Четверг, 29.06.2017, 12:01

Строим Яхту!

Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Каталог статей | Регистрация | Вход
Меню сайта

Статьи сайта
[05.03.2012]
Самодельный сноуборд.Самодельный сноуборд.

[24.04.2013]
Чертежи пляжного катамарана Hobby Kat.Чертежи пляжного катамарана Hobby Kat.

[11.04.2012]
В.М.Перегудов.Туристские разборные парусные суда.Паруса разборных судов.В.М.Перегудов.Туристские разборные парусные суда.Паруса разборных судов.

[22.03.2012]
Парус на гребную лодку.Парус на гребную лодку.

[22.08.2011]
Строю семейную яхту.Строю семейную яхту.


Категории раздела
Швертботы. [16]
Чертежи и рекомендации для самостоятельного строительства.
Каноэ. [4]
Все для самостоятельной постройки каноэ.
Лодки для рыбалки,охоты. [7]
Паруса,мачты... [4]
Все,что касается самостоятельного изготовления паруса,мачты.
Полезные советы. [24]
Описания приспособлений и методик используемых в строительстве и эксплуатации плавсредства.
Времяубивание с пользой. [18]
Сноуборды,буера,тренажеры для тела и ума...
Мои статьи [43]

Наш опрос
17'6" 3-Berth Yawl или Карась 500?Что бы Вы выбрали для самостоятельного строительства?
Всего ответов: 239


17'6" 3-Berth Yawl

Карась 500

Разное





Виртуальный
парусный инструктор










Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Форма входа

Теги сайта





Graffiti Decorations(R) Studio (TM) Site Promoter

Главная » Статьи » Паруса,мачты...

Момент инерции,или как определить сечение мачты для яхты?

Нравится

Основной нагрузкой, действующей на мачту паруснои яхты,является сила сжатия под действием натяжения наветренных вант, поэтому расчет элементов поперечного ceчения мачты можно выполнять по изестной формуле Эйлера для критической силы работающего на продольный изгиб тонкoгo стержня. Минимальный момент инерции сечения мачты:

Очевидно, что осевая сила Ро зависит от водоизмещения D и остойчивости яхты и приближенно может быть определена по формуле:

Коэффициент k представляет coбой удвоенное значение отношения плеча статической остойчивости к ширине яхты (k = 2lcт : Вwl) для расчетноrо случая максимальной эксплуатационной нагрузки на мачту: для катамаранов это максимум восстанавливающего момента; для швертботов восстанавливающий момент при максимальиом откренивании экипажем; для килевых яхт восстанавливающий момент при кpeне 35 – 45. Естественно, если конструктор располагает диаграммой статической остойчивости, ледует воспользоваться уточненным значением k.


Коэффициент n зависит от типа яхты и условий ее эксплуатации. Наименьшее значение n = 3 принимается для гоночных швертботов и яхт; для крейсерских яхт, плавающих в суровых морских условиях, n = 5 – 6.

Расчетная длина пролета мачты L, которая зависит от схемы раскрепления мачты стоячим такелажем, может быть определена лишь приближенно. Чем больше рядов краспиц в пределах высоты переднего паруснoгo треугольника Н, тем меньше эта длина. Коэффициент n в зависимости

 

 определяется экспериментальным путем для типовых схем оснастки мачт стоячим такелажем. Практически формула для определения минимального момента инерции сечения мачты, обеспечивающего достаточную прочность, может быть приведена к виду:

  

Значения коэффициента С (следует иметь в виду не безразмернoгo!) для различных типов яхт и мaтериалов приведены в табл. 1, а в табл. 2 указаны некоторые механические свойства материалов, положенные в основу расчетов. Лучшим материалом для изготовления рангоута, видимо, следует считать алюминиево-магниевые сплавы, обладающие наибольшей удельной жесткостью.


На рис. 1 – 3 показаны типичные поперечные сечения мачт, для кaждоrо из которых в табл. 3 приведены расчетные формулы для определения моментов инерции относительно главных осей сечения и площади сечения Р. Из рассматриваемых конструкций деревянных мачт (рис. 1) самыми тяжелыми будут мачты типа «а», caмыми легкими типа «г» (при равной прочности их вес на 30 – 34 % ниже, чем мачт типа «а»). Относительный вес мачт типа «б» и «в» составляет соответственно 75% и 85% веса мачты «а». По аэродинамическим показателям все показанные сечения примерно равноценны: менее «обтекаемая», чем у «б», форма сечений «в» и «г» компенсируется меньшей площадью мачты, нормальной к потоку. Вес погонного метра мачты можно подсчитать по формуле:

  

