Винт изменяемого шага своими руками

Предлагается к обсуждению концепция двухлопастного винта с изменяемым вручную в полёте шагом.
Диаметр 140 см
Скорость вращения не более 2000 об/мин
Размеры и веса не окончательные и подлежат обсуждению и корректировке перед переходом в стадию проектирования.
Пока что расчёт веса даёт 13 кг, что включает лопасти и подшипники вала (шкив не включён)

Вал:
Вал крепится на двух подшипниках UCF207 (1,46 кг каждый) между которыми установлен шкив (его вес не включаем).
Вал (1,93 кг) диаметром 35 мм с осевым сквозным отверстием диаметром чуть более 10 мм.
На вал поперёк оси приварены цилиндры (160 г каждый) диаметром 40 мм с внешней резьбой, выступающие за пределы вала на 16 мм.
Внутри вала проходит управляющий стержень (184 г) диаметром 10мм, на конце которого закреплена балка 130х20х10 (200 г),
к концам которой крепятся управляющие рычаги (100 г каждый).
На противоположном конце стержня закреплён подшипник типа UFL000ER для управления стержнем минуя его вращение.
На конце вала пропилен паз для балки вдоль оси вала шириной 20мм на глубину 40 мм,
который препятствует повороту балки и управляющего стержня относительно вала.
На балке закреплены рычаги (100 г каждый) для поворота лопастей

Лопасть:
Длина: рабочая часть 560 мм + основание 57 мм.
Каждая лопасть (около 700 г) начинается с основания диаметром 50 мм и длиной 57 мм.
Лопасть на глубину 50 мм ввинчивается основанием во втулку-обойму внешним диаметром 60 мм, внутренним 50 мм и длиной 113 мм (2 кг каждая).
Перед этим в обойму уже ввинчена гайка с внешней резьбой диаметром 50 мм, толщиной 16 мм и отверстием диаметром 20 мм с резьбой.
В районе ввинченной гайки просверлено сквозное отверстие (сквозь втулку и гайку) поперёк оси втулки диаметром 4 мм для фиксирующей шпильки

Промежуточная втулка:
Втулка (280 г) внешним диаметром 50 мм, внутренним - чуть более 40 мм и длиной 50 мм .
В втулке с одной стороны приварен торец (73 г) диаметром 40 мм и толщиной 10 мм, имеющий отверстие чуть больше 20 мм.
С другой стороны втулка имеет внутреннюю резьбу на глубину 20 мм и фрезеровку под шлицевый ключ

Сборка:
В обойму лопасти вставляются:
1. Промежуточная втулка (торцом вперёд).
2. Упорный подшипник (80 г) внешним диаметром 40 мм, внутренним 20 мм и высотой 14 мм.
3. Болт (115 г) диаметром 20 мм, длиной 40 мм с поперечным отверстием диаметром 4мм в конце резьбы под шпильку.
4. Шпилька фиксирующая болт.
Это всё навинчивается на приваренные на вал цилиндры (фиксация вращения возможно тоже шпилькой)

Iso.PNG



Det1.PNG



Det2.PNG
 

Alex956

Я люблю строить самолеты!
Предлагается к обсуждению концепция двухлопастного винта с изменяемым вручную в полёте шагом.
Диаметр 140 см
Скорость вращения не более 2000 об/мин
Размеры и веса не окончательные и подлежат обсуждению и корректировке перед переходом в стадию проектирования.
Пока что расчёт веса даёт 13 кг, что включает лопасти и подшипники вала (шкив не включён)

Вал:
Вал крепится на двух подшипниках UCF207 (1,46 кг каждый) между которыми установлен шкив (его вес не включаем).
Вал (1,93 кг) диаметром 35 мм с осевым сквозным отверстием диаметром чуть более 10 мм.
На вал поперёк оси приварены цилиндры (160 г каждый) диаметром 40 мм с внешней резьбой, выступающие за пределы вала на 16 мм.
Внутри вала проходит управляющий стержень (184 г) диаметром 10мм, на конце которого закреплена балка 130х20х10 (200 г),
к концам которой крепятся управляющие рычаги (100 г каждый).
На противоположном конце стержня закреплён подшипник типа UFL000ER для управления стержнем минуя его вращение.
На конце вала пропилен паз для балки вдоль оси вала шириной 20мм на глубину 40 мм,
который препятствует повороту балки и управляющего стержня относительно вала.
На балке закреплены рычаги (100 г каждый) для поворота лопастей

