Сообщений в теме: 484

[olloff]

вы оба запарили, что за переменный момент инерции? у вас ветряк-трансформер, или с поворотными лопастями? с какого перепуга он изменится?

[mishka]

olloff (08 Декабрь 2011 - 20:14) писал:

вы оба запарили, что за переменный момент инерции? у вас ветряк-трансформер, или с поворотными лопастями? с какого перепуга он изменится?

Лопасть, находящаяся в вертикальном положении будет иметь меньший ( и намного) момент инерции относительно ВЕРТИКАЛЬНОЙ оси, нежели лопасть, расположенная горизонтально. При вращении в двух плоскостях КАЖДАЯ лопасть в отдельности будет испытывать одинаковые знакопеременные нагрузки ( и, соответственно, создавать реакцию на вал ротора), вне зависимости от количества лопастей, но картина суммарного влияния всех лопастей на ферму будет зависеть от числа лопастей.

[olloff]

[quote name='mishka' date='08 декабря 2011 - 23:41' timestamp='1323366066' post='138087']
Лопасть, находящаяся в вертикальном положении будет иметь меньший ( и намного) момент инерции относительно ВЕРТИКАЛЬНОЙ оси, нежели лопасть, расположенная горизонтально.(момент инерции никак не именится, а вот на момент вращения будет влиять сила тяжести лопасти) При вращении в двух плоскостях(это как? уговая скорость вращения плоскости лопаток на порядок больше угловой скорости поворота оси вращения/корпуса) КАЖДАЯ лопасть в отдельности будет испытывать одинаковые знакопеременные нагрузки ( и, соответственно, создавать реакцию на вал ротора), вне зависимости от количества лопастей, но картина суммарного влияния всех лопастей на ферму будет зависеть от числа лопастей.(чем больше лопастей, тем больше ветровая нагрузка на опору, вследствие чего увеличивается разница "резонансных частот" в амплитудах колебаний опора-лопасть)

[mishka]

[quote name='olloff' date='08 декабря 2011 - 21:35' timestamp='1323369308' post='138091']
[quote name='mishka' date='08 декабря 2011 - 23:41' timestamp='1323366066' post='138087']
Лопасть, находящаяся в вертикальном положении будет иметь меньший ( и намного) момент инерции относительно ВЕРТИКАЛЬНОЙ оси, нежели лопасть, расположенная горизонтально.(момент инерции никак не именится, а вот на момент вращения будет влиять сила тяжести лопасти)[/quote]
Лом (лопасть), расположенный параллельно недалеко от оси вращения, будет иметь значительно меньший момент инерции относительно этой оси, чем тот же лом, только находящийся перпендикулярно оси. При вращении лопасти она регулярно занимает какое-то новое положение относительно вертикальной оси. Соответственно, речь может идти ТОЛЬКО о мгновенном моменте инерции.
[quote name='olloff' date='08 декабря 2011 - 21:35' timestamp='1323369308' post='138091']
При вращении в двух плоскостях(это как? уговая скорость вращения плоскости лопаток на порядок больше угловой скорости поворота оси вращения/корпуса)[/quote]
...и чем больше будет скорость вращения РОТОРА(лопастей), Тем большие усилия на КАЖДУЮ  лопасть будут возникать при повороте всего ротора вокруг вертикальной оси. Банальный гироскопический момент, только действующий на РАЗРОЗНЕННЫЕ части (лопасти), а не на монолитный маховик. В итоге каждая лопасть начнет испытывать знакопеременные нагрузки, начнет вибрировать с двойной частотой.
[quote name='olloff' date='08 декабря 2011 - 21:35' timestamp='1323369308' post='138091']
КАЖДАЯ лопасть в отдельности будет испытывать одинаковые знакопеременные нагрузки ( и, соответственно, создавать реакцию на вал ротора), вне зависимости от количества лопастей, но картина суммарного влияния всех лопастей на ферму будет зависеть от числа лопастей.(чем больше лопастей, тем больше ветровая нагрузка на опору, вследствие чего увеличивается разница "резонансных частот" в амплитудах колебаний опора-лопасть)
[/quote]
Ветровая нагрузка на ОДНУ лопасть постоянна (если не учитывать разницу скоростей воздуха вверху и внизу) и зависит от скорости ветра.
Гиромомент и вызываемые им нагрузки зависят от скорости вращения ротора, и скорости его поворота вокруг вертикальной оси при ориентации "на ветер".

[olloff]

mishka (08 Декабрь 2011 - 23:15) писал:

...Лом (лопасть), расположенный параллельно недалеко от оси вращения, будет иметь значительно меньший момент инерции относительно этой оси, чем тот же лом, только находящийся перпендикулярно оси. При вращении лопасти она регулярно занимает какое-то новое положение относительно вертикальной оси. Соответственно, речь может идти ТОЛЬКО о мгновенном моменте инерции...

похоже вы путаете момент инерции с изгибающим моментом , и возникающие при этом напряжения, действительно будут знакопеременными (близкими к синусоиде).

(я не зря просил незда уточнить, какой из моментов он имеет ввиду)

[nezd]

Та часть изгибающего момента , которая возникает при ориентации ,на каждой лопасти действительно переменная в виде синусоиды. Но момент инерции винта относительно оси ориентации тоже меняется в соответствии с оборотами винта, и при двух лопастях -это очень сильно ( при ориентации ветряк трясется, и самолет на вираже зудит сильно) . А вот при трех лопастях все полностью уравновешено. Двужлопастные винты дешевле и проще , а очень редко используются.

[mishka]

olloff (09 Декабрь 2011 - 19:49) писал:

похоже вы путаете момент инерции с изгибающим моментом , и возникающие при этом напряжения, действительно будут знакопеременными (близкими к синусоиде).

