Хвосты, руление, защиты ветряка от сильных ветров

[Илья МГУ]

Ну и что что 10 кг? На каком плече? Всё надо считать в комплексе. Т.е. центробежную силу (зная вес лопасти и обороты), габариты подпятника и коэф. трения. Чисто умозрительно я почти уверен что трение будет больше момента. В многолопастных ветряках картина хуже чем в 2-х, 3-х лопастных, поскольку та самая сила распределится на большее количество лопастей а ц/б сила останется той же.

Добавлено через 32 секунды

Сообщение от hecs

где места уже много хоть игольчатый упорный,

Это как? Что такое игольчатый упорный подшипник?

[hecs]

В плане преодоления трения считать надо, 10 кг на плече 5 см не провернёт самосмазывающуюся втулку прижатую с усилием 70 кг? Сильно сомневаюсь.

Сообщение от Илья МГУ

Что такое игольчатый упорный подшипник?

http://www.skf.com/skf/productcatalo...odid=174200025

Добавлено через 3 минуты
Вообще можно сделать герметичную голову полностью на втулках и залить туда масла, устанете ждать когда там что нибудь сотрётся. В принципе на игольчатых подшипниках то же самое.

[Илья МГУ]

Сообщение от hecs

В плане преодоления трения считать надо, 10 кг на плече 5 см не провернёт самосмазывающуюся втулку прижатую с усилием 70 кг? Сильно сомневаюсь.

Собственно, откуда взялись 10 кг? Полное давление на лопасть? Но ведь эта сила - не единственная. Прежде всего, ей противостоит сила сжатой возвратной пружины. Если условно посчитать что эта сила, приведённая к тому же плечу равна 10 кг, то это лишь состояние равновесия. И только когда сила давления превзойдёт силу пружины, появится момент на поворачивание лопасти. И тут уже 10-ю килограммами не пахнет. Сила трения в подшипнике, это "мёртвая зона" в пределах которой разность сил пружины и давления различаются, а лопасть ещё не поворачиватся. До определённого давления лопасть вообще не провернётся, а потом перескочит в другое положение и там и залипнет, пока разность сил опять не превысит трение. Иными словами, чем ниже трение тем адекваднее реакция лопасти на усиление давления. ИМХО лопасть должны проворачивать сотни грамм, и никак не 10 кг.


ЗЫ: за ссылку спасибо. Ни разу таких не видел. Впрочем, шариковый подпятник при этих размерах вряд ли проиграет по компактности.

[hecs]

Сообщение от Илья МГУ

Если условно посчитать что эта сила, приведённая к тому же плечу равна 10 кг, то это лишь состояние равновесия. И только когда сила давления превзойдёт силу пружины, появится момент на поворачивание лопасти. И тут уже 10-ю килограммами не пахнет

Разница осевого давления между 15 и 20 м/с для диаметра 2 м, почти 30 кг, это по 6 кг на лопасть.

Добавлено через 5 минут

Сообщение от Илья МГУ

До определённого давления лопасть вообще не провернётся, а потом перескочит в другое положение и там и залипнет, пока разность сил опять не превысит трение.

Хотя и такой вариант возможен.

[Александр]

Сообщение от hecs

Кстати табличка расчёта осевого давления торможение не учитывает

Учитывает. Одной из констант входит, так называемый, коэффициент нагрузки на ветроколесо. Его значение взято для случая максимального КИЭВ. Самое оптимальное, при котором торможение потока равно 1/3. Честно говоря, мне совсем не хочется заниматься сейчас перелистыванием форума, чтобы найти это место, где была приведена таблица в различными значениями КИЭВ, соответствующим им значениям торможения потока и коэффициента нагрузки. Там же находится и формула, по которой была сделана экселька. Если при расчёте винта задаться другим значением торможения, то экселька покажет расхождение. Другое дело, что Дмитрий делал расчёт для фиксированного и при этом наилучшего значения коэффициента нагрузки (с точки зрения КИЭВ). Может быть, было бы неплохо доработать этот расчёт, чтобы можно было подставлять нужное значение коэффициента нагрузки.
Насчёт всплытия, аэродинамических сил и прочего.
Не нужно искать проблему там, где её нет. Не нужна никому никакая особая аэродинамическая сила. В том числе и Вам. Вы что - на ветряке на рыбалку лететь собрались? (Не получится. Кабель будет мешать...) Выкиньте её из головы. Всплытие как раз нужно тогда, когда торможение потока становится сильнее, чем нужно. Также не нужно морочить голову с суперточным расчётом - в этом тоже нет никакого смысла, поскольку только сами запутаетесь и других запутаете. Не нужны никакие поляры. Всё нужно считать максимально просто и приблизительно, только для того, чтобы определить порядок чисел. Всё равно будете ставить пружины или грузики для точной настройки. Берите ту же методику, по которой считается складной хвост со смещением оси ветроголовки. Силы и процессы строго те же самые - что для складывания, что для всплытия. Методики расчётов описаны достаточно хорошо у Фатеева. А то у Вас сплошное соотношение неопределённостей Гейзенберга получается. Проще нужно быть.

