f Формула 670
Гонки и путешествия под парусом
Новости Регаты Рулевые Форум Видео Фотоконкурс Справочник

Автор Тема: Формула 670  (Прочитано 54141 раз)

0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.

Freestyler

  • Сообщений: 9
  • Уважуха: +1/-0
  • Тип: Formula
Re: Формула 670
« Ответ #50 : 07 Сентября, 2012, 17:45:40 »
Ну да, вопрос только в том, как эту нагрузку распределить между вантой, штагом, шпором мачты и гикашкотом.
В кораблестроении отдельно рассматривают продольные и поперечные нагрузки. Можно же разделить на две схемы: ванта-шпор-ванта и штаг-шпор-гикашкот. К слову, статику всего корабля можно посчитать на калькуляторе, да и динамические нагрузки там закладываются лишь в виде коэффициентов.

Якуненко Александр

  • Сообщений: 543
  • Уважуха: +94/-24
Re: Формула 670
« Ответ #51 : 07 Сентября, 2012, 18:42:31 »
Александр, ожидали большего. Это можно было и не рисовать. И так понятно. Народ ждет расчета нагрузок в узлах. Сила, кстати, приложена в неправильном месте. Она должна быть в районе ЦП грота, т.е. гораздо ниже.

И 400 кг для такой лодки мало. Нагрузку считают как Вес лодки (с припасами) + удвоенный вес экмпажа. Т. е. явно должно быть не меньше 550 кг.

Цели темы прочностного анализа в рамках данной ветки следующие:
1. Раскрыть условия, которые легли в основу прочностного анализа "Формулы-670".
2. Обозначить критические условия эксплуатации данной лодки.
3. Показать условия прочностных испытаний, которые проходила лодка.
4. Обозначить условия испытаний, которые лодка должна, по нашему мнению, проходить в начале каждого сезона.
5. Обучение основам расчета и проектирования в рамках данной темы целью не является.
 Не очень понятно, откуда такие завышенные ожидания. Все давно известно. Просто из большого количества известного стоит задача по возможности максимально точно выбрать то, что необходимо в данном случае.
 По пункту 1. Как ни странно это может прозвучать, основная проблема заключается не в том, чтобы произвести расчеты, а в том, чтобы максимально приближенно (точно) и по возможности просто задать нагрузки.
 В нашем случае предполагается следующая логика. Полезная нагрузка 800 кг равномерно распределена вдоль продольных элементов (400+400), при этом на мост через ванты, штаг, шпор мачты и корпус (реакция опоры) действует сила (по поводу места ее приложения смотри ниже), которая вывешивает один из корпусов и - ничего не разрушается.
 Чтобы не казалось, что эта логика и так очевидна, можно, к примеру, сказать, что основные нагрузки часто задают исходя из водоизмещения (и в определенных случаях это обоснованно), иногда исходя из силы ветра (представляется весьма порочной), и т.д..
 По пункту 2. Практическое применение, думаю, понятно. Если полезная нагрузка меньше 800 кг, и корпус отрывается от воды, то разрушений не будет, и т.д..
 По пунктам 3 и 4. Довольно простой способ убедиться в качестве прочностных расчетов, а также узлов, деталей, сборки, одним словом, всего, что должно работать на безопасность плавания в указанных условиях. Кстати, испытания на нагрузки, близкие к критическим, правильно проводить на суше (сначала на суше), т.к. здесь не только безопасность. Здесь есть возможность, постепенно нагружая изделие, внимательно отследить поведение конструкции, где в первую очередь начинают развиваться разрушения (удлиняются элементы, плывут отверстия). Кроме того, можно избежать серьезных разрушений из-за разрушения дешевого элемента (например, болта).

