RWD-5 BIS wg.Schiera czyli to już było wiele razy

[merlin71]

Pięknie! 

Tak z ciekawości zapytam, czy w orginalnych planach też było te wypełnienie dźwigara? Bo nie pamietam dokładnie ale wydaje mi się że nie...

Listwy dźwigara też chyba dałeś trochę grubsze...?

[mirolek]

Jak napisałem na wstępie wprowadziłem w skrzydle pewne zmiany, listwy mają inne przekroje a żebra sa z balsy a nie z "materiałów krajowych" ?

W projekcie przewidziane były w żebrach od 1 do 10 ukośne rozpórki z listew czyli chodziło o to samo, usztywnienie przeciw wyboczeniu żeberek jakie zapewnia w moim przypadku wstawka balsowa.

 

ms

[mr.jaro]

Mirku,  owe ukosne "rozporki" mialy na celu przenoszenie sil poprzecznych powstajacych pomiedzy gornym i dolnym pasem obciazonego dzwigara. Inaczej mowiac, one po prostu usztywnialy dzwigar, natomiast z wyboczeniem zeberek nie mialo to (przynajmniej pierwotnie) wiele wspolnego.

Zastapienie ukosnych "rozporek" balsowymi plytkami pomiedzy dzwigarami jest rozwiazaniem o tyle lepszym, ze umozliwia powiekszenie przekroju spoiny klejonej. Ty zrobiles to dobrze, bo sloje przebiegaja pionowo.

Rozwiazaniem jeszcze lepszym pod wzgledem konstrukcyjnym, jak tez latwiejszym do wykonania (pasowac trzeba tylko pomiedzy zeberkami, natomiast gorne i dolne krawedzie wystarczy po zmontowaniu calego szkieletu skrzydla oszlifowac tak, by licowaly z pasami dzwigara) byloby przyklejenie takich plytek (o odpowiednio mniejszej grubosci) od zewnatrz, po obu stronach dzwigarow.

[merlin71]

A można wiedzieć o ile powiększyłeś przekroje dźwigara? Jakie listwy były, a jakie dałeś?

Tak czy inaczej świetna robota. Chociaż projekt był dobry na swoje czasy to nie ma co się uwsteczniać i właśnie na przykład żeberka, tak jak piszesz, wyciąć z balsy a nie rzeźbić... 

[Uszek]

Dźwigary to chyba były 3x3 w oryginale i rozpórki 3x2

[mirolek]

22 godziny temu, Uszek napisał:

Dźwigary to chyba były 3x3 w oryginale i rozpórki 3x2

 

Dokładnie TAK, w oryginale dźwigary z listewek 3x3 a rozpórki z listewek 3x2. Wydawało mi się to mało sztywnym rozwiązaniem dla balsowych żeberek i skrzydła bez zastrzałów, dlatego zastosowałem listewki 8x4 mm z wypełnieniem między dźwigarowym oraz listwy 6x3mm.

W części centropłata w oryginale sztywność skrzydła poprawiają szerokie kieszenie bagnetów, zrezygnowałem z nich na rzecz cienkich rurek i troszkę sie bałem o klejenie w balsie kwadratowego przekroju 3x3 mało odpornego na przypadkowe uszkodzenie co w trakcie budowy modelu często umyka z pola widzenia. Szersze listwy to wiadomo większa waga ale też mocniejszy przekrój i większa powierzchnia klejenia. Raczej dużo latam swoimi modelami i mam na uwadze transport, zmęczenie materiału, wielokrotny montaż i demontaż skrzydeł oraz systematyczne przekładanie skrzydeł w piwnicy. Jeden nieopatrzny chwyt i listewka 3x3 chrupnie czasem pod palcem jak zapałka dlatego dwa skrajne żebra są sklejkowe i wraz z szerszymi przekrojami listewek sosnowych tworzą dość mocą całość w miejscu generowanych dla skrzydła największych obciążeń.