(я не зря просил незда уточнить, какой из моментов он имеет ввиду)

Похоже, Вы никак не можете понять что такое момент инерции.
На схеме показано МГНОВЕННОЕ произвольное состояние. Лопасть 1 расположена практически вертикально.Ее момент инерции относительно оси ПОВОРОТА ( а не оси вращения) будет минимальный. Лопасть №2 занимает промежуточное значение.
Максимальный момент инерции будет у лопасти №3, которая практически перпендикулярна к оси поворота.
При одновременном вращении лопастей и ПОВОРОТЕ ВСЕГО ВЕТРЯКА вокруг вертикальной оси (на ветер) В КАЖДОЙ лопасти будут возникать переменные усилия при повороте на 180 град.
Одновременное воздействие всех сил приводит к возникновению сложной пространственной картины колебаний.
Если эти колебания совпадут с собственной частотой мачты, это будет означать только одно: П...Ц ветряку!
Кроме того, будет возникать еще и гироскопический (опрокидывающий назад всю мачту) момент.
А еще действие сил дедушки Кориолиса.
А еще разность напора вверху и внизу ...
А еще учитывать жесткость каждой лопасти на изгиб и кручение...
А еще....   Да ну б его нафиг столько учить!!!

Прикрепленные файлы

•  схема ветряка.jpg   16,89К   39 Количество загрузок:

[mishka]

nezd (09 Декабрь 2011 - 22:43) писал:

А вот при трех лопастях все полностью уравновешено. Двужлопастные винты дешевле и проще , а очень редко используются.

ПОЛНОСТЬЮ никогда не будет уравновешено.
При трех лопастях просто самые оптимальные результаты...

[olloff]

mishka, а что такое момент инерции?
...Лопасти 1 , 2 и 3 образуют один цельный объект (тело вращения с тремя балками), который собственно и обладает конкретным моментом инерции.

[mishka]

Не буду отправлять к теормеху. Вполне достаточно здесь http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%80%D1%86%D0%B8%D0%B8

Несколько ОТДЕЛЬНЫХ лопастей- это вовсе не "цельный объект". Цельным у них будет ТОЛЬКО место крепления к валу. Дальше каждая живет своей жизнью.

Постоянным будет ТОЛЬКО момент инерции относительно оси ВРАЩЕНИЯ РОТОРА.
Относительно любых других осей у вращающегося ротора каждая лопасть будет иметь переменный момент инерции, зависящий от мгновенного положения данной лопасти относительно выбранной оси.

[olloff]

http://www.all-fizika.com/article/index.php?id_article=142

[mishka]

Ну и???
Здесь то же самое, только рассмотрен простой частный пример определения относительно оси,перпендикулярной плоскости вращения, и проходящей через тело вращения...
А теперь вычислите момент инерции вращающегося стержня относительно оси, ПАРАЛЕЛЬНОЙ плоскости вращения, и отстоящей на некотором расстоянии от плоскости вращения.

Вы никак не можете понять, что есть бесконечное МНОЖЕСТВО ОСЕЙ, ОТНОСИТЕЛЬНО КОТОРЫХ МОМЕНТ ИНЕРЦИИ БУДЕТ РАЗЛИЧНЫЙ!
Постоянный он будет только относительно оси вращения самого ротора ветряка!!!

[olloff]

mishka (11 Декабрь 2011 - 19:09) писал:

... есть бесконечное МНОЖЕСТВО ОСЕЙ, ОТНОСИТЕЛЬНО КОТОРЫХ МОМЕНТ ИНЕРЦИИ БУДЕТ РАЗЛИЧНЫЙ!
Постоянный он будет только относительно оси вращения самого ротора ветряка!!!

с этим, я согласен.
и ещё стоит уточнить - ротор имеет ещё и вертикальную ось "вращения"(степень свободы если быть точным), относительно которой ротор обладает ДРУГИМ моментом инерции (который тоже никак не меняется)

[mishka]

Так об этой самой "вертикальной оси вращения" и весь разговор!!!
И относительно нее КАЖДАЯ лопасть при вращении будет иметь ПЕРЕМЕННЫЙ момент инерции!!!

[olloff]

(...кольцевая! догадался Шштирлиц, когда встретил Бормана в третий раз)
момент инерции изменится, когда лопасть отвалится! или погнется...

[mishka]

????????????........

Можно, я промолчу?
А Вы за это время аккуратно изучите тему "Момент инерции"...

[nezd]

olloff
Относительно оси ориентации каждая лопасть имеет переменный момент инерции , минимальный -когда вертикальна, максимальный -когда горизонтальна. Вот потому двухлопастный ветряк при быстрой ориентации так колбасит.

[olloff]

"колбасит" обычно из-за неправильной балансировки, балансировать надо не только ротор относительно его оси, но и всю систему (корпус, ротор, стабилизатор... то что поворачивается) относительно вертикальной оси. Причина тряски не момент инерции, а внешние силы (кореолиса, дисбаланс,...).
Вы по прежнему считаете, что вокруг вертикальной оси поворачиваются "только лопасти", но в процессе участвует и ротор и его вал, и корпус, и стабилизатор - как одно целое, суммарный момент этой системы постоянный.
По крайней мере, момент инерции стабилизатора(да ещё под влиянием аэродинамической нагрузки)самый большой, а разница между моментами инерции лопастей в вертикальном и горизонтальном положении близка к погрешности вычислений (и при расчетах, принимается за диск, с такой же массой и диаметром)

[mishka]

Уже грустно...

[nezd]

М дааа. А посчитать? Или подумать?