|
Энергия ветра все о преобразовании кинетической энергии ветра |
|
Опции темы | Поиск в этой теме | Опции просмотра |
28.12.2013, 22:00 | #71 |
механик-теоретик
|
hecs, начну издалека:
картина такая - подшипники в твоем генераторе расположены на короткой базе, поэтому гироскопический момент при рулении сильно нагружает подшипники. Загвоздка в том, что мы не знаем с какой скоростью и продолжительностью будет рулить ветряк. Чтобы хоть от чего-то плясать, я сделал предположение (путем снятия его с потолка) о том, что ветряк непрерывно рулит со скоростью 10 градусов в секунду, что на мой взгляд является весьма плавным движением подруливания на ровном ветру. Итак - в таком режиме, обычные 202-е подшипники проживут 29800 часов - очень шикарный показатель если предположить, что средняя скорость руления 20 градусов в секунду, то время жизни уже 12800 часов (раз в год поменять не накладно) при 30 градусах в секунду - уже всего-навсего 3800 часов - чаще чем дважды в год. другой вариант - ставим радиально упорные шариковые например 46202 получается следующая картина: 10 градусов в секунду - 103000 часов 20 градусов в секунду - 15200 часов 30 градусов в секунду -4500 часов третий вариант - роликовые конические 7202 10 градусов в секунду - 355000 часов 20 градусов в секунду - 57500 часов 30 градусов в секунду - 15000 часов Добавлено через 33 минуты Дисбаланс винта даже 50 г*м особо картину не портит. очевидно, что в данной конструкции - разброс скоростей руления критически влияет на долговечность подшипников. А как посчитать скорость руления и распределение скорости руления по времени и по скоростям ветра - по сути мы ни фига не знаем!!!!! Но, полагаю, что даже в самом тяжелом случае с родными подшипниками - они не умрут моментально, и по истечении года эксплуатации проведя несколько профилактических осмотров можно принять решение о замене на радиально-упорные шариковые или конические роликовые, которые уж точно проходят достаточно долго. В случае отрыва лопастей возникающие дополнительные нагрузки не приводят к немедленному выходу из строя подшипников. Теперь возникает вопрос один из главных вопросов - начерта я это всё писал, если вал сломается намного раньше, чем появится хоть какой-то намек на износ в самом слабом подшипнике. запас прочности вала при скорости руления 10 градусов - 1,4 при 20 градусах в секунду - 0,78 при 30 градусов в секунду - 0,53 т.е вал при плавном рулении при 6 м/с работает с запасом прочности даже меньшем, чем авиационная норма, а малейшая задержка срабатывания защиты по оборотам или небольшой рывок в сторону со скоростью хотя бы 15 градусов в секунду и от ветряка останутся воспоминания. теперь к "одному из главных вопросов" - если заменить вал на более толстый, то подшипники будут там жить даже особолегкой серии и даже радиальные достаточно долго. Добавлено через 7 минут минимальный диаметр вала, который будет работать в этих условиях, с приемлемыми запасами прочности - 25 мм а для пущей надежности, поскольку мы не знаем всех исходных по рулевым (гироскопическим нагрузкам) - лучше его сделать из стали 45 и термообработать, или взять диаметр 35 мм. Добавлено через 11 минут я вижу такое решение - родной вал выпресоовать/высверлить (в общем извести под корень). новый вал запрессовать, вкрутить (с одной стороны буртик прижимается к железу статора, с другой стороны гайка) посадочные места под подшипники вырезать полностью (т.е в торцах корпуса (ротора) генератора вырезать окна около 75 мм диаметром) засверлить 8 отверстий под резьбу м8 на диаметре 90-95 мм. Выточить новые посадочные в виде фланцев под подшипники особолегкой серии (например 36107 или 46107). Фланцы крепить по наружной стороне корпуса генератора на 6 болтов - этим еще немного увеличишь базу подшипников. ничего не мешает предусмотреть посадочные под сальники, подшипники наверняка и обычные 6107 пойдут закрытые радиальные.