Po zakończonej budowie skrzydeł zważę elementy i poszukam celem porównania wcześniejsze relacje z budowy tego modelu ale moim zdaniem walka o gramy,  nie ma w przypadku tego modelu większego sensu

 

ms

[mr.jaro]

1 godzinę temu, mirolek napisał:

...w oryginale dźwigary z listewek 3x3 a rozpórki z listewek 3x2. Wydawało mi się to mało sztywnym rozwiązaniem dla balsowych żeberek i skrzydła bez zastrzałów, dlatego zastosowałem listewki 8x4 mm z wypełnieniem między dźwigarowym oraz listwy 6x3mm.

W części centropłata w oryginale sztywność skrzydła poprawiają szerokie kieszenie bagnetów, zrezygnowałem z nich na rzecz cienkich rurek...

 

Rwd-5 to model o dobrze przemyslanej konstrukcji. Dotyczy to zasadniczo wszystkich modeli Schiera. Spokojnie mozna bylo pozostawic pasy dzwigara z sosny 3x3mm, a jesli dzwigar wydawal sie Tobie zbyt wiotki, mozna bylo polaczyc jego pasy ze soba przyklejonymi po obu stronach balsowymi plytkami tak, jak wczesniej napisalem. Takie zozwiazanie wydatnie zwiekszyloby sztywnosc przy zachowaniu porownywalnego, baqdz tylko nieznacznie wiekszego ciezaru.

 

Natomiast zastapienie zaprojektowanych przez Schiera bagnetow cienkimi (zakladam, ze pod pojeciem "cienkie" masz na mysli ich srednice) rurkami w konstrukcji bez zastrzalow raczej nie jest najlepszym pomyslem. Elementy te poddane sa sporym naprezeniom zginajacym w kierunku prostopadlym do powierzchni plata i z tego wzgledu powinny posiadac mozliwie duza wysokosc przekroju. Dokladnie z tej przyczyny Schier zastosowal w konstrukcji Rwd-5 bagnety z blachy (proste wykonanie) duralowej, o przekroju "stojacym" w pozycji pionowej. Takie umieszczenie bagnetow wykazuje wysoki wskaznik wytrzymalosci ich przekrojow w kierunku prostopadlym do plaszczyzny skrzydel, a tym samym zapewnia duza sztywnosc zlacza na zginanie.

 

Rurka o niewielkiej srednicy podobnej sztywnosci nie zapewni, gdyz wskaznik wytrzymalosci jej przekroju bedzie wyraznie mniejszy w porownaniu do "stojacego" bagnetu z blachy. Nalezy sie wiec spodziewac, ze mocowanie skrzydel w Twoim modelu bedzie bardziej wiotkie i bardziej narazone na zniszczenia, anizeli mialoby to miejsce przy zastosowaniu zaprojektowanej przez Schiera, oryginalnej konstrukcji bagnetow. Zmien to, jesli jeszcze nie jest za pozno.

 

W prosty sposob wyrazajac, tajemnica sztywnosci i wytrzymalosci bagnetow na zginanie w kierunku prostopadlym do powierzchni plata tkwi w wysokosci ich przekrojow.

 

Troche wiecej teorii na ten temat bylo tutaj:

 

[Uszek]

W oryginale były dwa bagnety sklejkowe gr 3mm i  wysokości 23 i 16 mm i dawały rade. 

[mr.jaro]

A, to przepraszam. Widocznie pamiec mnie zawiodla.

 

Nie zmienia to jednak faktu, ze nawet sklejkowy bagnet o prostokatnym przekroju postawionym "pionowo" wykazuje wysoka sztywnosc. Obawiam sie, ze rurka o niewielkiej srednicy (jakiej - tego chwilowo nie wiadomo) nie bedzie w stanie mu pod tym wzgledem dorownac.