Лопасть:
Длина: рабочая часть 560 мм + основание 57 мм.
Каждая лопасть (около 700 г) начинается с основания диаметром 50 мм и длиной 57 мм.
Лопасть на глубину 50 мм ввинчивается основанием во втулку-обойму внешним диаметром 60 мм, внутренним 50 мм и длиной 113 мм (2 кг каждая).
Перед этим в обойму уже ввинчена гайка с внешней резьбой диаметром 50 мм, толщиной 16 мм и отверстием диаметром 20 мм с резьбой.
В районе ввинченной гайки просверлено сквозное отверстие (сквозь втулку и гайку) поперёк оси втулки диаметром 4 мм для фиксирующей шпильки

Промежуточная втулка:
Втулка (280 г) внешним диаметром 50 мм, внутренним - чуть более 40 мм и длиной 50 мм .
В втулке с одной стороны приварен торец (73 г) диаметром 40 мм и толщиной 10 мм, имеющий отверстие чуть больше 20 мм.
С другой стороны втулка имеет внутреннюю резьбу на глубину 20 мм и фрезеровку под шлицевый ключ

Сборка:
В обойму лопасти вставляются:
1. Промежуточная втулка (торцом вперёд).
2. Упорный подшипник (80 г) внешним диаметром 40 мм, внутренним 20 мм и высотой 14 мм.
3. Болт (115 г) диаметром 20 мм, длиной 40 мм с поперечным отверстием диаметром 4мм в конце резьбы под шпильку.
4. Шпилька фиксирующая болт.
Это всё навинчивается на приваренные на вал цилиндры (фиксация вращения возможно тоже шпилькой)

Посмотреть вложение 559051


Посмотреть вложение 559053


Посмотреть вложение 559054
Дерзайте !!! И никого не слушайте !!! Шмель не должен летать согласно аэродинамическим законам, но он этого не знает и поэтому летает )))
 
Шмель не должен летать согласно аэродинамическим законам, но он этого не знает и поэтому летает
Эту бредовую байку передают из поколения в поколения те кто в учебниках аэродинамики читали только содержание на последней странице.
 

Vladimir1950

Я люблю строить самолеты!
Предлагается к обсуждению концепция двухлопастного винта с изменяемым вручную в полёте шагом.
Диаметр 140 см
Скорость вращения не более 2000 об/мин
Размеры и веса не окончательные и подлежат обсуждению и корректировке перед переходом в стадию проектирования.
Пока что расчёт веса даёт 13 кг, что включает лопасти и подшипники вала (шкив не включён)
Ну что за графическая программа? Глаз сломаешь, пока поймешь. Есть же Нанокад, Автокад, Компас, Солид и пр. И вес 13 кГ+ прочее, это перебор, и солидный. У меня 3-х лопастный, д1550мм с электроприводом, коллектором и то легче. Да, ещё-надо момент инерции винта измерить.Иначе про запуске или остановке может КВ провернуть.
 
Последнее редактирование:
Ну что за графическая программа? Глаз сломаешь, пока поймешь. Есть же Нанокад, Автокад, Компас, Солид и пр. И вес 13 кГ+ прочее, это перебор, и солидный. У меня 3-х лопастный, д1550мм с электроприводом, коллектором и то легче. Да, ещё-надо момент инерции винта измерить.Иначе про запуске или остановке может КВ провернуть.
Это OpenVSP - мне в соседней теме порекомендовали.
В ней есть удобный инструмент для моделирования фюзеляжей и пилота.
Сделал в ней чтобы потом сразу в проект самолёта перенести.

Вес ещё не конечный.
Плюс тут всё направлено на технологичность - используются преимущественно тела вращения.

А сколько и чего весит у вас - можете подсказать?
Какие характеристики при этом заявлены?

Не понял почему надо беспокоиться о моменте.
Наоборот же можно маховик снять - не?
 

Vladimir1950

Я люблю строить самолеты!
Вес ещё не конечный.
А сколько и чего весит у вас - можете подсказать?
Какие характеристики при этом заявлены?

Не понял почему надо беспокоиться о моменте.
Наоборот же можно маховик снять - не?
Года 4 не взвешивал, точно не помню, вроде около 8,5 кг. Лопасти по 780гр. Остальное не взвешивал.Тягу с Ротакса 582 на 6200об получили 165 кг на стопе. При движении будет раскрутка, тяга подрастет.. Момент инерции указан в паспорте на движок, превышать не рекомендуется.
 
Года 4 не взвешивал, точно не помню, вроде около 8,5 кг. Лопасти по 780гр. Остальное не взвешивал.Тягу с Ротакса 582 на 6200об получили 165 кг на стопе. При движении будет раскрутка, тяга подрастет.. Момент инерции указан в паспорте на движок, превышать не рекомендуется.
А вы не могли бы уточнить, что именно входит в эту массу?
Лопасти, как я понял, не входят, а вал, подшипники - они отдельно или входят в этот вес?
6200 - это обороты мотора, а какие максимально допустимые обороты самого пропеллера?
Есть ли фото или наименование/обозначение модели?
 

