Классический подкосный парасоль
-
- Теги
- авторская тема самоделка
Thread moderators:
Сергей73
- Откуда
- Тамбовская область
Расчёты для лонжерона крыла. Расчёт провёл как для однолонжеронного крыла, задний лонжерон пойдёт в копилку запаса прочности.
Некоторые исходные данные.
Размах крыла - 10,85 м (длина консоли 5,1м, центроплан=ширина фюзеляжа 0,65 м).
Хорда крыла - 1,4 м (крыло прямоугольное).
Высота коробчатого лонжерона для профиля Р-II 14% - 190мм, ширина 58мм (где 50мм – ширина полки, 4мм – толщина фанерной стенки).
Вылет крыла за точку крепления подкоса - 2 м.
Взлётный вес (приблиз.) - 500 кг.
Некоторые исходные формулы.
сигмараст=N*f/ Sраст, где сигмараст – параметр текучести материала, работающего на растяжение, N – усилие на полки лонжерона, f – коэффициент безопасности (общепринято 1,5 , Кондратьев делает расчёты для 3), Sраст – площадь сечения нижней полки лонжерона.
Отсюда N=сигмараст*Sраст/f.
Рассчитаем максимально возможное усилие, если предельная сигмараст для сосны по Кондратьеву 8,3 кг/мм2, а по эксель-таблице, которой я пользуюсь в расчётах, 7,5 кг/мм2. Возьмём меньшее значение.
Площадь сечения нижней полки 50*32=1600(мм2) (Высоту полки я прикидывал в предыдущих расчётах).
Таким образом, максимальное усилие на разрыв полки будет таким:
Nmax=7,5*1600/1,5=8000(кг)
Примерно тот же показатель получится, если посчитать для верхней полки. Там сигмасж=3,5 кг/мм2 по Кондратьеву или 3,08 по моей эксель. Площадь полки сжатия у меня 50*75=3750(мм2).
Теперь посчитаем максимальный момент изгиба. Именно вертикальный изгиб лонжерона, особенно в точке крепления подкоса, беспокоит меня больше всего. Момент кручения крыла будет компенсироваться парой подкосов и замкнутым контуром носка крыла, не считая контура самого лонжерона. Момент перерезывающей силы – перекрёстными тросовыми растяжками внутри консоли (как у Питенпола и Настойчивого).
Мизг max = Nmax *Н, где Н – высота лонжерона.
Мизг max = 8000*0,19=1520(кг*м).
Между тем, моя эксель при задании эксплуатационных перегрузок +6,-3 указывает, что максимальный момент в точке крепления подкоса исчисляется как 700 кг*м, при отрицательной перегрузке соответственно -350 кг*м. А минимально потребная ширина лонжерона указывается как 27 мм. Таким образом, я имею более чем двойной запас прочности, даже не учитывая задний лонжерон.
Или скажем так. Если взять кондратьевский коэффициент безопасности 3 (вдвое больше расчётного), то я как раз приду к своим размерам лонжерона. А именно, ещё раз:
Высота 190 мм, ширина 58 мм, высота нижней полки 32 мм, верхней 75 мм.
Некоторые исходные данные.
Размах крыла - 10,85 м (длина консоли 5,1м, центроплан=ширина фюзеляжа 0,65 м).
Хорда крыла - 1,4 м (крыло прямоугольное).
Высота коробчатого лонжерона для профиля Р-II 14% - 190мм, ширина 58мм (где 50мм – ширина полки, 4мм – толщина фанерной стенки).
Вылет крыла за точку крепления подкоса - 2 м.
Взлётный вес (приблиз.) - 500 кг.
Некоторые исходные формулы.
сигмараст=N*f/ Sраст, где сигмараст – параметр текучести материала, работающего на растяжение, N – усилие на полки лонжерона, f – коэффициент безопасности (общепринято 1,5 , Кондратьев делает расчёты для 3), Sраст – площадь сечения нижней полки лонжерона.
Отсюда N=сигмараст*Sраст/f.
Рассчитаем максимально возможное усилие, если предельная сигмараст для сосны по Кондратьеву 8,3 кг/мм2, а по эксель-таблице, которой я пользуюсь в расчётах, 7,5 кг/мм2. Возьмём меньшее значение.
Площадь сечения нижней полки 50*32=1600(мм2) (Высоту полки я прикидывал в предыдущих расчётах).
Таким образом, максимальное усилие на разрыв полки будет таким:
Nmax=7,5*1600/1,5=8000(кг)
Примерно тот же показатель получится, если посчитать для верхней полки. Там сигмасж=3,5 кг/мм2 по Кондратьеву или 3,08 по моей эксель. Площадь полки сжатия у меня 50*75=3750(мм2).
Теперь посчитаем максимальный момент изгиба. Именно вертикальный изгиб лонжерона, особенно в точке крепления подкоса, беспокоит меня больше всего. Момент кручения крыла будет компенсироваться парой подкосов и замкнутым контуром носка крыла, не считая контура самого лонжерона. Момент перерезывающей силы – перекрёстными тросовыми растяжками внутри консоли (как у Питенпола и Настойчивого).