Kto nie chce liczyc, moze to w prosty sposob sprawdzic - wystarczy zamocowac sklejkowy bagnet i rurke w imadle, nastepnie sprobowac je zgiac/zlamac, porownujac potrzebna do tego sile.

 

Natomiast by w prosty sposob uswiadomic sobie, na czym rzecz ze wskaznikami wytrzymalosci polega, mozna podobnego eksperymentu dokonac z dwoma rurkami wykonanymi z tego samego materialu posiadajacymi podobne przekroje calkowite samego materialu: jedna o niewielkiej srednicy i grubej sciance, druga o duzo wiekszej srednicy i odpowiednio cienszej sciance. Bez potrzeby dokonywania obliczen powiem, ze rurka o wiekszej srednicy i cienszej sciance wykaze wieksza sztywnosc i wytrzymalosc na zginanie. Roznica wytrzymalosci bedzie tym wieksza, im wieksza bedzia roznica srednic obu rurek.

 

Podobnie rzecz sie ma z innymi przekrojami z tym, ze dla przekrojow o roznym stosunku wysokosci do szerokosci istotna role zaczyna odgrywac kierunek dzialania obciazen (zginania).

 

Edit:

Dla bardziej dociekliwych - ogromna zaleta stosowania wskaznikow wytrzymalosci jest to, ze ich wartosci sa niezalezne od wlasciwosci materialu, co wydatnie ulatwia porownywanie wytrzymalosci rozniacych sie przekrojow elementow wykonanych z tego samego materialu. Wowczas calkowicie odpada koniecznosc kazdorazowego liczenia obciazen i naprezen.

[mirolek]

Jarek, oczywiście zgadzam się ze wszystkim co napisałeś bo mam świadomość, że wytrzymałość przekroju tkwi w jego wysokości. Jestem inżynierem konstrukcji budowlanych i choć naprawdę dawno już siedziałem w szkolnej ławie to jednak coś tam w głowie zostało ?

Masz rację, moje bagnety fi 6mm to znacznie słabsze rozwiązanie niż płaskie sklejkowe pokazane w projekcie dlatego wciąż się zastanawiam czy nie poszedłem zbyt na skróty. Rurki wklejone zostały pomiędzy żebra sklejkowe i plan jest taki, że skrzydła będą jeszcze przykręcane na plastikowe śruby od strony kadłuba. Nie dopuszczam zatem na połączeniu skrzydło-kadłub żadnego luzu. Zginanie przekroju na tym połączeniu wymaga przemieszczenia które nie powinno nastąpić ale jednak trochę mnie to niepokoi.

 

ms

[mr.jaro]

Mirku, tymi srubami przesuniesz jedynie mozliwe problemy w inne miejsce. Moment zginajacy i tak bedzie. Punkt obrotu obciazonego plata w locie znajdzie sie w najwyzszym punkcie profilu przykadlubowego, natomiast w chwili przyziemienia w jego najnizszym punkcie. To logiczne. Rurka o niewielkiej srednicy sie wygnie, a moment zginajacy bedzie dazyl do wyrwania srub z zeberka. Dokladnie z tej przyczyny Schier zastosowal z pozoru "ordynarne", ale elastyczne mocowanie gumkami.

Jak nie chcesz sklejkowego bagnetu, mozesz sprobowac zastapic go rurka, ale wybierz rurke o mozliwie najwiekszej srednicy - scianka wowczas nie musi byc gruba.

 

Ja mimo wszystko pozoslatbym przy niezmienionej i sprawdzonej w praktyce konstrukcji Schiera. Ale to wylacznie moje osobiste zdanie, bo ulepszenia generalnie nie musza byc "be", jesli sa odrobine przemyslane.

 

A, jeszcze jedno. Nie rozum moich uwag jako krytyke. Forum czyta wiele ludzie, wiec dobrze jest czasem napisac, dlaczego mozna cos wykonac tak, a nie ninaczej.

