedy na przykład inwestujemy w "ultra nowoczesne pasy węglowe wykonane kosmiczną technologią pomiędzy szybami", a zapominamy o solidnym ich podparciu. W związku z czym dostajemy skrzydło, które tak naprawdę ma wytrzymałość lichej balsy użytej na wypełnienia, a nie tego super karbonu użytego w pasach, którym pochwaliliśmy się każdemu modelarzowi spotkanemu na lotnisku. Taki dźwigar pełni wtedy funkcję raczej propagandową, choć są i modelarze dla których właśnie to jest najważniejsze.

W dźwigarach z użyciem sosny, sprawa jest dość prosta. Wystarczy podparcie ze średniej balsy co najmniej na połowę szerokości listwy sosnowej. W większych modelach, np. makietach dobrze jest zastosować ponadto ścianki ze sklejki.

W dźwigarach węglowych ciężej jest wykorzystać pełny potencjał drzemiący w karbonie. Tu potrzeba dobrej, twardej balsy pomiędzy pasami i owijki z kilku warstw kompozytu.

 

*rysunki zaczerpnięte z książki W. Stafiej "Obliczenia stosowane przy projektowaniu szybowców"

[Gość Jerzy Markiton]

Pod powyższym podpisuję się "oboma ręcami". Dokładnie to tylko innymi słowami podaję do wierzenia chłopcom w modelarni. - Jurek.

[instruktor]

Jurek ,jesteś normalnie bratnia dusza

[hubert_tata]

Dzięki Czarek za konkretne wyjaśnienie fachowca.

Nie zdradzę chyba tajemnicy, jeżeli powiem, że studiujesz na MEiL i pewnie z mechaniką jesteś na bieżąco.

Myślę, że parę osób to przekonało; Ci nieprzekonani może kiedyś się jeszcze przekonają.

 

PS

Teraz spokojnie będę mógł znowu omijać "Szybowce i motoszybowce" :wink:

Mam nadzieję, że nie będzie już potrzeby moderacji i wysilania moich obu szarych komórek (tyle ich chyba zostało ), aby męczyć się z udowadnianiem po chłopsku, czegoś powszechnie uważanego za słuszne.

[Gość helifun]

*rysunki zaczerpnięte z książki W. Stafiej "Obliczenia stosowane przy projektowaniu szybowców"

 

Bardzo Ciekawa pozycja, wlasnie zassałem ebooka

Dzięki Czarku za podsunięcie ciekawej lektury.

 

PS. U nos na ślonsku dajom balsa na sztorc

[Czaro]

Nie zdradzę chyba tajemnicy, jeżeli powiem, że studiujesz na MEiL

A to akurat nie jest mocny argument biorąc pod uwagę realia mojego studiowania na tym wydziale;)

 

@Helifun: tzw.lektura obowiązkowa, niemal jak "Chłopi" dla licealistów.

[Gość Jerzy Markiton]

Jurek ,jesteś normalnie bratnia dusza

Cieszę się, że oprócz psa i żony jeszcze u kogoś wzbudzam pozytywne uczucia...

[Henryk]

Witam

Czytam ten post i oczom nie wierzę ,o co toczy sie dyskusja tak

szacownego grona Kolegów.

Sprawa jest oczywista zna ją każdy stolarz o inż nie wspomnę

Dżwigar skrzydłowy w kształcie dwuteownika , a o taki toczy się bój

składa się z dwóch pasów ,górnego i dolnego oraz środnika który

ma za zadanie utrzymać ścisłą odlęgłość między pasami oczywiście

głownie podczas obciążeń.Obciążenia podczas lotu powodują

odkształcenia sprężyste skrzydęł w górę lub w dół ,obciązenia te

przenoszą właśnie pasy dżwigara które śą przy tym rozciągane lub

ściskane[zależnie od lotu , normalny-plecowy] środnik natomiast

pracuje w jednym kierunku.Jak wiadomo z wytrzymałości materiałów

drewno największą wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie posiada

wzdłuż włókien..i dlatego środnik musi mieć słoje prostopadłe do

pasów , fizyki jak na razie zmienić się nie da i chwała Bogu.