Мизг max = Nmax *Н, где Н – высота лонжерона.
Мизг max = 8000*0,19=1520(кг*м).
Между тем, моя эксель при задании эксплуатационных перегрузок +6,-3 указывает, что максимальный момент в точке крепления подкоса исчисляется как 700 кг*м, при отрицательной перегрузке соответственно -350 кг*м. А минимально потребная ширина лонжерона указывается как 27 мм. Таким образом, я имею более чем двойной запас прочности, даже не учитывая задний лонжерон.
Или скажем так. Если взять кондратьевский коэффициент безопасности 3 (вдвое больше расчётного), то я как раз приду к своим размерам лонжерона. А именно, ещё раз:
Высота 190 мм, ширина 58 мм, высота нижней полки 32 мм, верхней 75 мм.
Petr 663
Я люблю строить самолеты
- Откуда
- Ростов-на-Дону
А чего не 5 , тогда ещё и не хватит.....? 🙂
- Откуда
- Тамбовская область
Отчего же, можно и 5. 🙂 А если всерьёз, то и f=3 многовато. Но Кондратьев пишет для новичков-самодельщиков, вероятно, перестраховываясь, даёт максимально разумный коэффициент. Где непроклей, где недогляд... С нашего брата станется.
maverick
Учусь учиться.
- Откуда
- Беларусь, Брест.
Сергей, Вы что пилотажный самолет делаете? Зачем Вам 6- эксплуатационная перегрузка. умножаем на 1,5 и получаем 9 расчетную, а с учетом того что f=1.5 lдля Вас мало и того больше . Это же явное перетяжеление конструкции .
- Откуда
- Тамбовская область
Перетяжеление, конечно. Но это перетяжеление вряд ли выйдет за рамки 10 кг (впрочем, я не считал). Между тем, хочется простенькие фигуры на перспективу оставить себе. +6,-3 это не пилотажные перегрузки, а учебные и учебно-пилотажные, когда разрешается не сложнее косой петли. Но даже если всё время стараться летать только по прямой, никто не застрахован от экстренного вывода из пикирования, особенно это касается начинающих летать, вот тебе и перегрузки. Ну, и наконец, вы забываете ещё об одном - личном - коэффициенте "перестраховка". 🙂
Кроме того, забыл указать ещё две оговорки.
1) Указанные размеры полок лонжерона даны только для точки крепления подкоса. По мере приближения к законцовке крыла высота полок будет уменьшаться "на ус".
2) В месте крепления подкоса лонжерон будет ослаблен сверлением по меньшей мере двух отверстий диаметром 8мм под болты кронштейна подкоса. Так что двойной прочности не получается.
Кроме того, забыл указать ещё две оговорки.
1) Указанные размеры полок лонжерона даны только для точки крепления подкоса. По мере приближения к законцовке крыла высота полок будет уменьшаться "на ус".
2) В месте крепления подкоса лонжерон будет ослаблен сверлением по меньшей мере двух отверстий диаметром 8мм под болты кронштейна подкоса. Так что двойной прочности не получается.
Petr 663
Я люблю строить самолеты
- Откуда
- Ростов-на-Дону
Лонжерон сверлить не стОит, тем более по 8мм, сделать можно как-то так....а вообще, нашли бы какой нибудь известный аналогичный аппарат с чертежами и ничего придумывать и сомневаться не надо... особенно если это Ваш первый аппарат.
Вложения
- Откуда
- Тамбовская область
@ Petr 663, спасибо за рисунок.
Да, я не в первый раз слышу эту рекомендацию насчёт готовых чертежей. У меня они даже есть - питенполовские. Поверьте, нет нынче для меня большего визуального наслаждения, чем разглядывать оригинальные чертежи Питенпола с надписями по-английски и размерностью в дюймах. Беда в том, что один в один всё-равно не получится по следующим причинам:
1) Моторный отсек приходится выкраивать под тот двигатель, какой удалось достать и под который нашёлся редуктор. В моём случае это Хонда Д16А.
2) Меня не устраивает неудобство пассажирского места в Питенполе (залезть-вылезть). Будет откидной борт. Это означает перепроектирование фюзеляжа.
3) При всём моём восхищении простотой и практичностью питенполовского крыла, оно на мой взгляд слабовато. Кроме того, оно выполнено неразъёмным (на оригинальных чертежах), а мне нужно снимать консоли, отнимая их от центроплана. Не вызывает большого доверия и профиль - слишком острый носок.
Это, пожалуй, всё. Но и этого хватает, чтобы взяться за расчёты.
Теперь насчёт рисунка. Вас не беспокоит, что верхняя полка участвует в сцепке с подкосом только через клеевой слой? У Питенпола железка вообще идёт в обхват, и все вопросы снимаются. Вот если в обхват и не сверлить полку... это пожалуй, хорошая мысль.
