Самодельный вертолет Джидж кай

[ВВП]

    Вот так мы изящно переходим от расчета зубчатой передачи на прочность к тракторам. А что?  Нам, наверное, ничего не чуждо...

 

[vert]

Осмотр показал, что зубья в трещинах.Т.е. элементарный заколочный брак. Колесо "9" было куплено в лихих девяностых. [highlight]Причем шестерня стояла 9 а колесо от "восьмерки". Как так получилось а не помню-это было в 2012 году.[/highlight] Но на шестерне видны следы приработки, т.е. шестерня по твердости меньше чем колесо, а должно быть наооборот

Коллеги! Опять повторюсь. При обсуждении прочности зубьев редуктора Евгения и рассуждении о мощности и моменте, вы упускаете , на мой взгляд главную причину разрушения зубьев. А именно- человеческий фактор сборки. Просто досадное недоразумение шестерня стояла 9-ка, колесо от "восьмерки".
Ну не может зубчатая пара с разными передаточными, разными торцевыми модулями, углами, толщинами зубьев, коэффициентами смещения  и др. параметрами (сравните их на чертеже в ответе 463 в скобках и без них) нормально работать в паре с плавным зацеплением. Нагрузка на зубья будет ударная и нерасчетная.
Вторичным фактором -видимо - "левое" перекаленное зубчатое колесо с неправильной цементацией.
В свое время при использовании в соосном редукторе "Роторфлая" конической пары от Запорожца встала проблема. Невозможно было подобрать третье колесо для работы в паре шестерен, т.к. все автошестерни делались попарно и все пары разные. В итоге через десять часов работы -загоралась сигнализация -"стружка в редукторе", и приходилось промывать редуктор от стружки съеденных зубьев третьего колеса и менять масло. Впоследствии все три шестерни сделали на авиамоторном заводе  и проблема ушла.
Теперь по прочности:
Не стоит усложнять расчеты вычислениями потребляемой мощности . По оценкам Евгения вертолет висит не на полном открытии дросселя. Берем режим максимального момента с двигателя Ротакс-503, это будет с запасом. Т.е. двигатель не сможет выдать момент на шестерню  больше этого. И сравниваем момент на конической шестерне у мотоцикла на максимальном режиме на первой скорости и на вертолете. Расчет я приводил выше. Итог: у вертолета Евгения момент на шестерне в 1,5 раза меньше, чем на мотоцикле. Также в запас прочности идет разница пульсаций момента у двухтактного и четырехтактного двухцилиндрового двигателя. По оценкам мотогонщиков, эти шестерни  в мотокроссе очень надежные, даже при форсировании двигателя. Вывод: не бракованные, нормальные по геометрии и термообработке эти шестерни можно устанавливать на вертолет и летать! Общий их ресурс - да, дело темное, можно оценить замерив тензоментрией  динамические нагрузки на валах. Но на несколько десятков часов такого запаса точно хватит!
                                     С уважением, vert.

 

[augen]

Доброго Всем здоровья!