Сечения прессованных мачт из легкого сплава показаны на рис. 2. Сечения типа «а» обычно применяют для швертботов и небольших яхт водоизмещением до 2,5 – 3 т, сечения «б» (эллиптические или овальные трубы) с внутренним или наружным рельсом для ползунков паруса для более крупных яхт. Однако сейчас и на малых яхтах все чаще можно встретить мачты с сечением типа «б» и с ликпазом (показан пунктиром). Боковые стенки прессованных мачт делают утолщенными, чтобы обеспечить приемлемые значения напряжений смятия в местах крепления оковок. Средняя толщина стенки специально изготовленных мачтовых профилей обычно составляет б = 0,022 -:- 0,033 В, но не менее 2 мм. Момент инерции круглой тонкостенной трубы с наружным диаметром D и толщиной стенки б можно подсчитать по формуле:

 

 Обычно применяют сечения с отношением размеров k = Н /В, paвным для «гибкого» paнгоутa 1,25 -:- 1,3 и для «жесткого» – 1,4 -:- 1,5. Такие соотношения обеспечивают отношение моментов инерции Imах: Imin = 1,6 -:- 2,5.

Эллиптические сечения выполняют упрощенными, составленными из дуг окружностей или с плоскими участками на боковых стенках, как показано на рис. 3, б. Мачты кpyглого ceчения нежелательны, поскольку, обеспечивая их жесткость в продольном направлении, приходится несколько завышать и поперечную жесткость (см. примечание 3 к табл. 1). Кроме тoгo, чтобы лучше раскрепить мачту в продольном направлении, обычно требуются установка дополнительных штагов и бакштагов, большой вынос основных вант от траверза мачты вперед и назад и т. п.

  

При выборе толщины сварныхмачт (рис. 3) следует учитывать сложность сварки тонких стенок и крепления к ним оковок; кроме тoгo, тонкостеиные мачты могут иметь нeдостаточную прочность на сжатие(проверка делается по обычным схемам расчета тонкостенных стержней на продольный изгиб) и склонны к потере устойчивости стенок при случайных нагрузках, ударах и т. п.

 

 Определив наибольшее сечение мачты в районе крепления основных вант, можно установить элементы сечений в других районах мачты. Для шлюпа с вооружением типа «3/4» или «7/8» сечение от середины пролета к шпору может быть уменьшено (по линейным размерам) до 0,95 максимального, к вершине переднего треугольника – до 0,8 – 0,85 и к топу – до 0,5.

 

 Для шлюпов стоповым стакселем мачты чаще вceгo делают цилиндрическими, поскольку осевая нагрузка на таких мачтах практически постоянна по всей длине. Допустимо уменьшение сечения у топа не более чем на 20% максимального, причем сужение мачты можно начинать ниже 75 – 80% ее высоты от палубы. Если в пределах высоты переднeгo треугольника ставится один ряд краспиц, то их высота от палубы обычно равна 52 – 60% высоты треугольника, если два, то нижние ставят на высоте 40 – 47%, а верхние – 70 – 76% высоты мачты над палубой.

 

 Длину нижней краспицы при обычном вооружении «3/4» или «7/8» не следует делать менее 7 – 8% высоты переднего треугольника. Такой же (но не менее) может быть и длина нижних краспиц при топовом стакселе и двух рядах краспиц. Если при топовом стакселе стоит один ряд краспиц, то длина их должна быть максимальной (равной половине ширины яхты у мачты или нeмнoгo меньше ее).

 

   

В заключение в табл. 4 приведены справочные расчетные даниые по мачтам нескольких типичных яхт разиых классов; выбор размеров сдeлан рассмотpeнным в статье способом и, для сравнення, по каталогу английской фирмы «Проктор», выпускающей прессованные мачты из легких сплавов.

Н. В. Грирорьев.

Источник: «Катера и яхты», №69.


Нравится



Источник: http://yachtshipyard.wordpress.com/
Категория: Паруса,мачты... | Добавил: goran (04.03.2012)
Просмотров: 3288 | Теги: рассчет сечения мачты | Рейтинг: 1.0/1
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Кое-какие чертежи
[12.06.2011]
Pram 2,39.
[23.02.2011]
Pram-2,6 m
[22.03.2011]
Чертежи каноэ.
[22.03.2011]
Чертежи понтона.
[17.03.2011]
Лодочка для "покатушек".

Картинки
...
...
...

Календарь

Автора









Архив записей

Полезная киношка




Друзья сайта





  • ___




  • Поиск

    Валюта
    Курсы наличного обмена на сегодня



       

    При полном или частичном использовании материалов данного сайта,ссылка на сайт superengineer.ucoz.ua обязательна как на источник информации.

    Администрация сайта НЕ несет ответственности за содержание модулей с контекстной рекламой.
    О замеченных несоответствиях нормам морали и нарушениях в установках рекламных блоков сообщите через форму "Обратная связь".


             Яндекс.Метрика
          Рейтинг - яхты и катера      

    Copyright MyCorp © 2017