[jarek_aviatik]

3 godziny temu, mirolek napisał:

 

 

Po zakończonej budowie skrzydeł zważę elementy i poszukam celem porównania wcześniejsze relacje z budowy tego modelu ale moim zdaniem walka o gramy,  nie ma w przypadku tego modelu większego sensu

 

ms

 

Modele z okresu Schier'a były projektowane lekko, pod słabe silniki.

Obecnie mamy zupełnie inne silniki, latamy szybciej, bardziej agresywnie. Niekiedy są cięższe.

Odliczenie przekrojów psa dźwigara(ów) zależy od maksymalnego obciążenia skrzydła, i nie chodzi tu o obciążenie jednostkowe z lotu poziomego, a o moment gnący występujący np. przy wyrwaniu z lotu nurkowego.

Można to policzyć na piechotę - znajdując prędkość wyrwania przy minimalnym promieniu wyrwania. Można przy użyciu XFLR5.

Jeśli model będzie latał spokojnie - można przyjąć obciążenia z lotu poziomego i dać jakiś współczynnik bezpieczeństwa na nagłą poprawkę wysokości.

Na nic dywagacje o wskaźnikach jeśli nie znamy obciążeń.

Pisałem o momencie gnącym tutaj: https://pfmrc.eu/topic/77370-drewno-w-modelarstwie-lotniczym/ w części: Pasy dźwigarów i dźwigary.

 

 

[jarek_aviatik]

Zamieszczam arkusz excel do obliczania momentu gnącego skrzydła przy wyrwaniu w zależności od promienia wyrwania.

Promień wyrwania, prędkość wyrwania, siła nośna dla całego samolotu i moment gnący dla jednego skrzydła liczą się same po wprowadzeniu danych w zielone pola.

Siła jest w kG, moment w kGm 

NIE NADAJE SIĘ DO SKRZYDŁA Z ZASTRZAŁEM!!!

 

Obliczanie momentu jest uproszczone - punkt przyłożenia siły nośnej przy wyrwaniu jest w połowie połowy rozpiętości.

Jeśli nieprzydatne - poproś MODa o usunięcie wpisu.

 

EDIT, tam gdzie nie ma wyników - to pierwiastek z liczby ujemnej

 

Wyrwanie.xlsx

[mirolek]

16 godzin temu, mr.jaro napisał:

A, jeszcze jedno. Nie rozum moich uwag jako krytyke.

 

Jarek (mr.jaro) dziękuję za każdą zamieszczoną uwagę ?

Po to pokazuję budowę modelu aby skorzystać z wiedzy i doświadczenia bardziej zaawansowanych modelarzy. Człowiek uczy się całe życie....  a podobno i tak głupi umiera.

Każda uwaga czy dyskusja jaka w wątku budowy modelu się pojawi buduje kolejne doświadczenia. Nie trzymam sie zwykle ortodoksyjnie projektu ale też nie mam monopolu na dobre rozwiązania. Chciałbym aby każdy wykonany model był zrobiony lepiej od poprzedniego i mam nadzieję, że dzięki komentarzom zacnego grona modelarzy czytających to forum, tak właśnie będzie.

 

Jarek (aviatik) - dziękuję za arkusz i link do świetnego modelarskiego wątku który wcześniej uszedł mojej uwadze - super ?

 

Na dziś mam nie zamknięte od spodu centropłaty, korekta mocowania płatów jest zatem możliwa i praktycznie bezbolesna... skorzystam z arkusza, prześpię się z tematem i pokażę niebawem jak to rozwiązałem.

 

ms

[jarek_aviatik]

2 minuty temu, mirolek napisał:

 

Jarek (mr.jaro) dziękuję za każdą zamieszczoną uwagę ?

Po to pokazuję budowę modelu aby skorzystać z wiedzy i doświadczenia bardziej zaawansowanych modelarzy. Człowiek uczy się całe życie....  a podobno i tak głupi umiera.