Когда выяснилось, что наш ремонтный завод не может нарезать нужную мне пару, обратился к автопрому. Автомобильные пары ( дифференциалы) за исключением УАЗа имеют смещение, которое мне не известно, а без этого я не смогу выполнить кратер. Остается только мотоциклетный ураловский или днепровский. Конечно пара не скоростная, но при соответствующем подходе может работать. Кроме, того, выяснилось, что колесо «бьет» 0,1 мм, значит окружной шаг «пляшет». Хотя такие колеса  легко притираются. Выполнив оценочный ресурс и получив удовлетворительный ресурс по колесу около 1200 часов, приняли решение применить эти шестерни. Под них и был разработан редуктор. Вскоре мотор Днепра предложили заменить на Ротакс 503, крутящий момент которого, незначительно,  но отличался (5 и 5,6). Обороты тоже отличались (5500 и 6200) я имею ввиду обороты максимального крутящего момента. Двигатель должен был бы устанавливаться МТ-10-36.
Оценил, заново ресурс пары .Конечно, ресурс значительно снизился, но остался приемлимым.  Ресурс по шестерне около 200 часов по колесу 500 часов. Решили принять установленный ресурс 100 часов и снять эти колеса в момент, когда будут производиться регламентные работы по мотору и дальше, каждые 15 часов осматривать пару. Кому-то может показаться, что 100 часов это ни о чем. Но Джидж кай -это самоделка. А кто летал на самоделке, не работал нет, тот знает что значит налетать 100 часов. Первый осмотр провели через 13 часов. К тому времени у меня уже была новая пара колес « девятка». Выяснив пятно контакта и проверив плавность хода, установили новую шестерню, вместо работавшей. Потом был перерыв из-за инфарта. Вертолет простоял при низкой температуре и высокой влажности практически 2.5 года. Этой зимой привели в порядок и продолжили…и  получили поломку через 4 часа. Поломка никак не повлияла на работу вертолета. Он как висел так и висел, только пошла сильная вибрация.
Для справки: напряжение изгиба действующее в зубе на висении 450 МПа, допускаемое 1600 МПа, Предел выносливости по изгибу 820 МПа (при базовоми числе циклов 16.9 млн ресурс 100 часов  показатель степени -9). Принятый к расчету момент 10.2 кг*м.
Осмотр поврежденных зубьев показал, что зубья имею цементацию 2.7 мм при норме 0,6 -0,8 для такого модуля. Кроме того твердость середины зуба практически не отличалась от твердости цементационного слоя, т.е. зубья прокалены «насквозняк», не выполнен элементарный отпуск. И заметьте разлетелась  шестерня у которой ресурс был  почти в 3 раза выше.Думаю, что это не с завода шестерни и поэтому ни в чем не обвиняю Завод в Ирбите. Оба комплекта были куплены на «базаре». Недавно получил новый комплект. Этот комплект будет подвергнут проверке и только после этого будет установлен. Кстати никто так и ответил: на фото выложенном выше две шестерни, а вот какая из них настоящая.
С уважением Евгений

 

[augen]

По оценкам Евгения вертолет висит не на полном открытии дросселя

Да, Андрей Вы правы,Джидж кай висит, примерно на 60-65 процентах хода заслонки, может немного меньше.Это хорошо видно на выложенном фото.Полный дроссель это ручка выше бачка примерно 100 мм.
С уважением Евгений

 

[augen]

Ну да ладно, как нибудь определимся и шестернями.
Я вот о чем: сегодня раговаривал с Пилотом по поводу выибрации. Он говорит, что при "переломе" ( это вероятно жаргонный термин), в момент гашения скорости вибрации то же не ощутил. Я не Пилот вертолета, но, что такое гашение скорости ощущал лично, когда в молодости летал, не подумайте ничего-пассажиром, на Ми-8 и особенно на Ми-6. По образованию я геолог но "буровик". Поэтому летал очень много. Поговорив пришли к выводу, что вибрация не ощущается из-кратковременности процесса. А есть еще мнения?
С уважением Евгений

 

[augen]

Да нет Костя, Ты не цыник. Просто у Тебя есть свое мнение отличное от моего. В этом нет ничего цыничного и плохого.Ну бывают резкие высказывания, но это без перехода на "личности" так, что все нормально.
Костя с уважением , Евгений

 

[vert]

на фото выложенном выше две шестерни, а вот какая из них настоящая.

Посмотрел свои шестерни, (покупал в свое время в магазине в сборе задний мост Урала тоже для сверхлегкого вертолета). На колесе такого подреза, как на правой шестерни на фото -  нет. Да и на чертеже нет. Т.е. настоящая -которая слева, без подреза.
По вибрациям - из-за малых размеров и масс лопастей и быстроты переходного режима (перелома) вибрации при гашении скорости будут гораздо меньше, чем на больших вертолетах. Например на Ми-6 при резком гашении скорости от вибраций не видно значения приборов на приборной доске. Поэтому летчику после Ми-8 вибрации не заметны. Для объективной картины хорошо бы, конечно,  позаимствовать виброметр (есть на заводах и на газоперекачивающих станциях-дефектуют подшипники в турбинах) и замерить уровень амплитуды и виброускорения на разных режимах и сравнить допустим с R-22.Или просто прокатится на R-22(44) и сравнить. При высоких частотах - виброускорения (которые воздействуют на конструкцию) большие, но не сильно заметны летчиком. Основная частота вибраций-вторая гармоника от оборотной частоты несущего винта, если же  винт не отбалансирован, то первая.
Евгений, а до какой максимальной скорости уже разгонялись?