 По поводу силы, вывешивающей корпус с распределенной нагрузкой 400 кг.
 Место приложения силы важно только для определения сил, действующих на мачту. Однако в этом случае в расчет должны приниматься и другие действующие силы:
1) Распределенная сила (а не результирующая, о которой, очевидно, идет речь) от нагрузок, приходящих с ликтроса грота.
2) Точечные нагрузки, приходящие с:
    а) штага;
    б) вант;
    в) шпора мачты;
    г) гика;
    д) оттяжки гика;
    е) грота и стаксель фалов (в определенных случаях);
    ж) других элементов (краспиц, ромбовант, и прочее).
 Для определения сил, действующих на мост, место приложения этой силы в указанных пределах почти не влияет, т.к. силы, действующие на мост, приходят (повторяюсь) с вант, штага, шпора (шарнир, не передающий изгибающий момент с мачты) и корпуса.
 Поскольку оба ряда вант крепятся к мосту в одной точке, а в верхних точках силы берутся в одной и той же плоскости, проходящей через ось мачты, то смещение силы, обозначенной на схеме вниз, будет приводить лишь к перераспределению нагрузок между верхними и нижними вантами. При этом усилия в верхних вантах снижаются, т.к. нагрузку начинают брать нижние, при этом сжимающее усилие в мачте на участке между вантами тоже падает. Потеря устойчивости на этом участке соответственно уменьшается. И т.д.. Но это уже все про мачту, расчет которой делается на следующем этапе.

Таким образом, эта сила никак не имитирует ветровую нагрузку, приходящую с грота. Она несет совсем другую (смотри выше) смысловую нагрузку, а место ее приложения выбрано из условий упрощения испытаний. Более того, на практике нас не интересует ее величина и точное место ее приложения.

                                                                               Главное - 400 кг +1/2 веса лодки и отсутствие поломок конструкции.



Якуненко Александр

  • Сообщений: 543
  • Уважуха: +94/-24
Re: Формула 670
« Ответ #52 : 10 Сентября, 2012, 14:50:35 »
Шверт и его подвеска

Якуненко Александр

  • Сообщений: 543
  • Уважуха: +94/-24
Re: Формула 670
« Ответ #53 : 10 Сентября, 2012, 14:51:31 »
еще

Серж

  • Гость
Re: Формула 670
« Ответ #54 : 10 Сентября, 2012, 15:29:07 »
А зачем в этой конструкции верхняя труба, которая фактически дублирует стоящую над ней балку ?

Илья МГУ

  • Сообщений: 3286
  • Уважуха: +316/-130
  • Название: "Котоярви"
  • Тип: большая байдарка
  • Номер: М597
Re: Формула 670
« Ответ #55 : 10 Сентября, 2012, 16:00:03 »
А зачем в этой конструкции верхняя труба, которая фактически дублирует стоящую над ней балку ?

ИМХО: чтобы стало меньше на один противный шарнир.
"Лучше нет для нас призванья, чем бесплодные скитанья..."      Ю. Визбор

ВРан

  • Сообщений: 1511
  • Уважуха: +137/-117
  • М625 "Негордый"
Re: Формула 670
« Ответ #56 : 10 Сентября, 2012, 17:03:06 »
Выглядит все это симпатично. Но:
Вряд ли все это облегчает конструкцию по сравнению с традиционным карданом и растяжками. Скорее всего, утяжеляет.
Ну и шверт перестает быть поворотным, т.е. изменять угол атаки не получится. В условиях сильных и средних ветров это, в принципе, неплохо, но приведет к ухудшению лавировочных качеств в слабые ветра.
Пока что вижу не очень очевидный плюс - сокращение скорости сборки. Ну и отсутствие здоровенного отверстия под кардан - конечно, меньше возможности шверт развалить.
Лучше технических усовершенствований может быть только хорошо воспитанный матрос
Авторский путешественно-музыквльный ;) канал на ютуб

