Развертка усеченного и прямого конуса
Расчёт развёртки конуса
Введите размеры в мм, и тип конуса:
Результат расчёта:
Скачать, сохранить результат
Выберите способ сохранения
Информация
Часто в строительной практике или даже повседневной жизни приходится сталкиваться с необходимостью построения конуса. Процесс построения требует определенных знаний и высокой точности, иначе конус будет иметь определенные отклонения от необходимых параметров и это может привести к тем или иным неприятным последствиям. Расчет развертки конуса является важнейшей частью при создании выкройки для конуса. Данный показатель относительный и при его расчете необходимо знать ряд других параметров. При этом, необходимо понимать, что существует два вида конусов. Первый вид называется «Прямой конус», то есть классическом его понимании. Второй вид называется «Усеченный конус» — часть конуса, которая заключается между основанием и секущей плоскостью, параллельной его основанию. Расчет развертки прямого конуса отличается от того, как производится расчет развертки усеченного конуса. Отличие заключается в том, что у усеченного конуса появляется еще одна переменная и по итогу расчета калькулятор сообщает в расчете не только расстояние и угол, но и два радиуса.
Наш онлайн калькулятор имеет встроенные формулы, что позволяет производить расчет данных показателей, просто выбрав вид конуса и введя абсолютные значения в соответствующие ячейки. Возможности и принцип построения системы калькулятора исключают допущение ошибок при расчетах, и избавляют пользователя от необходимости в самостоятельном детальном изучении методик расчета.
Преимущества, которые дает онлайн калькулятор
- Большая экономия времени;
- