Zbieżne dźwigary

[BRoman]

Jeden z kolegów na tym forum niemal marzył o zbieżnych dźwigarach przy okazji budowy dużego modelu.

Właściwie to on zainspirował mnie do napisania tego tekstu.

 

 Wykonanie zbieżnych dźwigarów o długości ponad 1m napotyka na podstawową trudność-gdzie znaleźć odpowiedniej jakości materiał. Często bardzo przydatna byłaby piła tarczowa (rozmiar, precyzja cięcia, dobre ostrze),umiejętność łączenia listew itd. Słowem wykonanie napotyka wiele trudności ale jest to całkowicie wykonalne.

Jest jeszcze możliwość wykonania takiego dźwigara jako elementu z nośnymi pasami z kompozytu szklanego albo węglowego. W obu rozwiązaniach najwygodniej użyć rowingu. 

Dźwigar skład się z pasów nośnych połączonych pomiędzy sobą elementem przenoszącym siły skośne .

Pasy nośne są zasadniczym elementem wytrzymałościowym.

 

Pracę zacznijmy od wykonania foremnika służącego do wykonania pasów jak i w dalszej fazie całego dźwigara.

Foremnik wykonany jest z profilu aluminiowego o żądanej długości + około 10 cm i szerokości pozwalającej wykonać cały gotowy dźwigar (dalszy etap).

Profil musi być idealnie prosty i nie zwichrowany a ponadto sztywny by nie uginał się podczas pracy. 

Koszt zakupu takiego elementu jest na poziomie 30 zł. W zależności od rodzaju profilu (patrz zdjęcia) potrzebne będą kątowniki lub L aluminiowe oraz kilka blachowkrętów  4 mm.Używam kształtownika z odzysku (stara aluminiowa ościeżnica) ale profil o wymiarach 80mm x 30-40 mm byłby wygodniejszy.

Kątowniki wyznaczają zbieżność jaką potrzebujemy a ilość kompozytu grubość warstwy nośnej. O ilości rowingu węglowego było już na tym forum.

Nie jest złym pomysłem użyć taśmy pakowej jako separatora -czyszczenie foremnika jest uciążliwe. Taśma daje absolutną pewność wyjęcia wykonanego elementu i co nie mniej ważne nie wymaga żadnej pasty separacyjnej, którą przed montażem musimy usunąć by dźwigar dał się skleić.

 

Najtrudniejszym elementem pasów jest wykonanie prostej zbieżnej listwy balsowej. Służy ona jako wewnętrzne pokrycie kompozytu celem możliwie równomiernego płaskiego rozprowadzenia rowingu a jednocześnie będzie służyła jako element pasa sklejany z przekładką pomiędzy pasami.Ta listwa realnie musi być prosta . Precyzja wymiarów mniej istotna ale bez prostych tak samo zbieżnych krawędzi po prostu nie da się jej włożyć do foremnika.Proponuję użycie dowolnego kleju w aerozolu(np.K 50 firmy APP) do prowizorycznego zamocowania deseczki balsowej do podłoża .Dobrym ruchem będzie mikro warstwa tego kleju na liniale od którego tniemy listwę ale ważne by była całkowicie sucha.Ta mikro warstwa kleju jest po prostu warstwą przeciw poślizgowa-sprawdza się idealnie.

Reszta zagadnień na pewno jest kolegom znana więc się wstrzymuję co do detali. 

 

Tak wykonany pas waży 40 gr zawierając w sobie 11m rowingu węglowego. Wymiary 1700x12x6 mm.

 

W miarę postępu prac postaram się pokazać montaż całości dźwigara z wykorzystaniem takiego foremnika

[wapniak]

Jak się robi dźwigar pasowy z węgla z wypełnieniem  , to wypełnienie powinno mieć odpowiednią wytrzymałość na ściskanie,

Mniej więcej proporcjonalną do  stosunku długości do wysokości dźwigara.

Np. dźwigar długości 1000 mm i wysokości 20 mm ma ten stosunek 50.

Więc wypełnienie dźwigara powinno mieć wytrzymałość około 80 MPa.  [4000 MPa ( wytrzymałość na rozciąganie węgla) podzielić przez 50] 

A tego balsa nie zapewni. Nawet buk ani dąb nie wystarczy , bo nadal mają 5 krotnie za małą wytrzymałość.

W takim wypadku jak tu, węgiel to przerost formy nad treścią.

Tyczy się to miejsca zamocowania dźwigara, czyli przy kadłubie, dalej już tak mocno być nie musi.

 

Jeśli się mylę, to niech mnie mechanicy poprawią.

[kojani]

....

Więc wypełnienie dźwigara powinno mieć wytrzymałość około 80 MPa.  [4000 MPa ( wytrzymałość na rozciąganie węgla) podzielić przez 50] 

....

O którym wypełnieniu mówisz?

Możesz podać źródło danych wytrzymałościowych węgla (4000MPa) - bo ta wartość wydaje się mocno zawyżona.

Węgiel - 900MPa

Grafit   - 2500MPa

Edytowane 29 Grudnia 2014 przez kojani

[AndyCopter]

Pomysł jest ciekawy, a na pewno to przydałby się rysunek techniczny.

I zanim rozgorzeje dyskusja, proponuję przeczytać, humorystycznie http://eska.salon24.pl/419960,mini-kurs-dla-platfusow-czyli-binienda-i-brzoza

[BRoman]

 http://eska.salon24.pl/419960,mini-kurs-dla-platfusow-czyli-binienda-i-brzoza

Jeżeli by dyskusja lub rozmowy miały by się rozwijać w oparciu lub w kierunku z podanego linku proszę moderatora o usuniecie tego wątku i jestem w tym zdaniu całkiem poważny choc czuję i poziom  i zakres ironii.Doceniam emotikon na początku linku.

 

Co do rysunków. No cóż. Proszę odebrać moje słowa tak jak brzmią i nie mam innych myśli ani nie ma w nich drugiego dna.

 

 Wątek ten rozpocząłem z myślą o pomocy kolegom dla , których omawiane zagadnienie stanowi nowe wyzwanie i mających już za sobą podstawowe zagadnienia z kompozytami w modelarstwie za sobą. Także ich wyobraźnia przestrzenna jest na tyle ukształtowana, że te kilka fotografii jest wystarczającym materiałem pomocniczym .To nie jest wątek potrzebny każdemu-to oczywiste.

Żadnych rysunków nie wykonam bo nie ma po prostu co rysować ... Widać wszystko. 

 

Co do konstrukcji docelowej dźwigara-będzie bardzo zbliżona ale nie tak całkiem. To nie będzie nic odkrywczego ale jak obiecałem opiszę i pokażę.

 

 

 

 

Jeśli się mylę, to niech mnie mechanicy poprawią.

 Nie tylko mechanicy ale także modelarze eksploatujący modele z kompozytowymi dźwigarami. Na pewno zrobisz także to sam jak zobaczysz konstrukcję dźwigarów w pełno kompozytowych skrzydłach pomyślanych jako elementy do przeciążeń 10-12g

[kojani]

...

Służy ona jako wewnętrzne pokrycie kompozytu celem możliwie równomiernego płaskiego rozprowadzenia rowingu a jednocześnie będzie służyła jako element pasa sklejany z przekładką pomiędzy pasami.

....

Nie zrobiłeś szkicu przekroju, ale jeśli pasy zamierzasz kleić stroną balsy do środnika to wydaje mi się, że nie jest to dobry pomysł.

[wapniak]

O którym wypełnieniu mówisz?

Możesz podać źródło danych wytrzymałościowych węgla (4000MPa) - bo ta wartość wydaje się mocno zawyżona.

Węgiel - 900MPa

Grafit   - 2500MPa

 

Dane pochodzą stąd:

 

http://www.wzwm.pwr.wroc.pl/files/pages/inst_12.pdf

 

Mówię o tej balsie, na której pozostanie naklejony węgiel, ( tak zrozumiałem opis), a i przy okazji o powszechnym wypełnianiu przestrzeni między pasowej balsą.

[BRoman]

Mówię o tej balsie, na której pozostanie naklejony węgiel, ( tak zrozumiałem opis), a i przy okazji o powszechnym wypełnianiu przestrzeni między pasowej balsą.

 

Chyba nie spojrzałeś na zdjęcie zbyt dokładnie. To balsa jest naklejona na węgiel a nie węgiel na balsę.Różnica spora . Po przesączeniu rowingu nakładam listwę balsową ,dociskam i tyle.Odbywa się to w tym samym czasie. Na mokro to chyba oczywiste.Widać na zdjęciu z widokiem ogólnym jaki jest przekrój i kolejnośc działania. No jaki byłby sens naklejać rowing na balsę czyli balsa na gładką powierzchnię .

Nie mów mi, że klejenie przekładki między pasami do rowingu jest efektywniejsze niż klejenie przekładki do już przyklejonej balsy do rowingu. No ale zawsze można zeszlifować tą balsę i kleić przekładkę na żywca do rowingu.I po co ta robota?Sprytną metodą można taki element tak przeszlifować, że jego grubość będzie stała  a co za tym idzie łatwo dobrać zbieżność przekładki w widoku z przodu.  Moim zdaniem klejenie do rowingu,który nie jest niczym w miarę równomiernie  rozprowadzony jest zdecydowanie mniej efektywny iż wariant z balsą .Coś powinno wyrównać rowing. To coś to właśnie balsa. .

Nie zrobiłeś szkicu przekroju, ale jeśli pasy zamierzasz kleić stroną balsy do środnika to wydaje mi się, że nie jest to dobry pomysł.

 A dla czego ? Jakie są przeciw wskazania ?

[kojani]

Ponieważ z charakteru pracy dźwigara wynikają naprężenia styczne występujące wzdłuż wysokości dźwigara, osiągają one maksymalne wartości na górnej i dolnej powierzchni.

