Скатать и склепать трубу для лонжерона?

Аркадич

Gentlemen's Club 115
Откуда
Москва
В некоторых зарубежных конструкциях самодельных ультралайтов в качестве лонжеронов и хвостовых балок используются тонкостенные алюминиевые трубы диаметром больше 100мм. Однако необходимый сортамент указанный чертежах  отсутствует в продаже на просторах нашей любимой Родины. Можно, конечно заказать у буржуев, но доставка длинномерных грузов, особенно тонкостенных труб, связана с некоторыми проблемами, с которыми  лично мне не очень бы хотелось сталкиваться. Отсюда возникает вопрос, а если скрутить трубу или склепать ее из двух полукруглых секций сделанных из листа необходимой толщины? Например, мене представляется следующая технология: По стальной трубе нужного диаметра  отштамповываются  две секции, которые приклеиваются по нахлестам, образуя  два шва на боковых поверхностях трубы. Далее прямо на пуансоне производится предварительно засверливание под заклепки. Затем труба снимается, окончательно просверливаются  отверстия и  деталь проклёпывается.  Ну а отсюда еще несколько вопросов: А можно ли так поступать?  В случае если ДА, то какой из вариантов предпочтительнее с одним швом или с двумя? Надеюсь, что такая конструкция должна быть попрочнее чем обычная алюминиевая труба, но так ли это?
 

Вложения

ucs

Я люблю этот Форум!
Откуда
Ст. Купавна
В.П. Лапшин где то на форуме так предлагал делать трубчатый лонжерон необходимого диаметра, просто сворачивая лист д16т на вальцах.
 

Аркадич

Gentlemen's Club 115
Откуда
Москва
Эх, где бы взять такие вальцы для трубы 5 метров ? Таких больших небось и не бывает в природе, а вот прокатать роликом лист по стальной трубе очень даже можно в гаражных условиях.   
 

ucs

Я люблю этот Форум!
Откуда
Ст. Купавна
Да в принципе не важно, как катать будете, вальцами удобнее. Можно ведь и составной лонжерон делать, с кольцевыми накладками,   или труба в трубе состыковать , все считается.
 

Lapshin

Делай, как дОлжно, и - будь, что будет
Откуда
Москва
Эх, где бы взять такие вальцы для трубы 5 метров ? Таких больших небось и не бывает в природе, а вот прокатать роликом лист по стальной трубе очень даже можно в гаражных условиях.    
     А зачем, в принципе, нужна труба одинакового сечения на длину 5 м? Без потери прочности можно и перестыковаться на накладках: при этом, сыграв на толщинах стенки, можно сделать лонжерон более эффективном в весовом отношении.
     Что касается - как лучше: можно сказать следующее.
- Из двух половинок с перехлестом по швам, сечение будет иметь бОльший момент инерции (швы, естественно, сверху и снизу) и момент сопротивления, чем аналогичная бесшовная труба и труба с одном швом - но весь смысл применения трубы именно круглого сечения состоит в том, что можно использовать  самую такую трубу в качестве сборочного стапеля крыла, нанизывая на нее нервюры, как шашлык на шампур и имея возможность задать любую крутку, либо обойтись без нее. Нарисованная Вами картинка дает сечение не вполне круглое и нервюры будут болтаться на ней, как цветок в проруби и не имеет никаких преимуществ перед трубой квадратного, прямоугольного, или иного сечения, которые можно изготовить на гибочнике и которые еще более эффективны по весу. Для использования трубы, например, для хвостовой балки, сказанное выше, не очень актуально.
     Поэтому, почти безразлично - из одной, или двух частей катать трубу: следует ее кромки соединить встык и переклепаться на накладке, или, что сложнее, для клепки внахлест сделать подсечку вблизи кромки, которая окажется внутри - при этом (и клепке впотай) сечение можно сделать идеально круглым.
 

Аркадич

Gentlemen's Club 115
Откуда
Москва
На самом деле труба нужна  4.267 метра (14 футов) для хвостовой балки и две трубы 3.353 метра ( 11 футов). В настоящий момент перевожу мануалы и пытаюсь осмыслить чертежи "Колб Ультрастар", которые честно скачал на другом форуме. Так вот в конструкции крыла именно как вы и сказали нервюры нанизываются на лонжерон аки шашлык на шампур (скорей бы уже весна), но ведь при наличии ступеньки в 2мм из за перехлеста половинок - эту ступеньку, можно будет компенсировать 2мм прокладкой через которую будет приклепана нервюра, то есть в месте крепления нервюры будет идеальная труба в стык на которую с легким натягом сядет полка нервюры.  Конечно, конструкция прибавит слегка в граммах, но не думаю что на много. Еще вы написали:
(швы, естественно, сверху и снизу)
  и это меня слегка смутило, так как, в мануале четко указано: «если на вашей трубе имеются незначительные дефекты – старайтесь расположить трубу таким образом, чтобы дефекты были дальше от фюзеляжа и ориентированы по сторонам лонжерона крыла, но не сверху и не снизу». Вот цитата из мануала:  The wing spar is similar. Two feet on each side of the H—section bolt is a high stress region. In general keep any dimples toward the rear of the fuselage tube. Keep them as far away from the H-section bolt as possible, and orient them on the sides of the wing spars - not the top or bottom. Наверное, я что-то не догоняю, но мне тоже показалось, что перехлесты должны находиться именно сбоку ведь при изгибах лонжерона в вертикальной плоскости нагрузку будут воспринимать двойные стенки в местах перехлеста? С другой стороны там ведь отверстия под клепки?  В общем, расположить трубу нужно так, что бы было крепко!
И еще вопрос, а с каким шагом нужно клепать подобные детали и есть ли на форуме специалист, который помог бы мне за деньги просчитать будут ли соответствовать по прочности мои поделки оригинальным американским трубам?
 

