Пластиковый винт на без редукторных моторах?

[compozitvint]

коллега MDP на каких винтах есть такие параметры? про которые вы пишите ,особенно про крутильные колебания и резонансные частоты на сертифицированы винтах,?где про это можно почитать или посмотреть ,говорить про винт как про колебательную систему без двигателя вообще не корректно.
чтобы сдвинуть по гармонике резонансные частоты в верх или вниз ,достаточно поменять один параметр в общей системе ,например жесткость одного амортизатора ,и резонанс, на пример на крейсерских частотах, съедет в зоны тех режимов которые практически не используются при работе двигателя ,это жизнь, сам так делал, знаю работает,может на больших винтах для огромных самолетов ,это и есть где то,где двигатель и винт не рассматриваются отдельно друг без друга ,
И что бы вы не говорили про пластик ,он потихоньку теснит метал, ну и дерево тоже
С уважением Олег   

 

[compozitvint]

кстати на джабиру винты крутятся даже  3300об/мин

 

[KAA]

@ compozitvint
Не встречал пока требований по мин. моменту инерции,впрочем изучал тех. описание только двигателей М132-332,которые расчитаны на использование конкретного винта,там такой информации нет.

 

[Denis]

коллега MDP на каких винтах есть такие параметры? про которые вы пишите ,особенно про крутильные колебания и резонансные частоты на сертифицированы винтах,?где про это можно почитать или посмотреть ,говорить про винт как про колебательную систему без двигателя вообще не корректно.
чтобы сдвинуть по гармонике резонансные частоты в верх или вниз ,достаточно поменять один параметр в общей системе ,например жесткость одного амортизатора ,и резонанс, на пример на крейсерских частотах, съедет в зоны тех режимов которые практически не используются при работе двигателя ,это жизнь, сам так делал, знаю работает,может на больших винтах для огромных самолетов ,это и есть где то,где двигатель и винт не рассматриваются отдельно друг без друга ,
И что бы вы не говорили про пластик ,он потихоньку теснит метал, ну и дерево тоже
С уважением Олег   

Дерево обладает выраженным внутренним трением, которое, эффективно демпфирует изгибные колебания. Винт можно представить в виде упругого стержня с массами на концах. Если этот винт деревянный, то к этой модели следует добавить еще демпферы вязкого трения. Импульсы крутящего момента двигателя в летном диапазоне оборотов сглаживаются даже небольшим моментом инерции, однако, при этом вышеописанный модельный стежень изгибается и массы на концах совершают крутильные колебания. Собственные частоты этих колебаний имеются у любого винта, одако, внутреннее трение древесины настолько велико, что добротность этих резонансов не достигает единицы и разнос крутильных колебаний, как правило, невозможен. Запрещенные диапазоны частот вращения с деревянными винтами встречались только на рядных 6-цилиндровых моторах (Вальтер 6, М-332) из-за длинного и нежесткого на кручение коленвала, а не собственно из-за винта.

Металлические винты ничего не демпфируют, поэтому опасность крутильных резонансов у них существует всегда. Опасные диапазоны частот вращения выявляют  в совместных испытаниях их с двигателями и вносят в эксплуатационную документацию. Это очень серьезные и дорогостоящие испытания. По этой причине самодельный металлический винт - нонсенс.
Композитный винт практически то же самое. Известные сейчас композиты не обладают таким внутренним трением, как древесина, поэтому незадемпфированные крутильные резонансы у них возможны. Лопасти композитного винта легче металлических, однако механизм восприятия неравномерного крутящего момента тот же. При этом наиболее нагружен комель лопасти, а подвижная заделка лопасти во втулку у ВИШ и переставного винта очень сильно осложняет дело, так как сечение лопаси в комле при этом сильно сужается. В этом месте наиболее вероятно развитие усталостных трещин просто по причине неточного расчета на прочность и некорректной оценки эксплуатационных напряжений. При работе с редуктором возрастает число импульсов крутящего момента за оборот, ка кесли бы мотор имел больше цилиндров. Однако, при этом также редуктор нагружается этими импульсами, а момент инерции винта пересчитывается на коленвал через квадрат передаточного отношения и практичеки ничего не сглаживавает. Из-за этого возникает много других проблем.
   