Добавлено через 29 минут

Сообщение от Илья МГУ

Что за компенсационные грузы? Балансировка профиля от флаттера?

Флаттер тут совсем ни при чём. Грузы для компенсации ЦБ моментов хвостов лопастей. Лопасть крепится впереди ЦД. Почти за переднюю кромку. Лопасть, как мы все тут знаем, стоит под некоторым углом относительно плоскости вращения. Если лопасть начнёт вращаться, то она не захочет сохранять этот угол. Она захочет уйти вся в плоскость вращения, ведь хвостовые части лопастей, которые выступают из плоскости вращения, имеют некую массу, причём - сильно отличную от нуля. А нам надо, чтобы лопасть не хотела самопроизвольно уменьшать угол. Ведь так? А как нам этого добиться? Нужно, видимо, что-то где-то как-то скомпенсировать. Вот эту самую - лишнюю массу хвостовых частей лопасти. А как это сделать? Грузиками, естественно. Компенсационными. (Опять же, у Фатеева очень подробно объясняется их работа).
Для пятикрыла не стоит делать поворотные лопасти. Проще тогда уж увод. ВРШ хорош для трёхлопастника максимум. По поводу подшипников. Скользящие втулки сразу отметайте, даже не глядя на них. Система не имеет права на трение. Трение делает работу ВРШ непредсказуемой. Даже не советую пытаться спорить по этому поводу. Всё это уже в виде граблей испытал на собственном лбу. А вот сальников бояться как раз не надо. У них другой тип трения - вязкое. Они даже создают примитивный демпфирующий момент, что как раз и не вредно. Но для валов лопастей нужно использовать либо нерж, либо сталь с солидным хромированием. Иначе в месте охвата сальником вала начинается коррозия и сальник прекращает защищать что-либо от воды. Проблема в том, что вал больше стоит, чем вращается.

[valeriyvalki]

Александр,правильно сказано , надо думать проще, я аж удивился какой ажиотаж вызвал.Всё дело в том что вес ветроголовки набирается приличный и это она еще не полностью готова, вот и мысли как бы вслух, возможно придется с противоположной стороны цеплять противовес, короче хочется както все это сделать возле мачты.

[Илья МГУ]

Сообщение от Александр

Лопасть, как мы все тут знаем, стоит под некоторым углом относительно плоскости вращения. Если лопасть начнёт вращаться, то она не захочет сохранять этот угол. Она захочет уйти вся в плоскость вращения,

В жизни бы не догадался! Теперь понял.

Сообщение от Александр

Для пятикрыла не стоит делать поворотные лопасти. Проще тогда уж увод. ВРШ хорош для трёхлопастника максимум.

ИМХО: для большого трёхлопастника.

С подшипниками, я и не сомневался. При таких трудозатратах не должно быть никаких "вдруг"! Переделать в случае неудачи на подшипники качения будет сложнее чем сделать заново.

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от valeriyvalki

.... дело в том что вес ветроголовки набирается приличный и это она еще не полностью готова, вот и мысли как бы вслух, возможно придется с противоположной стороны цеплять противовес, ...

Лучшего противовеса чем хвост и не придумать. Головка стоит близко к мачте и самый лёгкий хвост её уравновесит.

[hecs]

Сообщение от Александр

А то у Вас сплошное соотношение неопределённостей Гейзенберга получается. Проще нужно быть.

Это у нас спонтанные флуктуации сознания на фоне энтропии мыслительных процессов...

Сообщение от Александр

Другое дело, что Дмитрий делал расчёт для фиксированного значения коэффициента нагрузки

Я это и имел ввиду.

Сообщение от Александр

Берите ту же методику, по которой считается складной хвост со смещением оси ветроголовки.

А эта методика никаких аэродинамических подъёмных сил не учитывает, чистая механика, осевое давление плюс вес.
Хотелось бы определить порядок величины подъёмной силы, чтобы понять имеет ли она вообще какое нибудь значение для нас.
А величина офсета имеет значение? Чисто теоретически я и 3 см могу сделать.

[Александр]

Сообщение от hecs

Это у нас спонтанные флуктуации сознания на фоне энтропии мыслительных процессов...

Хорошо сказано!

Сообщение от hecs

А эта методика никаких аэродинамических подъёмных сил не учитывает, чистая механика, осевое давление плюс вес.

И правильно делает.
Так и надо.
Величину смещения можно определить, задавшись начальным моментом опрокидывания для случая осевого давления по нормали. Никаких подъёмных сил тут не нужно привлекать. Только сила лобового сопротивления и отношение площадей. Какая разница, что именно у нас этому противодействует? То ли это пружина (в складнохвостике), то ли гравитация (в всплывающем)? Суть процесса не меняется никак. Если у Вас отношение площадей будет, скажем, 10%, то и начальная сила опрокидывания будет составлять те же 10% от исходного осевого давления. А затем начнёт меняться согласно косинусу угла наклона.

[hecs]

Сообщение от valeriyvalki

Всё дело в том что вес ветроголовки набирается приличный

И чем это может быть плохо?