Вложения

Lapshin

Делай, как дОлжно, и - будь, что будет
Откуда
Москва
и это меня слегка смутило, так как, в мануале четко указано: «если на вашей трубе имеются незначительные дефекты – старайтесь расположить трубу таким образом, чтобы дефекты были дальше от фюзеляжа и ориентированы по сторонам лонжерона крыла, но не сверху и не снизу». Вот цитата из мануала:  The wing spar is similar. Two feet on each side of the H—section bolt is a high stress region. In general keep any dimples toward the rear of the fuselage tube. Keep them as far away from the H-section bolt as possible, and orient them on the sides of the wing spars - not the top or bottom. Наверное, я что-то не догоняю, но мне тоже показалось, что перехлесты должны находиться именно сбоку ведь при изгибах лонжерона в вертикальной плоскости нагрузку будут воспринимать двойные стенки в местах перехлеста? С другой стороны там ведь отверстия под клепки?  В общем, расположить трубу нужно так, что бы было крепко! 
Да, не догоняете. Там говорилось о дефектах - а клепаный шов к дефектам никоим образом не относится, зато в месте перехлеста имеется двойная толщина, которую грех, конечно, не использовать: а использовать это можно, разместив перехлесты вверху и внизу.
Ваши накладочки под нервюры мне не нравятся - намудохаетесь Вы с ними, а результат будет, максимум, "на троечку": идеальная окружность в этом месте, на самом деле, лишь видится в воображении - добиваться ее у каждой нервюрки придется отдельно.
Заклепочные швы, вообще, считают; толщина заклепки выбирается из равнопрочности между срезом заклепки и смятием листа ; шаг считается, исходя из нагрузок - когда запасы достаточны, шаг может достигать 10 диаметров заклепки.
 

Аркадич

Gentlemen's Club 115
Откуда
Москва
Сам расчеты не осилю. Прощай мечта  :'( Хотя, можно, наверное, попытать счастье  и найти специалиста или умного студента для расчетов лонжеронов и хвостовой балки, но сколько это будет стоить, и как проверить что тебе насчитают, вот в чем вопрос? Да и если считать, то зачем тогда делать именно трубы? Может, кто ни будь, знает к кому можно обратиться на форуме или еще куда, за помощью? Покупать трубы точно не хочу по нескольким причинам: Во первых при поломке  нужно будет опять страдать с доставкой и терять массу времени и денег, а во вторых, если будут расчеты и технология под наш материал - то может кто еще захочет построить этот симпатичный самолетик.
 
Откуда
UR UKFF
шаг считается, исходя из нагрузок - когда запасы достаточны, шаг может достигать 10 диаметров заклепки.
Извиняюсь за вторжение.
Владимир Павлович применительно к хвостовой балке "Shadow"
при длине 4300 стенке 1.25 шаг 10 диаметров будет достаточен ?
Нагрузка на стабилизатор вроде небольшая 250-280 кг
 

Lapshin

Делай, как дОлжно, и - будь, что будет
Откуда
Москва
Извиняюсь за вторжение.
Владимир Павлович применительно к хвостовой балке "Shadow"
при длине 4300 стенке 1.25 шаг 10 диаметров будет достаточен ?
Нагрузка на стабилизатор вроде небольшая 250-280 кг
Нормально - тема-то та самая.
При стенке 1.25 я бы клепал вытяжными заклепками диаметром 4 мм двухрядным швом в шахматном порядке с шагом 50 мм в каждом ряду.
 

Аркадич

Gentlemen's Club 115
Откуда
Москва
Сижу ковыряюсь на Яхугрупе, а оказывается, на форуме есть тема по Ультрастару и в ней активно обсуждались варианты замены пресловутых труб: http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1322075996/0  Даже есть один человек, который было активно начал строить, но чего-то тема у него слегка заглохла. Попробую выйти на связь.
 

nick

Я люблю строить самолеты!
в Киеве на авиазаводе "Авиант" есть вальцы длиной 6 метров.ищите связи и контакты или группируйтесь и заказывайте официально.
 

Lapshin

Делай, как дОлжно, и - будь, что будет
Откуда
Москва
  Нержавеющими или аллюминиевыми? 
Я таки извиняюсь Владимир Павлович, но этож как у нас говорят: две большие разницы.
Вообще-то, и с алюминиевыми ничего не будет при таком шаге.
Но примерно равнопрочными с дюралем толщиной 1.25 будут стальные заклепки - около 200 кГ на срез.
 