 

[augen]

Андрей, пока что около  80-85  точно не могу сказать потому, что УС-250 в этом месте шкалы имеет "большую" градуировку, и нужно "присматриваться". Я Толику говорил, что посмотри на скорость, ну он показал -стрелка вот тут стояла.А это район 80 км/час. И еще Андрей, горизонтальные полеты- это Толика  хулиганство. Все должно идти последовательно. Разгоны, торможения, зависание после разгона и т.д. Пока еще выше 25 метров и не летали, но зато летали в сильнейший ветер (для Джидж кая естественно) 17 м/с. Летали в снег и дождь. Он-Джидж кай и был спроектирован и изготовлен для того, что бы проверить правильность расчетов и как это все изготовить, что бы соответствовало расчетам.Думаю, что с этой задачей Мы с Толиком справились.
Кроме того, как Вы понимаете мне ведь очень хочется научиться. Потрачено столько средств и нервов и здоровья , прошло 4 года с момента запуска вертолета, а я так ничего и не умею...печально ,конечно, но не время падать духом и  у нас все впереди.
А поводу выложенных шестерен, я то же к левой, Правая кстати "лупит" и еще просажена по посадочному диаметру на 0,1мм
С уважением Евгений

 

[vert]

Евгений! Спасибо, за информацию! Конечно спешить с испытаниями не стоит! Идти последовательно и небольшими шагами! Главная задача летчика на этом этапе дотошно замечать всякие возрастания вибраций, изменений в управлении и др. По мере роста скорости могут вылезти всякие резонансные явления от увеличивающего махового движения лопастей и много разных детских болезней. Я тоже думаю, что у вас все впереди и все получится! Удачи в этом непростом деле! Глядя на вас и другие самодельщики  подтянутся в своем творчестве!
Р.S. А насчет обучения - может найти варианты с инструктором на Ми-2 или R-44 попрактиковатся, быстрее получится!  Вспомнил еще вариант - вот такой тренажер для висения  сделать:  https://vk.com/video65981688_171471867
(Или начать двухместный делать... 😉)
Хотя, если висеть уже научились, то дальше уже проще.

 

[lenspecstroy]

Мог бы, но не хватает полных данных для расчета.

Так запросите их тут по пунктам
1
2
3
4
,,,
Евгений вроде даже чертежи выкладывал и не скрывал ни чего, думаю что сейчас не откажет.

Без момента Вы не сможете рассчитать в трансмиссии ничего. 

!!! +100 !!!

 

[Anatoliy.]

Без момента Вы не сможете рассчитать в трансмиссии ничего.