Ponieważ grubość pasów jest stosunkowo niewielka, więc naprężenia styczne na styku dźwigar środnik oraz wewnątrz balsy są jeszcze dość duże i mogą powodować rozwarstwianie się balsy, co prowadzi do utraty stateczności dźwigara. Chociaż jeśli - tak jak napisałeś - balsa jest przesączona to wygląda to lepiej, ale nie do końca rozumiem po co jest Ci ona potrzebna na pasie?

[BRoman]

Ponieważ z charakteru pracy dźwigara wynikają naprężenia styczne występujące wzdłuż wysokości dźwigara, osiągają one maksymalne wartości na górnej i dolnej powierzchni.

Ponieważ grubość pasów jest stosunkowo niewielka, więc naprężenia styczne na styku dźwigar środnik oraz wewnątrz balsy są jeszcze dość duże i mogą powodować rozwarstwianie się balsy, co prowadzi do utraty stateczności dźwigara. Chociaż jeśli - tak jak napisałeś - balsa jest przesączona to wygląda to lepiej, ale nie do końca rozumiem po co jest Ci ona potrzebna na pasie?

Napisałem wyraźnie do czego służy.Poczytaj uważnie lub poczytaj......... no dobrze.

Czy ja napisałem "przesączona'? Znajdź to słowo w odniesieniu do balsy. No znajdź !

Nie kumasz bazy ? Zatrybisz na dalszym etapie budowy dźwigara !

Aż mnie dziwi, że nie kojarzysz !

Środnik, naprężenia,rozwarstwienie -o czym mówisz? A może tak sobie wyobrażasz budowę takiego dźwigara? Przecież nie jesteś Jasiu !

Osoby zainteresowane realnie kompozytowymi dźwigarami znają treści zawarte w wątku o ilości rowingu. Tam "List" jednoznacznie podaje jedno ze źródeł odnośnie dźwigarów. Odszukaj i poczytaj. Założę się , że powiesz " AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA"

[kojani]

Hmm no właśnie wrzuć szkic przekroju dźwigara bo tak tak to typowa gadka o gruszce i pietruszce

Byłem przekonany - z opisu - że kombinujesz w tę stronę

http://www.hyperflight.co.uk/products.asp?code=MAXA%2DPRO%2D4&name=maxa-pro-4-f3j

Ale chyba nie - poczekam i nie odzywam się.

[BRoman]

Rysunek poglądowy tego ukraińskiego modelu wyróżnia się znakomitym technicznym liternictwem, dziwacznie podanym położeniem środka ciężkości (ale intencja kreślarza jest zrozumiała dla mnie), czystością przekazu i typowym opisem dla Amerykanów , że nie ma skrótów  w widoku z boku kadłuba.Ponadto to model F3 J i holowanie takiego modelu to autentycznie nie są żarty i dla modelu, i dla holujących. Jeśli wytrzyma hol to taki model zatrzyma dwóch facetów po 90 kg zapierających się nogami.

To  spore wydłużenie! Nie znasz grubości profilu a więc oddalenia warstw nośnych. Może to jest jakiś cieniuchny i trzeba takie cuda na kiju robić .

Ale jak znam ich modele to siedzi jakiś Prokop i realnie liczy bo potrafi to zrobić.Ponadto wynika z poglądowych rysunków, że to latający dźwigar z pokryciem nadający jakiś profil całemu skrzydłu.

Popatrz na zdjęcia modelu Diana 2 . Tam widać jak wygląda dźwigar.

Moja propozycja to na razie pasy nośne -w perspektywie dźwigar do ogólnych amatorskich konstrukcji .

Model ukraiński to całkowicie kompozytowy model z profesjonalnej formy. Skubani potrafią odstawić modele !

[BRoman]

Prace wolniutko posuwają się więc przyszedł czas na dokończenie dźwigarów.

Wcześniej pisałem o roli balsy naklejonej w trakcie laminowania rowingu na całość. Znakomicie sprawdziła się jako warstwa pomagająca ustalić stałą grubość pasa nośnego.Ta stała grubość pozwala sprawnie dopasować przekładkę balsową . Nie ma znaczenia czy na obu pasach jest taka sama grubość. Istotne jest by w obrębie jednego pasa grubość była stała. Po dopasowaniu przekładki na lekki wcisk sklejam w formie , która ma ustawioną oczekiwana wysokość dźwigara minus wymiar jaki "dołoży" szklany rękaw jakim całość będzie obciągnięta

[BRoman]

Po związaniu kleju i obrobieniu na  "gotowo" wypełnienia miedzy pasami czas na finisz.

Kilka zwojów nici w trzech miejscach kieszeni bagnetowej nie jest złym rozwiązaniem. Zaciągamy rękaw szklany i po przesączeniu żywicą i do foremnika....

W sumie jakby ścisnąć czas to nie jest zbyt wiele pracy przy takim dźwigarze. Szacuję na około 2,5 do 3 h. Reszta to tzw. czas procesów naturalnych czyli nie mamy wpływu na wiązanie kleju czy żywicy.

Zachęcam kolegów do zastosowania tego pomysłu i oczywiście przystosowania do swoich potrzeb i możliwości warsztatowych.