Да, я не в первый раз слышу эту рекомендацию насчёт готовых чертежей. У меня они даже есть - питенполовские. Поверьте, нет нынче для меня большего визуального наслаждения, чем разглядывать оригинальные чертежи Питенпола с надписями по-английски и размерностью в дюймах. Беда в том, что один в один всё-равно не получится по следующим причинам:
1) Моторный отсек приходится выкраивать под тот двигатель, какой удалось достать и под который нашёлся редуктор. В моём случае это Хонда Д16А.
2) Меня не устраивает неудобство пассажирского места в Питенполе (залезть-вылезть). Будет откидной борт. Это означает перепроектирование фюзеляжа.
3) При всём моём восхищении простотой и практичностью питенполовского крыла, оно на мой взгляд слабовато. Кроме того, оно выполнено неразъёмным (на оригинальных чертежах), а мне нужно снимать консоли, отнимая их от центроплана. Не вызывает большого доверия и профиль - слишком острый носок.
Это, пожалуй, всё. Но и этого хватает, чтобы взяться за расчёты.
Теперь насчёт рисунка. Вас не беспокоит, что верхняя полка участвует в сцепке с подкосом только через клеевой слой? У Питенпола железка вообще идёт в обхват, и все вопросы снимаются. Вот если в обхват и не сверлить полку... это пожалуй, хорошая мысль.
Petr 663
Я люблю строить самолеты
- Откуда
- Ростов-на-Дону
Нет, не беспокоит , раньше лет 30 назад, беспокоило, и делал в обхват, потом понял, что фанерные накладки (коричневый параллелограмм) решают эту проблему. Особенно если их ставить на шурупчиках (коричневые точки)
- Откуда
- Тамбовская область
@ Petr 663, спасибо, теперь всё понял. Вопросов нет. Ваша схема мне нравится.
- Откуда
- Тамбовская область
Винт готов.
Параметры.
Диаметр 1860 мм
Вес 4,4 кг
Шаг 1270 мм
Правое вращение.
Описание.
Моноблок, сосновый переклей. Оклейка стеклотканью, с тыльной стороны в два слоя. Клей использовался ЭДП-20 и Epoxy-619. Оковка передней кромки сегментами по 50 мм из нержавейки 0,4 мм на длину 600 мм от конца лопасти, посажены на стекловолокнистую шпатлёвку и закреплены по углам саморезами. В отверстия под болты вклеены стальные втулки (направляющие клапанов от автодвигателя), внутр. диаметр 8 мм. Покрытие автомобильными шпатлёвкой и краской.
На фото показаны три финишные операции: шпатлёвка и балансировка, грунтовка, покраска.
Параметры.
Диаметр 1860 мм
Вес 4,4 кг
Шаг 1270 мм
Правое вращение.
Описание.
Моноблок, сосновый переклей. Оклейка стеклотканью, с тыльной стороны в два слоя. Клей использовался ЭДП-20 и Epoxy-619. Оковка передней кромки сегментами по 50 мм из нержавейки 0,4 мм на длину 600 мм от конца лопасти, посажены на стекловолокнистую шпатлёвку и закреплены по углам саморезами. В отверстия под болты вклеены стальные втулки (направляющие клапанов от автодвигателя), внутр. диаметр 8 мм. Покрытие автомобильными шпатлёвкой и краской.
На фото показаны три финишные операции: шпатлёвка и балансировка, грунтовка, покраска.
Вложения
- Откуда
- Тамбовская область
Спасибо за добрые слова. Да, с параметрами едва ли угадаешь. Рассчитывал под крейсерскую 110 км/ч, посмотрим. Взялся именно от безденежья.
- Откуда
- Тамбовская область
Мне говорили, что на глазок шаг великоват. Отсюда толстая ступица. Но я что скажу? Эксель выдала координаты профилей по сечениям и углы. По ним и построил. Может, чего-нибудь не знаю. Живого винта никогда не видел, всё с листа.
Для вращения такого винта при 2500 об\мин и сорости 110 км\ч потребуется мощность около 100 л.с.
- Откуда
- Тамбовская область
Это вы уже с 70-х винты строгаете?! 😱
Ну что вы... Трёх лет бы хватило...
Совершенно верно. Обороты винта Вами указаны точно. Мощность двигателя 105 л.с.
- Откуда
- Тамбовская область
Закончил изготовление элеронов. Руководствовался чертежами Питенпола. Только увеличил хорду и несколько видоизменил форму качалок.
Параметры.
Длина 250 см.
Ширина 40 см.
Вес элерона в сборе (без обтяжки) 5,5 кг.
Описание.
Сосна, клей Epoxy-619. Стальные фитинги: качалка и три навеса на элерон. В ответственных узлах кусочки фанеры.
Параметры.
Длина 250 см.
Ширина 40 см.
Вес элерона в сборе (без обтяжки) 5,5 кг.
Описание.
Сосна, клей Epoxy-619. Стальные фитинги: качалка и три навеса на элерон. В ответственных узлах кусочки фанеры.