Spectrum

Нет ничего невозможного
Откуда
Москва
Важная особенность данной конструкции — использование винта изменяемого шага. Основная концепция взята из устройства хвостового винта вертолета Василия Артемчука (см. «М-К» № 11-1997). А именно — комли лопастей заворачиваются на резьбе М30х2 во втулку винта. Отверстие на 14 мм для пальца, обеспечивающее крепление винта на ступице, обработано с помощью развертки. При работе винта втулка может покачиваться на небольшой угол для устранения возникающих моментов из-за погрешности изготовления или установки лопастей.

Втулка винта в сборе

Втулка винта в сборе:
1 — втулка винта; 2 — вворачиваемый комель лопасти; 3 — поводок управления лопастью винта; 4 — тяга
Ступица винта, соединяющая ведомый шкив с втулкой винта, — сварная. Сварка проводилась в кондукторе большим током с последующей обработкой на токарном станке.

Как вариант. У меня такой в итоге. Работает. Сколько проработает не знаю, но пока проблем никаких нет.

4-5.jpg
 

Lapshin

Делай, как дОлжно, и - будь, что будет
Откуда
Москва
Дерзайте !!! И никого не слушайте !!! Шмель не должен летать согласно аэродинамическим законам, но он этого не знает и поэтому летает )))
Хотелось бы услышать разъяснения о невозможности полета шмеля - с энергетическим балансом.
Эту сентенцию обычно повторяют понятия не имеющие ни о законах аэродинамики, ни о энтомологии.
 

Vladimir1950

Я люблю строить самолеты!
А вы не могли бы уточнить, что именно входит в эту массу?
Лопасти, как я понял, не входят, а вал, подшипники - они отдельно или входят в этот вес?
6200 - это обороты мотора, а какие максимально допустимые обороты самого пропеллера?
Есть ли фото или наименование/обозначение модели?
8,5 кг весь винт в сборе-лопасти, механизм поворота лопастей, шаговый эл.двигатель, коллектор, шайба, на которой всё собрано. максимальные обороты винта 2500. Ну какая модель? Как придумал, так и сделал два разных варианта.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Давно как то в теме про редукторы, емнип, видео несколько картинок про разные механизмы ВИШ и соосники. Помню, что была какая-то французская схема очень простая.
 
8,5 кг весь винт в сборе-лопасти, механизм поворота лопастей, шаговый эл.двигатель, коллектор, шайба, на которой всё собрано. максимальные обороты винта 2500. Ну какая модель? Как придумал, так и сделал два разных варианта.
То есть в 8,5 кг входят 3 лопасти по 760 г.
Таким образом на весь механизм остаётся 6,22 кг.
И в 6,22 кг входят: крепление лопастей к валу и их электропривод со скользящими контактами.
А можно узнать какой материал использовался?
И на какое максимальное напряжение он рассчитывался (при 2500 об/мин)?
Фотографии случайно нет?
 

Vladimir1950

Я люблю строить самолеты!
Материал в основном дюраль 5 мм, стальной ходовой винт м16х1,25, ходовая гайка латунь, ШСы на 10 и 6.
20190531_185230-1.jpg


на стадии сборки. Не рассчитывалось, сечение дерева и двухслойной обклейки обеспечивает прочность. Напряжение 12в
IMG-20190531-WA0002.jpg
 

KAA

Ненавижу Солидворкс!
Материал в основном дюраль 5 мм, стальной ходовой винт м16х1,25, ходовая гайка латунь, ШСы на 10 и 6.
на стадии сборки. Не рассчитывалось, сечение дерева и двухслойной обклейки обеспечивает прочность.
Спасибо за фото.
Не видно правда того, чем принимается полезная нагрузка от лопасти (на чём закреплена лопасть).
Это чтобы понять какая там ориентировочно нагрузка на дюраль.
 
Странные параметры. Исходя из чего выбраны?
Из работы с программой по подбору винтов.
Если иметь возможность выбора шага, то вроде как эти параметры выглядят подходящими при той мощности,
которую мы можем позволить себе для 115 при 4-х тактах.
А вы какие бы посоветовали?
 

KAA

Ненавижу Солидворкс!
1. Вы не сможете позволить 4-х тактный мотор с ВИШ на 115-ти килограммовом самолёте.
2. Для малой мощности-нормальные параметры.
 
Вверх