Расчет фермы фюзеляжа.

[Ротор]

Возник такой вопрос: почти все сварные фермы фюзеляжа квадратные в плане. Если ферму после летчика сделать треугольной в плане- есть выигрыш в весе? И есть-ли где в литературе доступный расчет. Как она ведет себя на кручение?

 

[Kide2005]

Посмотри проект "Ворон"

 

[Замполит...прости господи]

Фермы четырёхугольные потому, что проще в сборке. Сварил 2 боковины и соединил их поперечинами. С треуголкой всё несколько сложней. Потом ещё, при разрушении одного из поясов 4-х уг. Ф. остальные как-то (теоретически) будут держать геометрию (не сложатся) , а у 3-х уг. надо покумекать. Хотя у самолётов " Аэронка"  фюз за кабиной 3-х уг. и ничего... Ко всему надо подходить всесторонне.

 

[Ротор]

Вот и я думаю. Есть конструкции с дюралевой трубой. У обычных подъемных кранов стрела именно треугольная в плане.

 

[Ротор]

И потом ведь можно квадратную ферму повернуть на 45 град и получится ромб в плане?

 

[Alex_520]

Смотри каркас авиамодели той же АЭРОНКИ С-3

моделисты изощряются 😎

 

[FlyCat]

Hart Bird

 

[semen]

У самолета Фролова хвостовая балка треугольная в поперечнике

 

[alex-vld]

А есть более простые решения? Сколько веса нужно сложить на Одну сторону на кромку ГО, чтоб быть спокойным, что конструкция надежна ???
Предполагаемый взлетный вес 500 кг... Размах ГО 2.5м

 

[Nastevich Dmitry]

У обычных подъемных кранов стрела именно треугольная в плане

Немного другие нагрузки она испытывает. Хотя есть множество конструкций и с треугольной в сечении ХБ, но насколько это выгоднее...? Я как-то рассчитывал три разных варианта. Прямоугольная по сумме нагрузок оказалась и прочнее и легче.

 

[alex-vld]

У обычных подъемных кранов стрела именно треугольная в плане

Немного другие нагрузки она испытывает. Хотя есть множество конструкций и с треугольной в сечении ХБ, но насколько это выгоднее...? Я как-то рассчитывал три разных варианта. Прямоугольная по сумме нагрузок оказалась и прочнее и легче.

На перый взгляд лишь тяжелее на 25 % 🙂

 

[Lapshin]

Я как-то рассчитывал три разных варианта. Прямоугольная по сумме нагрузок оказалась и прочнее и легче.

Факт личного расчета, конечно, является серьезным аргументом (никакой иронии - так, очевидно, все варианты были равноудалены от оптимума).
Только, полагаю, считалось по пределу прочности, а не по пределу устойчивости.
Прямоугольная ферма может выигрывать в весе у треугольной лишь в случае преобладания скручивающих нагрузок.

 

[alex-vld]

В итоге я сварил трехгранную ферму, из стальной трубы прямоугольного профиля, вышла 16 кг...  Расчетные нагрузки держит, но мне не нравится внешне..

Плюс к этому, по хорошему нужно чем то ферму обтягивать, а это еще вес...

Сейчас делаю так, расчетно будет в районе 12 кг, но уже обтянутая и скорее всего более прочная... Считал исходя из 30 кг/мм2, а заявлены 100 кг/мм2.. Плюс на кручение "конус" такого диаметра намного прочнее..

По плану этот болван будет оклеен стеклотканью..
Сверху и снизу будут силовые пояса из стеклоровинга

 

[Lapshin]

В итоге я сварил трехгранную ферму, из стальной трубы прямоугольного профиля, вышла 16 кг...  Расчетные нагрузки держит, но мне не нравится внешне..

Собственно, из-за вида и внутренних объемов и преобладают прямоугольные фермы фюзеляжа.

Сейчас делаю так, расчетно будет в районе 12 кг, но уже обтянутая и скорее всего более прочная... Считал исходя из 30 кг/мм2, а заявлены 100 кг/мм2.. Плюс на кручение "конус"  такого диаметра намного прочнее..

Безусловно, кручение такая хвостовая балка будет держать при практически любом количестве слоев практически любой стеклоткани.
Хочу сделать лишь одно замечание относительно прогнозов по весу: очень похожей по конструкции было крыло самых первых Су-26. Чертежный вес такого крыла был 100 кГ, но когда собраное крыло стали взвешивать - к ужасу увидели на динамометре цифру в 178 (!!!) кГ; сочли, что динамометр врет, но другой лишь подтвердил показания первого. дело было в том, что море связующего пропитывало пенопласт, несмотря на мероприятия, предпринятые против этого. Поэтому, надо очень постараться, чтобы подобное не повторилось в вашем случае.