Якуненко Александр

  • Сообщений: 543
  • Уважуха: +94/-24
Re: Формула 670
« Ответ #57 : 11 Сентября, 2012, 19:35:04 »
Ответ от автора проекта.
  Хочется еще раз обратить внимание на то, что "Формула-670" спроектирована и построена в соответствии с техническими условиями (ТУ)
(см. начало темы) специально для Белого моря.
  ТУ разрабатываются для того, чтобы не вообще строить "классную" лодку, а для того, чтобы эта лодка обладала конкретными качествами.
Только на этой основе можно более или менее объективно оценивать результаты.
  ТУ, имеющие отношение к шверту и его подвеске:
          1. Надежность
          3. Простота.
          4. Минимум сборочных единиц.
          5. Минимум регулировок.
          6. Минимально возможное время сборки.
          20. Легко поднимаемый и опускаемый откидной шверт.
  По пункту 20.
Шверт легко поднимается через блок, совмещенный с кулачковым стопором, установленным на предпоследней балке. Усилие снижено в два раза.
Легко опускается и откидывается. Никогда не заедает. В рабочем положении удерживается двумя спаренными амортизаторами диаметром 10 мм,
заведенными на носовую балку.
  По пункту 6.
Собирается просто, времени тратится немного.
  По пункту 5.
Регулировок никаких нет.
  По пункту 4.
Две однозначно собираемые единицы.
  По пункту 3.
Конструкция простая, кол-во деталей и узлов минимально.
  По пункту 1.
Замена верхней трубы на балку означает увеличение нагрузок на узлы крепления и на нее саму.
  Это влечет за собой снижение ресурса узлов, повышает требования к ним, усложняет конструкцию, что в совокупности снижает общую надежность.
  Таким образом верхняя труба не дублирует балку - она разгружает ее и узлы.
  Все это в совокупности с пунктами 3, 5 и 20 дает основания считать конструктивные решения надежными, что подтверждается на практике.
Никаких проблем со швертом и подвеской на настоящий момент не было.
  Возвращаясь к ТУ. Задачи облегчить конструкцию по сравнению с "традиционными карданом и растяжками" вообще не ставилось (см. ТУ),
также как и делать поворотный шверт для улучшения лавировочных качеств в слабые ветра при перемещении из пункта А в пункт Б по
акватории Белого моря. Думаю, многие, кто ходил пару-тройку раз по Белому морю, поймут меня правильно.
  Еще раз хочу сказать, первые пункты ТУ: надежность, простота, минимум регулировок. Время сборки - на пятом месте.
Считаю, что все поставленные задачи выполнены.
  Безусловно, можно обсуждать задачи, поставленные в ТУ. Но это другая тема. А здесь мы должны оценивать конструкцию исходя из конкретно
заданных технических условий, а не фантазировать о тех качествах, которыми она должна обладать.

Якуненко Александр

  • Сообщений: 543
  • Уважуха: +94/-24
Re: Формула 670
« Ответ #58 : 11 Сентября, 2012, 19:36:37 »
А зачем в этой конструкции верхняя труба, которая фактически дублирует стоящую над ней балку ?

ИМХО: чтобы стало меньше на один противный шарнир.

Совершенно верно. Ничего не могу с собой поделать, но патологическое неприятие вызывает возня с изготовлением и эксплуатацией
краспиц, ромбовант и особенно талрепов, которые надо крутить, контрить, настраивать,...
Сколько сил при изготовлении и времени при сборке. Наверное, надо было это внести в технические условия отдельным пунктом.
  Поэтому в этом проекте:
          нет ни одного талрепа,
          нет краспиц и ромбовант.
Эта же патология относится и ко всяким "традиционным растяжкам" шверта как к таковым помимо всего прочего.

Серж

  • Гость
Re: Формула 670
« Ответ #59 : 11 Сентября, 2012, 20:10:39 »
  По пункту 1.
Замена верхней трубы на балку означает увеличение нагрузок на узлы крепления и на нее саму.
  Это влечет за собой снижение ресурса узлов, повышает требования к ним, усложняет конструкцию, что в совокупности снижает общую надежность.
  Таким образом верхняя труба не дублирует балку - она разгружает ее и узлы.


Суждение крайне спорное.  Типа, все нагрузки от шверта подвисли в воздухе на нержавеющем треугольнике. К сожалению, он в 2-х точках закреплен на раме и на них пришло гораздо больше, чем могло быть на 3-х точках.  Так что ничего верхняя труба не разгружает, а просто переносит нагрузку в другие точки. Но работает, и это хорошо  :)