1. Вначале я рассчитал несущую систему. В результатах, как Вы сможете догадаться, высветилась потребная мощность и естественно момент на валу несущего винта потому что в расчете я среди прочих данных ввел скорость вращения несущего винта.
И сказал я, что все хорошо.
2. Зная необходимую мощность и предполагаемые потери в редукторе посчитал необходимую мощность двигателя.
3. Залез в просторы интернета и стал искать подходящий двигатель. По мощности нашел трёх кандидатов. У одного двигателя в его данных был известен только одно значение момента на одной скорости вращения и он не вызвал у меня интереса в дальнейшем. Второй двигатель имел графическую зависимость момента от скорости, но имел меньшую мощность и пришлось бы его крутить почти на 90 - 95 % мощности. Тоже его "отбросил".
Третий был прекрасен почти всем, кроме того, что отсутствовали данные по моменту и по оборотам.
4. Прикинув примерно его обороты решил подобрать шестеренки в редуктор от автопрома.
5. Нашел шестеренки, посчитал что смогут эти шестеренки в моём редукторе сотворить и начал вырисовывать редуктор.
6. Не знание зависимости мощности и момента от оборотов навело на мысль узнать всё это у самого разработчика. Но разработчик итальянец, а английский я никогда не знал. И решили мы обратиться к разработчикам на их родном языке и в живую. Отыскали соотечественницу живущую в Италии, да еще такую, у которой супруг итальянец и хорошо смыслит в железяках.
7. Получили наконец то полную зависимость и мощности и момента от оборотов двигателя и озадачились. Необходимую мощность тот двигатель развивал на заметно больших оборотах, чем по нашим предварительным расчетам.
8. Начали пересчитывать редуктор под другой коэффициент передачи. Но несущий винт при этом "откушивал" лишних 3 кобылы и становился похожим на те ранее забракованные два типа двигателей.
9. Заново под новые вводные спроектировали несущий винт.      
10. Нашли все выпускаемые автопромом сочетания шестеренок как конических, так и цилиндрических и опять начали сводить несущий винт с двигателем.
11. Выбрали три сочетания шестерёнок от автопрома и посчитали всё еще раз. Вроде все устраивало.
12. Начали искать где купить и нарвались на все те вопросы, которые раздолбали колесо у автора этой ветки.
13. Нашли решения и осталась только одна пара от спорт версии которую ни кто уже не продает.
14. Пошли искать шестерни от других авто и нашли отличное сочетание зубьев у родной "Волги", но когда взяли в руки почти пятикилограммовые шестеренки стало очень грустно.
15. С "горя" залезли в интернет и у уже "родимых" итальянце нашли угловую шестеренчатую передачу с прям таки нужным коэффициентом передачи.
16. Пересчитали все заново и несущую систему и редуктор и в итоге снизили потребную мощность на 2 лошадки от первоначального результата.
17. Только после этого переработали конструкцию редуктора и заказали и двигатель, и обгонную муфту и шестерни и подшипники. Двигатель уже получили, а остальное придет в конце января по случаю затяжных каникул у итальянцев.

[highlight]Замечу, расчет редуктора мы проводили не от момента на валу несущего винта, а от способности двигателя сломать редуктор. И считали мы это всё таки не от момента а от мощности[/highlight]

 

[ЖоржФеникс]

Без момента Вы не сможете рассчитать в трансмиссии ничего.

1. Вначале я рассчитал ..
И сказал я, что все хорошо.
2. Зная необходимую мощность и предполагаемые потери в редукторе посчитал необходимую мощность двигателя.
3....
16. Пересчитали все заново и несущую систему и редуктор и в итоге снизили потребную мощность на 2 лошадки от первоначального результата.
17. Только после этого переработали конструкцию редуктора и заказали и двигатель, и обгонную муфту и шестерни и подшипники. Двигатель уже получили, а остальное придет в конце января по случаю затяжных каникул у итальянцев.

[highlight]Замечу, расчет редуктора мы проводили не от момента на валу несущего винта, а от способности двигателя сломать редуктор.[/highlight]

Так что же нового и необычного Вы внесли в обычный и традиционный путь расчетного проектирования?

 

[slav]

расчет редуктора мы проводили не от момента на валу несущего винта, а от способности двигателя сломать редуктор

Анатолий , как думаете по поводу конички колёсного редуктора от мотика Урал , какой он выдержит момент на колесе ??!  😀

 

[Anatoliy.]

Так что же нового и необычного Вы внесли в обычный и традиционный путь расчетного проектирования?

Абсолютно ничего.
Но автор развалившихся шестерен и этого не сделал.

 

[Anatoliy.]