 

[Sosedko]

В технологиях для композитов, ради того что бы пена не набирала много (больше чем нужно) смолы, пенопласт предварительно шпаклюют эпоксой с большим содержанием микросверы, либо, если поверхность получилась гладкая, просто покрывают эпоксой тонким слоем как лаком (кисточкой), и после отверждения наждаком ее бодряд, можно шпаклевать с пиплеем, тоже получается качественно и поверхность под оклейку гладкая. А тряпку лучше наносить препрегом, тоесть уже пропитанной, с заданным (или близко к заданным ) количествам смолы и конечно все для качества прикатывать либо через пиплей, либо дополнительно в вакуммном мешке.

 

[alex-vld]

В технологиях для композитов, ради того что бы пена не набирала много (больше чем нужно) смолы, пенопласт предварительно шпаклюют эпоксой с большим содержанием микросверы, либо, если поверхность получилась гладкая, просто покрывают эпоксой тонким слоем как лаком (кисточкой), и после отверждения наждаком ее бодряд, можно шпаклевать с пиплеем, тоже получается качественно и поверхность под оклейку гладкая. А тряпку лучше наносить препрегом, тоесть уже пропитанной, с заданным (или близко к заданным ) количествам смолы и конечно все для качества прикатывать либо через пиплей, либо дополнительно в вакуммном мешке.

Первым слоем закатываю тонюсенькую стеклоткань, сначала эпоксидкой "лачу" пенопласт, потом на него клею пропитанную ткань. Все по свежему. Смолы бодяжу ровно на вес ткани..  Всегда хвает.  Т.е. Смолы как не заверни ровно столько сколько в расчетном весе!

 

[alex-vld]

В итоге я сварил трехгранную ферму, из стальной трубы прямоугольного профиля, вышла 16 кг...  Расчетные нагрузки держит, но мне не нравится внешне..

Собственно, из-за вида и внутренних объемов и преобладают прямоугольные фермы фюзеляжа.

Сейчас делаю так, расчетно будет в районе 12 кг, но уже обтянутая и скорее всего более прочная... Считал исходя из 30 кг/мм2, а заявлены 100 кг/мм2.. Плюс на кручение "конус"  такого диаметра намного прочнее..

Безусловно, кручение такая хвостовая балка будет держать при практически любом количестве слоев практически любой стеклоткани.
Хочу сделать лишь одно замечание относительно прогнозов по весу: очень похожей по конструкции было крыло самых первых Су-26. Чертежный вес такого крыла был 100 кГ, но когда собраное крыло стали взвешивать - к ужасу увидели на динамометре цифру в 178 (!!!) кГ; сочли, что динамометр врет, но другой лишь подтвердил показания первого. дело было в том, что море связующего пропитывало пенопласт, несмотря на мероприятия, предпринятые против этого. Поэтому, надо очень постараться, чтобы подобное не повторилось в вашем случае.

Видимо с ведра поливали, в надежде, что вакуум все в жертвенный слой отожмет... Плюс с пенопластом какая то засада у них наверное была, этот имеет влагопоглощение 0,1-0,2 процента, и то засчет резаных ячеек поверхности, диаметр которых очень мал. Практически льешь смолу, шпателем тянешь, как по полиэтилену, впитывается мизер. На эту всю площадь ~ 3 м2 грам 200-300 хватит, чтоб организовать сверху стеклоподобную поверхность...

 

[Lapshin]

Видимо с ведра поливали, в надежде, что вакуум все в жертвенный слой отожмет... Плюс с пенопластом какая то засада у них наверное была, этот имеет влагопоглощение 0,1-0,2 процента,

Безусловно, рабочие завода Сухого впервые сталкивались с подобной конструкцией и это также повлияло на вес - но принципиально их квалификация не повлияла.
С пенопластом никакой засады - ПС-80 вполне и абсолютно вменяем для этих целей и даже несколько избыточен - и влагопоглощение ни при чем, т.к.жидкости, отличные от воды впитываются совершенно иначе: основная причина состояла в том, что следовало не мазать смолой уложенную ткань, а укладывать пропитанную и отжатую (при современном уровне высокотекучих смол можно делать и иначе).
Возможно, у Вас отличие от чертежного веса окажется и не столь значительным.