__________________
Я не понял Вашего вопроса, но я Вам на него отвечу С уважением, Дмитрий. Последний раз редактировалось petruha256; 28.12.2013 в 21:21. |
28.12.2013, 22:05 | #72 | |
VIP
Регистрация: 29.04.2011
Адрес: Латвия
Сообщений: 1,309
Вес репутации: 15 |
Цитата:
|
|
28.12.2013, 22:52 | #73 | |
механик-теоретик
|
Цитата:
Для поворота оси вращения вращающегося в опорах ротора не нужно совершать работу, т.е. поворот дается бесплатно с любой скоростью, при этом в опорах возникает реакция, которая зависит от параметров ротора и скорости поворота. и наоботор, действуя реактивным моментом на опоры ротора мы заставляем его поворачиваться в перпендикулярной плоскости со скоростью прецесии. Скорость будет зависеть только от аэродинамических параметров ветряка и от свойств потока. В том то и проблема, что каким будет руление - можно только догадываться, либо попытаться найти источник информации по этому вопросу. пытаться что-то рассчитать - я даже не представляю с какой стороны к этому вопросу подъезжать Добавлено через 8 минут Разбирай генератор и фото сюда, посмотрим на то, что с ним можно сделать. а со ступицей что? что она даст, если ты вал оставишь тот же? сломается вал с внутренней стороны генератора возле подшипника. какой подшипник в ступице стоит?
__________________
Я не понял Вашего вопроса, но я Вам на него отвечу С уважением, Дмитрий. |
|
28.12.2013, 23:14 | #74 | |||
VIP
Регистрация: 29.04.2011
Адрес: Латвия
Сообщений: 1,309
Вес репутации: 15 |
Цитата:
Добавлено через 1 минуту Цитата:
Добавлено через 5 минут Цитата:
Добавлено через 8 минут Кстати, а какого диаметра винт можно крепить за ось на прямую, или до каких оборотов раскручивать этот? |
|||
28.12.2013, 23:48 | #75 | |||
механик-теоретик
|
Цитата:
про велик - переверни, зафиксируй раму, раскрути колесо и поверни руль - поворачивается без малейшего сопротивления пока вилка жестко стоит в подшипниках. Добавлено через 1 минуту Цитата:
Цитата:
Почти понял идею (суть понял, не понятны детали) - схемку не набросаешь? На эту ось я бы осмелился поставить двухметровый трехлопастник - не более. А этот вообще на 15 мм оси лучше не крутить, он даже на 5 м/с имеет недостаточный запас прочности. Ранее озвучивалась цифра - диаметр вала = 1/80 диаметра винта - от себя скажу, что это с ооочень шорошим запасом, в большинстве случаев можно тоньше..
__________________
Я не понял Вашего вопроса, но я Вам на него отвечу С уважением, Дмитрий. |
|||
29.12.2013, 01:11 | #77 |
VIP
Регистрация: 29.04.2011
Адрес: Латвия
Сообщений: 1,309
Вес репутации: 15 |
А то что ось не вращающаяся разве не влияет? Я так понимаю, что при рулении на ось действует момент равный аэродинамическому в корне лопасти, вниз или вверх в зависимости от направления руления. Сколько предел для неё?
|
29.12.2013, 02:31 | #78 | |
механик-теоретик
|
Что внутри ступицы?
Добавлено через 13 минут Цитата:
Нет, действует момент гироскопический от верхней и от нижней лопасти. в зависимости от направления руления - от верхней лопасти - вперед, от нижней назад, они суммируются. то, что ось не вращается делает коэффициент асимметрии цикла нагружения равным 0, вместо -1, что несколько дольше позволит прожить при работе на выносливость, но при работе на несущую способность - роли не играет. предел изгибающего момента для 15 мм оси 70 н*м (по 35 от каждой лопасти) это появление пластических деформаций. Чуть больше (допустим 75) - отломитя в течение нескольких минут. Запас прочности нужен не менее 1,5 для случая, когда мы точно знаем характер и значения нагрузок. т.е 46,7 н*м или по 23,3 н*м с каждой лопасти. Но к сожалению это не наш случай. я бы пятерку коэффициент для опытного образца закладывал. Добавлено через 10 минут Ка я понимаю применение ступицы - через ступицу надо протащить ось 35 мм, пара подшипников 107 на базе не менее 50 мм. в оси отверстие 16 мм, в которое вставить ось от МК, ось МК должна быть разгружена от изгибающего момента, т.е фиксация оси должна быть несколько податливой. Я правильно понимаю? Родной подшипник в ступице какой?
__________________
Я не понял Вашего вопроса, но я Вам на него отвечу С уважением, Дмитрий. |
|
29.12.2013, 02:47 | #79 | |
VIP
Регистрация: 29.04.2011
Адрес: Латвия
Сообщений: 1,309
Вес репутации: 15 |
Цитата:
|
|
29.12.2013, 02:51 | #80 |
механик-теоретик
|
Т.е. ось - часть фланца, изготовленная заодно, и поскольку отверстие 30 мм, то ось, соответственно толще?
про подшипник - или марку или диаметр внутр/нар + ширина.
__________________
Я не понял Вашего вопроса, но я Вам на него отвечу С уважением, Дмитрий. |