 

[Rafis]

@ compozitvint
Не встречал пока требований по мин. моменту инерции,впрочем изучал тех. описание только двигателей М132-332,которые расчитаны на использование конкретного винта,там такой информации нет.

В качестве справки: на Jabiru есть ограничения максимального момента инерции винта, превышение которого надо согласовывать с производителем движка.
для 2200 - 0.25кг.м2
для 3300 и 5100 - 0.30кг.м2
Судя по фотографиям, трещины на верхней поверхности профиля?

 

[mdp-shnik]

    Для большей очевидности того, что объяснил Денис: элементом жёсткости является коленвал, элементом инерции - сам пропеллер. Воздушный винт совершает крутильные колебания на коленвалу. Сами лопасти также совершают колебания, как изгибные, так и крутильные относительно своей оси. Эти колебания неизбежны. Дерево их хорошо демпфирует, а металл или композит ведут себя как камертон.

    И ещё раз - с трещинами крутить мотором винт никак нельзя.

 

[andy762]

Rafis писал
Судя по фотографиям, трещины на верхней поверхности профиля?

Винт толкающий. трещины и на верхней поверхности профиля и на нижней.  Уголь покрыт гелькоутом. Упругие и прочностные характеристики материалов разные. может быть это только поверхностные трещины.  Лопасти снятые с эксплуатации производитель перекручивал на стенде, разрушения или развития по его словам не произошло, но замену прислал бесплатно.  Sensenich фирма крутая (№2 или №3 в  США по винтам, делает деревянные и металлические сертифицированные, а также вот пробует себя в композитах.
Алексей2 год назад поставил самые прочные из композитов warp drive на Корвет с Жабами 2200 но вскоре продал самолёт. Интересно как там идёт эксплуатация. если растрескается Warp drive , то всё тему можно закрывать до появления новых материалов

 

[Алексей 2]

Алексей2 год назад поставил самые прочные из композитов warp drive на Корвет с Жабами 2200 но вскоре продал самолёт. Интересно как там идёт эксплуатация. если растрескается Warp drive , то всё тему можно закрывать до появления новых материалов 

Самолёт пока не эксплуатируется. Налёт на этих винтах был примено 30 часов. Трещин не заметил.

 

[KAA]

если растрескается Warp drive , то всё тему можно закрывать до появления новых материалов 

;D ;D ;D На этих Warp drive свет клином сошёлся?
Я ж писал,что Finishprop ВК-7 по меньшей мере 300 ч на Лайкомингах отрабатывают до появления трещин! Не сочтите это за рекламу винтов Финишпропа (хотя я к ним по понятным причинам не равнодушен),это только справедливости ради. Был у нас случай. На самолёте с "Вальтером-6-III" стоял ВК-7. Втулка была закрыт коком. А отверстия в нём пропилены неточно и задевали лопасть.Когда однажды сняли кок,обнаружили заметное подрезание краями отверстий лопастей . Винт сняли с эксплуатации,конечно. Но сколько-то он так летал.

 

[FlyCat]

Ресурс винта зависит напрямую от вибраций, вызванных несбалансированностью самого винта и двигателя. На безредукторном обе вибрации иногда могут совпадать.

 

[compozitvint]

   

Denis дерево конечно прекрасно ,но почему пластик записали в металлы ,та же волокнистая структура ,практически тоже дерево, придуманное человеком,с прекрасными демпфирующими свойствами ,модуль упругости побольше ,и еще много прекрасный свойств.С первых строк,любого описания композитов,  идет объяснение организации работоспособности будущего композита ,в том числе работу трения между ближайшими волокнами,практически как у дерева, только лучше .
Да и все самые деревянные винты ,без стекла и угля уже кроме сувенирно-пантовых особо не найдешь ,самый страшный враг винтов,  вода ,только там можно реально оценить эксплуатационные характеристики винтов ,просто дерево там вообще не живет, 5-б взлетов посадок с воды и винт в ремонт,это я как практик говорю ,налетав на воде не одну сотню часов ,и как вода раздевает дерево знаю воочию, да и вообще дерево плюс пластик это тоже композит,это прекрасная пара для винтов ,но правильные решения поваляют вывести дерево из композита ( дерево +стекло ) практически не потеряв волшебных свойств ,великолепный пары.
Надо трудится и пробовать , заявления долой пластик да здравствует дерево ,не очень умное
С уважением Олег