Tak się składa że jestem z zawodu inż, konstruktorem z 40 letnią

praktyką w tym zawodzie i wydaje mi się że coś na ten temat wiem.

Pozdrawiam Henryk

[instruktor]

Większośc o tym doskonale wie, ale są młodzi "gniewni "którzy to negują

[Tomisław Piotr]

Henryk napisał

Obciążenia podczas lotu powodują

odkształcenia sprężyste skrzydęł w górę lub w dół ,obciązenia te

przenoszą właśnie pasy dżwigara które śą przy tym rozciągane lub

ściskane[zależnie od lotu , normalny-plecowy] środnik natomiast

pracuje w jednym kierunku.

to chyba duże uproszczenie, to nie są tylko te siły.

[KrzysiekZ]

Piotrek ty sie tu nie zajmuj wywazaniem otwartch drzwi tylko mow jak tam twoj elpsoid?

[Tomisław Piotr]

Pamiętałeś! Ale mnie ucieszyłeś. Ale tu robimy OT. Napisz do mnie na PW.

[Henryk]

Witam

W poprzdniej wypowiedzi odniosłem się jedynie do tego dlaczego słoje

środnika prostopadłe do pasów.

Oczywiście że na skrzydło a za tem i na dzwigar działają jeszcze inne

siły które powodują momenty skręcające[szczególnie przy

dużych wydłużeniach a to właśnie ma miejsce w szybowcach] znaczenie

praktyczne mają one jednak dopiero przy większych rozpętościach

i wtedy jest sens odpowiednio sie przed nimi zabezpieczyć.

Zabezpieczenie się przed momentami skręcającymi teoretycznie

jest dość proste ,schody zaczynają sie jak zaczynamy opracowywać

technologię wykonania.

W dużym szybownictwie poradzono sobie z tym za pomąca zamkniętych

kesonów z wielu warstw sklejki i podłużnic nie stosując żadnych dżwigarów

[sZD-24 Foka-SZD-21 Kobuz SZD- 29 Zefir] , obecnie w dobie

laminatów zsada ta jest dalej aktualna , skleję zastąpiły tkaniny szklane

węglowe i inne przesycone żywicą

W modelarstwie z uwagi na małe wymiary elementów oraz wykonanie

w jednym egzemplarzu nie opłaca sie wykonywać specjalnego

oprzyrządowania , ratujemy się idąc na skróty.Ja wykonuję skrzydła

w technologi styropian lub styrodur -fornir z dzwigarem dwuteowym

lub skrzynkowym [dzwigar dwuteowy jest to najczęściej rowing

węglowy na pasy i sklejka na środnik ] całość pokrywam tkaniną 80splot

ukośny

i laminuję dbając o maksymalne odsączenie żywicy [ręczniki papierowe]

jeszcze lepiej wykonuje sie to w worku prózniowym.Nastepnie oklejam

to papierem japońskim na cellonie z dodatkiem talku-lekki szlif

i lakier.Skrzydło jest co prawda trochę cięższe lecz przy makiecie

o rozpiętości 4 m i profilu laminarnym nie walczy się o gramy masy

Za to skrzydło jest baardzo odporne na wszelkiego rodzaju wgniecenia

odpada problem marszczącej i odklejającej się wiecznie foli.

Zrobiłem takich skrzydeł kilka z żadnym nie miałem problemów

natury konstrukcyjnej.Metoda ta nie nadaje się zupełnie do modeli

małych gdzie jest walka o każdy gram masy

Najlepsze są pod tym względem skrzydła całolaminatowe które

zapewniają najlepsze wykorzystanie wytrzymałości materiałowych

oraz najlepiej odwzorowują profil , co przy profilach laminarnych

jest podstawą wykorzystania ich walorów.Ale do nich należy

wykonać specjalne oprzyrządowanie co już jest problemem samym

w sobie.Przepraszam za długość tej wypowiedzi która jedynie traktuje

tamat bardzo ogólnie-o tym można napisać mała książkę

Pozdrawiam Henryk.