Ищу помощи по параметрическому моделированию винта и продувке в САПР

[promipony]

Именно так, только фанеры должно быть в 11 раз толще.

370/30 получается 12.3(3).

У меня ещё была мысль сделать из фанеры штанги для боковых колёс паратрайка. Не, на них нагрузки основной не будет, как это бывает у обычных трехколесных трайков. Я планирую упростить - будут два передних колеса управляемых, чтобы можно было по земле рассекать. Будут сзади, по центру, два колеса с амортизаторами, на которые и будет приходится основная нагрузка. И по бокам на штангах хочу сделать тупо поддерживающие колёсики прямо как у детского велосипеда, чтобы телега на бок не заваливалась. А если эти штанги сделать из фанеры, то можно будет им придать каплеобразную форму, чтобы сопротивление было меньше.

 

[Айрат]

У меня на уме использовать фанеру 21мм. Там, вроде как, на растяжение будут работать только половина слоев - 10 штук.

Винт из фанеры не советую делать. Запас прочности будет очень маленьким, чуть больше единицы.

 

[promipony]

Винт из фанеры не советую делать. Запас прочности будет очень маленьким, чуть больше единицы.

Не, это не винт, это я подумываю сделать из фанеры некоторые части паратрайка. Просто в этой же теме написал про фанеру, чтобы новые темы не плодить.
А винт планирую напечатать на 3д принтере (легкий каркас) и оклеить стеклотканью.

 

[Айрат]

А винт планирую напечатать на 3д принтере (легкий каркас) и оклеить стеклотканью.

Наполнитель, надеюсь, пустотелым будет? Имейте в виду, основная нагрузка винта от центробежных сил. Так что даже стеклоткань не лучший вариант, надо почти что однонаправленный материал использовать и продумать как передать нагрузку с одной лопасти на другую через ступицу.

 

[Айрат]

Ну и толщина, как по мне, слишком большая вышла у ступицы. Возможно, надо будет либо немного тупо обрезать, либо у первого сечения уменьшить шаг, чтоб угол стал меньше и, следовательно, толщина ступицы стала меньше.

 

[Айрат]

Это ступица деревянного винта, где дерево соединяет обе лопасти в один моноблок. Для выбранной схемы не годится.

 

[promipony]

Наполнитель, надеюсь, пустотелым будет? Имейте в виду, основная нагрузка винта от центробежных сил. Так что даже стеклоткань не лучший вариант, надо почти что однонаправленный материал использовать и продумать как передать нагрузку с одной лопасти на другую через ступицу.

Да, пустотелым. Внешние стенки для небольшой жесткости и внутреннее небольшой заполнение, чтобы эти стенки в процессе оклеивания не изгибались из-за давления пальцев.

Это ступица деревянного винта, где дерево соединяет обе лопасти в один моноблок. Для выбранной схемы не годится.

Я тоже думал про ступицу. Пока возникла только идея взять мебельный щит, склеить его до толщины ступицы и из него вырезать ступицу с двумя выступающими кончиками - до первого сечения плюс по пять см ,чтобы на это место уже остальную стеклоткань приклеить.

Ну или просто распечатать форму ступицы на 3д принтере без верхней крышки, замешать эпоксидки с фрагментами стекловолокна, да залить в форму и утрамбовать.

 

[Айрат]

Советовать вам научиться делать по известным схемам, и только потом изобретать что-то своё бесполезно, да?

 

[Танков]

А винт планирую напечатать на 3д принтере (легкий каркас) и оклеить стеклотканью.

Плохая затея .🙁
Так Вы только повторите форму. И после оклейки снаружи, много трудозатрат - выровнять поверхность , вышпаклевать , вышеркать шпаклю , загрунтовать подшеркать еще и покрасить ......( стандартные этапы при изготовлени моноблочных винтов ТАКИМ способом )

А самое главное : Оклеенный слой прочный но тонкий . Нижняя часть работающая на растяжение с избытком удержит растягивающие нагрузки , а вот верхняя поверхность работает на сжатие . И ЕЙ нужно!!! для устойчивости, от смятия или наполнитель или нервюры-стрингеры . Кручение ,тоже требует силового набора или наполнитель .
Материал 3 Д печати к тому же если дешевый , -хрупкий , склонный к расслаиванию .........в отличае от древесины . Имел опыт .

Пенопласт плотности выше 40...60 (Типа БСБ или ПВХ ) думаю приемлемо будет. Опять же нужны для начала все параметры винта просчиталь по элементам на нагрузки подобрать толшины ( по слоям стеклоткани ) ..........или ЭМПИРИЧЕСКИ прикинуть изготовить и обкатать ........