 

[KAA]

В качестве справки: на Jabiru есть ограничения максимального момента инерции винта, превышение которого надо согласовывать с производителем движка.
для 2200 - 0.25кг.м2
для 3300 и 5100 - 0.30кг.м2

Рафис,а вы тогда (лет 8 назад),на Бекасы,с учётом этих требований наилевские винты подбирали? 😉

 

[Рябиков]

Подавляющее большинство винтоделов на пространстве СССР прошли через двигатели ROTAX и похожие. Там стоит редуктор с демпфирующей муфтой и неравномерность вращения двигателя практически не сказывалась на нагрузках в комлевой части. Винт так же был теплоизолирован от двигателя. Редуктор хоть и горячий, но значительно холоднее движка. На Jabiru и им подобных значительно выше обороты, а значит и центробежные нагрузки, которые пропорциональны оборотам в квадрате. Возрастают нагрузки и от сил Кориолиса. Отсюда следует, что не все так просто в нашем королевстве.

Для andy762
Срочно снимай винт и отдавай производителю 😱. Пускай он надувает щеки за свой счет.

 

[compozitvint]

Коллега ,принципе все так и есть ,как Вы пишите,но мы получается знаем об этом если пишем про это ,а знаем, значит  можем влиять на процесс проектирования, закладывая эти знания в будущую конструкцию, ,Если джабиру на максе крутит 3300об/мин ,при массе лопасти примерно 1кг ,разрывная нагрузка на лопасть примерно 3,6-3,7т.если вложить сюда 20кратный запас только по растяжению,то я думаю мы можем говорить о возможности летных испытаний хотя бы в режиме эксперимента,чего я пытаюсь добиться ,не попробовав  не узнаем ,ну и следить конечно,что там с ним происходит ,а как по другому ?   

 

[andy762]

На этих Warp drive свет клином сошёлся?
Я ж писал,что Finishprop ВК-7 по меньшей мере 300 ч на Лайкомингах отрабатывают до появления трещин! Не сочтите это за рекламу винтов Финишпропа (хотя я к ним по понятным причинам не равнодушен),это только справедливости ради. Был у нас случай. На самолёте с "Вальтером-6-III" стоял ВК-7. Втулка была закрыт коком. А отверстия в нём пропилены неточно и задевали лопасть.Когда однажды сняли кок,обнаружили заметное подрезание краями отверстий лопастей . Винт сняли с эксплуатации,конечно. Но сколько-то он так летал.

На Лайкомингах может и отрабатывают 300ч. при их взлётных 2600 и крейсере 2300, а жаба крутит 3100 и 2800 соответственно.

 

[Denis]

Деревянные винты на Лайкомингах часов не считают.

 

[compozitvint]

  Деревянные винты на Лайкомингах часов не считают.
Оклеенные несколькими слоями стекла ткани на эпоксидном связующим, окованные по передней кромке

 

[Denis]

Оковка передней кромки обязательна, стеклоткань - нет.

Остров Борнео, 1935:

http://www.airminded.net/aeroncac3/c3_H2216.jpg

 

[KAA]

@ Denis
Такую оковку изготовить куда сложнее,чем сам винт.Для серии неприемлемо в принципе.
Да и характеристики винта она явно не улучшает!

 

[Denis]

Оковка эта действительно стоит того, чтобы ее сделать. С точки зрения аэродинамики, винт получается идеальным. Что касается технологичности, то в 1930-х годах на любом американском аэродроме с мелкими (и не очень) самолетами можно было увидеть целый парад этих сверкающих ножек.