расчет редуктора мы проводили не от момента на валу несущего винта, а от способности двигателя сломать редуктор

Анатолий , как думаете по поводу конички колёсного редуктора от [highlight]мотика[/highlight] Урал , какой он выдержит момент на колесе ??!  😀

Я даже не знаю что такое Урал.
Если без кавычек, то это то ли горный хребет, то ли район где то там рядом, то ли река в тех краях.
Если это [highlight]мотик[/highlight], то это в районе 0,5 - 4 лошадиных сил, но я абсолютно не интересуюсь [highlight]мотиками[/highlight].
Я даже не знаю как передается мощность от двигателя к заднему колесу какого то драндулета для инвалидов и где поставили там коничку.

Это как в том анекдоте у Хазанова

"... ты моих корешей не знаешь? А почему я должен знать твоих корешей?"

 

[И]

  Но расчет з.передач на прочность производится только по Мкр.

Не правда Ваша! Все зависит от типа передачи, но базовые исходные это:
- передаваемая мощность;
- угловая скорость вращения ведущего вала;
- угловая скорость вращения ведомого вала;
- материал колес;
..........................
и т.д.

Далее, на основании исходных данных производятся шаги расчета передачи.
И, только где-то на 5-м шаге, при расчете межосевого расстояния в формуле расчета появляется величина крутящего момента на ведомом валу, которая рассчитывается по формуле Мкрут. = Р/[ch969](рад/сек).
Так что лучше и проще в исходных задавать передаваемую мощность и угловые скорости входного и выходного валов, чем крутящий момент.

 

[И]

Я даже не знаю как передается мощность от двигателя к заднему колесу какого то драндулета для инвалидов и где поставили там коничку.

Этим дрындулетом, кажется, является мотоцикл "Урал". У него мощность от двигателя к заднему колесу передается карданным валом. Коничка стоит там же.

 

[ЖоржФеникс]

Но автор развалившихся шестерен и этого не сделал.

Это Вы ему свечку при проведении расчетов держали? Видели ошибку и не подсказали? Где же был Ваш академизм и Ваша честность?
Успокойтесь и не наводите хулу на незнакомого Вам человека и его работу. Разрушение колес вызвано совсем другими причинами, даже, возможно, не производственными.
Изучите устройство тяжелых мотоциклов (до того, как перейти к вертолетным редукторам), прежде чем заливаться петушком

Так что лучше и проще в исходных задавать передаваемую мощность и угловые скорости входного и выходного валов, чем крутящий момент.

Опять академический подход: ведете разговор об общем подходе к проектированию "черного ящика" - редуктора. Но при конкретном детальном расчете редуктора этот принцип применим не всегда, т.к. на разных участках одного и того же конструктивного элемента могут присутствовать разные крутящие моменты при постоянной частоте вращения из-за отвода-подвода момента (мощности) извне.
Построение схем нагрузки расчетного участка или вала в целом силами и моментами, эпюр перерезывающих сил, эпюр  изгибающих моментов (не менее в двух плоскостях), эпюры крутящих моментов, суммарных моментов; а на их основании  схем поворота сечений и величин прогибов - не блажь инженера-художника, а возможность многократной проверки и подтверждения правильности прочностных расчетов.
Умерьте гонор, доморощенный академик, в той области техники, которая Вам неведома.

 

[И]

Построение схем нагрузки расчетного участка или вала в целом силами и моментами, эпюр перерезывающих сил, эпюр  изгибающих моментов (не менее в двух плоскостях), эпюры крутящих моментов, суммарных моментов; а на их основании  схем поворота сечений и величин прогибов - не блажь инженера-художника, а возможность многократной проверки и подтверждения правильности прочностных расчетов.

Сумбур вместо музыки, поклонник Шнитки.
------------------------------------------------------

Умерьте гонор, доморощенный академик, в той области техники, которая Вам неведома.

Отвечу цитатой:

Успокойтесь и не наводите хулу на незнакомого Вам человека

 

[augen]

Доброго Всем здоровья!

Мда... анатоль! Ну ладно оставим человеку что-то неспеша проектирующему его мысли и посты.
Сегодня был в гараже и выполнил съемки фото На первом и втором фото это "пол корректора" (598 и 599 снимки. На третьем снимке -это положение  рычага на висении+ "пол-корректора".