Делал я делал... моноблочные винты ( до 2 х метров ) попросили лопастей для ветрогенраторов сделать .
Я "Ремесленник " ( хотя и немного аэродинамику учил 😊 ) Препарировал пару лопастей Китайских и Европейских , измерил ,усреднил толщины корочки по сечениям , уменьшил их в 2 раза ( по причине того что ТЕ лопасти из полиэфирки и пустотелые . А у меня Эпоксид , и пенопластовый вкладыш ( марки всего 20 ))
1,5 метровх лопастей более 100шт сделал - крутятся......... .причем первые из них лет 5 .
Вот ТАКОЙ способ " реинженеринга " не углубляясь в расчеты , сопромат .
сейчас и 2 м лопасти делаю 👋
3Д фрезеры как и 3 Д принтеры , сейчас на кухне у многих стоят ( для хобби ) 😊

 

[promipony]

Советовать вам научиться делать по известным схемам, и только потом изобретать что-то своё бесполезно, да?

Изобретаю своё от нехватки денег, времени и оборудования. Был бы доступ к ЧПУ фрезеру - тупо отфрезеровал бы винт из доски.

 

[promipony]

Плохая затея .🙁
Так Вы только повторите форму. И после оклейки снаружи, много трудозатрат - выровнять поверхность , вышпаклевать , вышеркать шпаклю , загрунтовать подшеркать еще и покрасить ......( стандартные этапы при изготовлени моноблочных винтов ТАКИМ способом )

А самое главное : Оклеенный слой прочный но тонкий . Нижняя часть работающая на растяжение с избытком удержит растягивающие нагрузки , а вот верхняя поверхность работает на сжатие . И ЕЙ нужно!!! для устойчивости, от смятия или наполнитель или нервюры-стрингеры . Кручение ,тоже требует силового набора или наполнитель .
Материал 3 Д печати к тому же если дешевый , -хрупкий , склонный к расслаиванию .........в отличае от древесины . Имел опыт .

Пенопласт плотности выше 40...60 (Типа БСБ или ПВХ ) думаю приемлемо будет. Опять же нужны для начала все параметры винта просчиталь по элементам на нагрузки подобрать толшины ( по слоям стеклоткани ) ..........или ЭМПИРИЧЕСКИ прикинуть изготовить и обкатать ........

Делал я делал... моноблочные винты ( до 2 х метров ) попросили лопастей для ветрогенраторов сделать .
Я "Ремесленник " ( хотя и немного аэродинамику учил 😊 ) Препарировал пару лопастей Китайских и Европейских , измерил ,усреднил толщины корочки по сечениям , уменьшил их в 2 раза ( по причине того что ТЕ лопасти из полиэфирки и пустотелые . А у меня Эпоксид , и пенопластовый вкладыш ( марки всего 20 ))
1,5 метровх лопастей более 100шт сделал - крутятся......... .причем первые из них лет 5 .
Вот ТАКОЙ способ " реинженеринга " не углубляясь в расчеты , сопромат .
сейчас и 2 м лопасти делаю 👋
3Д фрезеры как и 3 Д принтеры , сейчас на кухне у многих стоят ( для хобби ) 😊

Ну, то, что понадобится зашкурить, и т.д. - это не страшно, время-то есть.

На счёт пенопласта и 3д печати - сомневаюсь, что пенопласт намного прочнее, чем напечатанный каркас. Пенопласт-то мы может вообще двумя пальцами порвать. Да и расслоить его очень легко, в отличие от печатной детали. Плюс к этому, направление печати можно установить так, чтобы центробежная сила действовала не на разрыв по слоям.

3д печать планирую сделать не пустотелую, а с небольшим заполнением для жесткости, примерно вот так:

Посмотрел одну из ваших картинку, ту, что из Blender'а. Вот та планка, вставляемая вертикально, она для чего - как раз для того ,чтобы установить слои стеклоткани вертикально и не дать верхней части сложиться из-за сжатия, или же просто для того, чтобы обеспечить аккуратный стык слоев стеклоткани?

И, к тому же, где-то тут, ранее выкладывал видео - там человек тестировал парамоторный винт сделанный по аналогичной технологии. Правда, он делал не пустотелый каркас, а просто модель винта нарезал на слои, склеил их, чередуя со стеклотканью, а потом сверху ещё обклеил дополнительными слоями. Вроде, работало и не развалилось.

 

[Танков]

Работал и неразвалилось - ЭТО некритерий . В каких режимах , сколько часов -Называется РЕСУРС , причем гарантированный . А то что работает но неизвестно когда разрушится ,называется " рабочая моделЬ" для определения характеристик ну никак не для реальной эксплуатации тем более в авиации ....