Байкал

Строим - чтобы летать!
Откуда
За Уралом
  Нержавеющими или аллюминиевыми? 
Я таки извиняюсь Владимир Павлович, но этож как у нас говорят: две большие разницы.
Вообще-то, и с алюминиевыми ничего не будет при таком шаге.
Но примерно равнопрочными с дюралем толщиной 1.25 будут стальные заклепки - около 200 кГ на срез.
  Спасибо Владимир Павлович.
Я таки именно так и подумал вначале... но всёж уточнил.
А вашей таки формулировке позавидовала бы даже моя тётя Сара из Одессы. ;)
 
Откуда
UR UKFF
Извиняюсь за вторжение.
Владимир Павлович применительно к хвостовой балке "Shadow"
при длине 4300 стенке 1.25 шаг 10 диаметров будет достаточен ?
Нагрузка на стабилизатор вроде небольшая 250-280 кг
Нормально - тема-то та самая.
При стенке 1.25 я бы клепал вытяжными заклепками диаметром 4 мм двухрядным швом в шахматном порядке с шагом 50 мм в каждом ряду.
Спасибо ! Через неделю попробую ХАЗ "прозондировать" по поводу гибки.Единственная "дефицитная" деталь в данной конструкции  ;D Из Д16Т будет по любому легче и прочнее, чем оригинал из 6061
 

Lapshin

Делай, как дОлжно, и - будь, что будет
Откуда
Москва
А какие вопросы: в случае изгиба в вертикальной плоскости заклепочный шов вообще не нагружен; при изгибе трубы 125х1.25 в поперечной плоскости от нагрузки на ВО в 100 кГ (приблизительно, так и будет) и плече в 3 м перерезывающая сила может быть взята всего лишь 24-мя заклепками: реально, их настолько больше, что и у вдвое более слабых алюминиевых, запас окажется достаточным. Крутящий момент от действия нагрузки от ВО совместно с несимметричной нагрузки на ГО составит порядка 40000 кГмм и касательное напряжение от него где-то на уровне 1 кГ/мм^2 - о чем здесь говорить?
 

Байкал

Строим - чтобы летать!
Откуда
За Уралом
А какие вопросы: в случае изгиба в вертикальной плоскости заклепочный шов вообще не нагружен; при изгибе трубы 125х1.25 в поперечной плоскости от нагрузки на ВО в 100 кГ (приблизительно, так и будет) и плече в 3 м перерезывающая сила может быть взята всего лишь 24-мя заклепками: реально, их настолько больше, что и у вдвое более слабых алюминиевых, запас окажется достаточным. Крутящий момент от действия нагрузки от ВО совместно с несимметричной нагрузки на ГО составит порядка 40000 кГмм и касательное напряжение от него где-то на уровне 1 кГ/мм^2 - о чем здесь говорить? 
  Совершенно верно... Но на уровне подсознания вы отдали предпочтение нержавейке не случайно... как собственно и я.
  Алюминиевые заклёпки у нас частенько особым качеством не отличаются... и болтаться (как минимум) могут начать очень быстро.  Посему жезеляка будет и предпочтительнее по части ресурса и надёжности.
 
Откуда
UR UKFF
А какие вопросы: в случае изгиба в вертикальной плоскости заклепочный шов вообще не нагружен; при изгибе трубы 125х1.25 в поперечной плоскости от нагрузки на ВО в 100 кГ (приблизительно, так и будет) и плече в 3 м перерезывающая сила может быть взята всего лишь 24-мя заклепками: реально, их настолько больше, что и у вдвое более слабых алюминиевых, запас окажется достаточным. Крутящий момент от действия нагрузки от ВО совместно с несимметричной нагрузки на ГО составит порядка 40000 кГмм и касательное напряжение от него где-то на уровне 1 кГ/мм^2 - о чем здесь говорить? 
  Совершенно верно... Но на уровне подсознания вы отдали предпочтение нержавейке не случайно... как собственно и я.
  Алюминиевые заклёпки у нас частенько особым качеством не отличаются... и болтаться (как минимум) могут начать очень быстро.  Посему жезеляка будет и предпочтительнее по части ресурса и надёжности.
Будем следовать указаниям  ;) В процессе постройки только авиационные материалы,то что из строймаркета - исключено.

P.S Кстати, подобное можно применить топикстартеру в конструкции балки "Колба", длина и диаметр почти идентичны.
 

Аркадич

Gentlemen's Club 115
Откуда
Москва
Кстати, подобное можно применить топикстартеру в конструкции балки "Колба", длина и диаметр почти идентичны.
На ус уже намотал! Владимиру Павловичу огромное спасибо! В связи с наличием ветки по Ультрастару с дальнейшими вопросами по конструкции самолета переезжаю туда! На мой взгляд, тема интересная но, к сожалению, слегка ушла в забвение. Буду очень благодарен специалистам и всем сочувствующим за любую помощь в процессе адаптации американской конструкции под отечественные материалы и «гаражные» технологии.
 
Вверх