Хочу рассказать о варианте реализации лонжерона для консоли пенолета.
Я вырезал консоли крыла из цельного куска пеноплекса и встал вопрос повышения прочности крыла. Посмотрел обзоры в Сети – практически все лонжероны выполнены в виде трубок и брусков различного сечения внутри консоли. В принципе все просто….. когда собираешь пустотелое крыло. У меня же, по сути, цельная консоль, и делать глубокие вырезы под усиливающие элементы не хотелось бы. Остановился на внешнем лонжероне из дерева.
Суть такова: для консоли длиной L и шириной B берем две деревянные пластины размером (Д х Ш х В) = 2/3L х 0.1B х 2мм и приклеиваем их к верхней и нижней плоскостям консоли строго напротив друг друга. Пластины скрепляем друг с другом сквозь консоль деревянными штифтами. Получается что-то вроде «облегченной» двутавровой балки (на рисунке ниже помечено: черным цветом – штифты, серым - материал консоли, желтым - полки лонжерона):
Я вырезал консоли крыла из цельного куска пеноплекса и встал вопрос повышения прочности крыла. Посмотрел обзоры в Сети – практически все лонжероны выполнены в виде трубок и брусков различного сечения внутри консоли. В принципе все просто….. когда собираешь пустотелое крыло. У меня же, по сути, цельная консоль, и делать глубокие вырезы под усиливающие элементы не хотелось бы. Остановился на внешнем лонжероне из дерева.
Суть такова: для консоли длиной L и шириной B берем две деревянные пластины размером (Д х Ш х В) = 2/3L х 0.1B х 2мм и приклеиваем их к верхней и нижней плоскостям консоли строго напротив друг друга. Пластины скрепляем друг с другом сквозь консоль деревянными штифтами. Получается что-то вроде «облегченной» двутавровой балки (на рисунке ниже помечено: черным цветом – штифты, серым - материал консоли, желтым - полки лонжерона):
Деревянные пластины - полки лонжерона - можно клеить как к наружным поверхностям консоли, так и в специально сделанные в консолях углубления.
В качестве полок лонжерона для консоли размером 850х210мм я использовал деревянные линейки, купленные в магазине канцтоваров. Штифты делал из березовых шампуров диаметром 3мм, заостренный конец которых хорошо помогает "попасть" в отверстие в полке лонжерона на другой стороне консоли при монтаже.
Для полок лонжерона я сделал углубления в верхней и нижней плоскостях консоли на длину предполагаемого лонжерона.
На нижней плоскости консоли в углублении для полки лонжерона я сделал пазы и уложил в них провода для сервопривода элерона.
Углубления для полки лонжерона вырезал П-образной пенорезкой, выставленной в размер = (толщина линейки – 0.5мм).
Далее, к верхней и нижней плоскостям консоли я приклеил соответственно верхнюю и нижнюю полки будущего лонжерона.
После полного высыхания клея я просверлил сквозные отверстия диаметром 3мм на равном расстоянии друг от друга по всей длине лонжерона и вклеил в них деревянные штифты. Всего получилось по шесть штифтов на каждой консоли. У корня консоли штифтов нет - там будет крепление консоли к фюзеляжу и стыковка консолей.
После полного высыхания клея я срезал выступающие из полок лонжерона части штифтов заподлицо с полками.
(На фото газета к линейке прилипла случайно – не подумав как следует, я постелил газету, чтобы не испачкать клеем стол)))))
Все элементы клеил «Титано»-подобным клеем «Элитанс-супер».
Вместо деревянных линеек можно использовать бальзу толщиной 2-3мм. К сожалению, магазинов авиамодельной тематики у нас нет, а заказанная бальза выйдет в десятки раз дороже обычных линеек в канцтоварах…..
Клей также можно использовать любой, способный склеить дерево и пеноплекс - на Паркфлаере такой клей есть наверняка.
Последний штрих - испытание лонжерона на прочность.
Для проведения испытаний консоль установлена крайними точками лонжерона на опоры. Расстояние между опорами - 680мм.
Фото метки на консоли с ненагруженным лонжероном:
Вес испытательного груза (банка с водой) 2900гр, груз устанавливается сверху на лонжерон по центру между опорами.
Фото метки на консоли с нагруженным лонжероном (в полете нагрузка распределится иначе, более равномерно):
Прогиб консоли в центре лонжерона под грузом составил около 3мм
Теперь консоли укреплены и готовы к дальнейшей обработке – шлифовке и покраске или оклейке пленкой, что конкретно будет пока не решил, точнее – пленка еще не пришла.
Работа продолжается, хочется успеть к маю...............
Можно сделать и так и так и ещё сто один способ есть.
Но если сравнить картинку Сергея Зенина и автора статьи, то у автора лонжерон прочнее.
Ну вот вам ещё одно сообщение. Если нужно, то пишите, я ещё одно сообщение для минусов напишу :)
Сопромат - моя профессия.
Берём линейку шириной 20 мм и толщиной 2 мм. Ставим её вертикально как предлагаете Вы. Момемнт сопротивления W=0.133 см3, момент инерции 0,133 см4.
Берём эту же линейку и разрезаем вдоль на две рейки шириной 10 мм и толщиной 2 мм. и приклеиваем их сверху и снизу крыла. Расстояние между рейками 20 мм. У такого сечения момент сопротивления W=0,365 см3, момент инерции I=0,401 см4.
Получается, что при одинаковой массе лонжерона во втором случае прочность в 2,7 раза больше, а жёсткость в 3,02 раза больше.
Масса таже, а прочность в 3 раза больше. Кстати в мостах массу тоже считают.
И да. "крыло". Это что за такой конструкционный элемент? И если он настолько крут, что повыщает в три раза жесткость разрезанной балки по сравнению с цельной, то почему эти самые крылья не используют, например, в мостостроении? :)
Для Евгения Песенько.
С точки зрения механники и сопромата
лонжерон - консольная балка
мост - балка одно или мнгопролётная.
И там и там действуют законы сопрамата, эти законы нельзя нарушить никому, даже если "связи" есть:)
Автор пришёл к правильной конструктивной форме лонжерона, а лишние детали в дальнейшем уберёт и размеры сечений тоже оптимизирует.
Ещё раз,из за чего спор-для конкретной модели-конкретный лонжерон.Если на ней стоит лонжерон от модели "бОльшего" размаха-это говорит о чём?
Вычисляем нагрузку на крыло, перегрузки, вычисляем расчётную нагрузку на лонжерон, подбираем площадь сечения полок и делаем их необходимых и достаточных размеров.
У автора получился ООООчень прочный лонжерон. В следующий раз выкинет зубочистки, убавит размеры сечения линеек и будет достаточно прочный, и в два раза легче чем из линейки на ребро.
Я сам делал лонжерон из двух бамбуковых шпажек, стенка между ними была из потолочки. Размах крыла 1,2 метра. Все полётные нагрузки выдерживает и массы минимум.
балку считать как балку, а стойку как стойку.