" Планка " это ЛОНЖЕРОН . или точнее усиленный развитый стрингер . Чтобы здесь не заниматься ни мне ни другим ЛИКБезом , советую хотя бы в азах изучить конструкцию крыльев в авиации. Азы Сопромата : упругую деформацию , напряжения в стенках , балках, их устойчивость ...........😱 Тогда мы сможем более продуктивно ВАМ помочь ..........

Или повторять технологию строго следуя уже кем т отработанную , Только! с ТОЧНО таким же материалами ......

 

[promipony]

Работал и неразвалилось - ЭТО некритерий . В каких режимах , сколько часов -Называется РЕСУРС , причем гарантированный . А то что работает но неизвестно когда разрушится ,называется " рабочая моделЬ" для определения характеристик ну никак не для реальной эксплуатации тем более в авиации ....

" Планка " это ЛОНЖЕРОН . или точнее усиленный развитый стрингер . Чтобы здесь не заниматься ни мне ни другим ЛИКБезом , советую хотя бы в азах изучить конструкцию крыльев в авиации. Азы Сопромата : упругую деформацию , напряжения в стенках , балках, их устойчивость ...........😱 Тогда мы сможем более продуктивно ВАМ помочь ..........

Или повторять технологию строго следуя уже кем т отработанную , Только! с ТОЧНО таким же материалами ......

А этот лонжерон из чего изготовлен?

 

[Anatoliy.]

Вроде, работало и не развалилось.

Берем Авиационные Правила на воздушные винты и находим некую обязательную норму на прочность того самого воздушного винта.
А там говориться, что надо взять максимально возможные обороты винта, которые могут быть при работе конкретного винта с конкретным двигателем, с конкретной редукцией и посчитав центробежную силу для каждого участка лопасти умножить её на 2.
Да еще не забыть про усталостные свойства материалов из которого изготавливается воздушный винт, для определения гарантированного ресурса лопасти.

Если и повторять некую проверенную технологию изготовления лопастей, то надо учитывать скорость вращения лопастей.
Например, если это лопасти ротора автожира, то они вращаются с меньшей скоростью чем лопасти ротора вертолета, а лопасти ветряков вращаются медленнее лопастей воздушного винта.

 

[promipony]

Берем Авиационные Правила на воздушные винты и находим некую обязательную норму на прочность того самого воздушного винта.
А там говориться, что надо взять максимально возможные обороты винта, которые могут быть при работе конкретного винта с конкретным двигателем, с конкретной редукцией и посчитав центробежную силу для каждого участка лопасти умножить её на 2.
Да еще не забыть про усталостные свойства материалов из которого изготавливается воздушный винт, для определения гарантированного ресурса лопасти.

Если и повторять некую проверенную технологию изготовления лопастей, то надо учитывать скорость вращения лопастей.
Например, если это лопасти ротора автожира, то они вращаются с меньшей скоростью чем лопасти ротора вертолета, а лопасти ветряков вращаются медленнее лопастей воздушного винта.

У меня была мысль просто в САПР сделать оболочку винта разной толщины, задать её прочность как у стеклоткани, да рассчитать прочность при 2К оборотов (двигатель выдаёт 4К, редуктор 2:1). И потом посмотреть, какая толщина будет оптимальной.

 

[Anatoliy.]

И потом посмотреть, какая толщина будет оптимальной.

Про усталость стеклопластика не забывайте.

 

[promipony]

Про усталость стеклопластика не забывайте.

Ну мне же не нужно, чтобы винт годами работал - он быстрее износится от всяких камушков и травы.

 

[Anatoliy.]

Ну мне же не нужно, чтобы винт годами работал - он быстрее износится от всяких камушков и травы.

Это не отменяет усталость материала.
Вы не задумывались о том, что вертолетные лопасти изготавливают почти с девятикратным запасом прочности, а не с двойным как требуют АП, и при этом ресурс на лопасть иногда назначают порядка 1000 часов или аже меньше?

Если вертолетная лопасть вращается (дрыгается туда сюда) с частотой около 10 раз в секунду, то с какой скоростью вращается воздушный винт?

 

[promipony]

Это не отменяет усталость материала.
Вы не задумывались о том, что вертолетные лопасти изготавливают почти с девятикратным запасом прочности, а не с двойным как требуют АП, и при этом ресурс на лопасть иногда назначают порядка 1000 часов или аже меньше?

Если вертолетная лопасть вращается (дрыгается туда сюда) с частотой около 10 раз в секунду, то с какой скоростью вращается воздушный винт?

Тогда как получается, что у заводских винтов с пенопластовым наполнителем всё нормально с усталостью, а тут с аналогичной технологией должна быть беда?

 

[Айрат]

Изучите расчёт винта на прочность и тогда дойдёт, почему дерево лучший материал для винта.

Если по трудоёмкости, то в вашем варианте лучше тоже из дерева делать.