Każda uwaga czy dyskusja jaka w wątku budowy modelu się pojawi buduje kolejne doświadczenia. Nie trzymam sie zwykle ortodoksyjnie projektu ale też nie mam monopolu na dobre rozwiązania. Chciałbym aby każdy wykonany model był zrobiony lepiej od poprzedniego i mam nadzieję, że dzięki komentarzom zacnego grona modelarzy czytających to forum, tak właśnie będzie.

 

Jarek (aviatik) - dziękuję za arkusz i link do świetnego modelarskiego wątku który wcześniej uszedł mojej uwadze - super ?

 

Na dziś mam nie zamknięte od spodu centropłaty, korekta mocowania płatów jest zatem możliwa i praktycznie bezbolesna... skorzystam z arkusza, prześpię się z tematem i pokażę niebawem jak to rozwiązałem.

 

ms

 

Mirek pamiętaj jedno, że spełnienie warunku na zginanie to nie jest wystarczające, trzeba przeliczyć pas dźwigara ściskanego. Drewno gorzej przenosi ściskanie. Dlatego górne pasy dźwigara w skrzydłach szybowców nieakrobacyjnych miały większe przekroje niż dolne.

 

[mr.jaro]

Mirek, dokladnie tak, jak Jarek napisal - drewno wykazuje nizsza wytrzymalosc na sciskanie, anizeli na rozciaganie, wiec do obliczen trzeba przyjmowac naprezenia na sciskanie. Ale jako inzynier budowlany zapewne to wiesz.

[jarek_aviatik]

Mirek, 

załączam nowy arkusz z nową kolumną ze współczynnikiem przeciążenia dla danej prędkości i promienia 

To może Ci pomóc w wyborze, które obciążenie wybrać

Wzór na współczynnik przeciążenia

n = 1 + V^2/(g*R)

V - prędkość przy danym promieniu R

g - przyśpieszenie ziemskie

 

 

Wyrwanie_01.xlsx

[AKocjan]

@jarek_aviatik n=1+V^2/(g*R)        -   nawiasu zabrakło 

[jarek_aviatik]

Godzinę temu, AKocjan napisał:

@jarek_aviatik n=1+V^2/(g*R)        -   nawiasu zabrakło 

Dzięki - w arkuszu formuła jest prawidłowa

[mirolek]

W dniu 9.12.2020 o 15:27, mr.jaro napisał:

Ja mimo wszystko pozostałbym przy niezmienionej i sprawdzonej w praktyce konstrukcji Schiera.

 

Kombinowałem z rurą ale zmian w skrzydle i kadłubie byłoby do wykonania zbyt dużo. Ostatecznie postanowiłem zostawić bagnety i wykonać dodatkowo sklejkowe dźwigary podobnie jak projektował to Schier. Takie rozwiązanie zasadniczo wzmacnia połączenie skrzydło kadłub w miejscu największych obciążeń.

Dźwigary wykonałem jednak krótsze i proste a kieszeń na dźwigar tworzy zamkniętą skrzynkę pomiędzy sklejkowymi żebrami.

Skrzydło nie ma wzniosu ale wysokości przekroju ubywa od spodu, w pozycji odwróconej wyraźnie widać ukośne ułożenie listewek dźwigarowych skrzydła.

 

Aby cała operacja wzmacniająca miała sens, montaż dźwigarów wymagał precyzyjnego wykonania kieszeni w przestrzeni międzydźwigarowej.

Z listew 3x5 doszlifowałem odpowiednie wymiary aby sklejkowy dźwigar grubości 3mm osadzić ciasno i bez zbędnych luzów. Zamknięcie kieszeni wykonałem ze sklejki 1,2mm

 

 

Ostatecznie skrzydło nawet bez długich bagnetów zostało sztywno zespolone.

Oczywiście bagnety pozostaną ale już wykonane zmiany pozwoliły na pierwszą przymiarkę  ?

 

ms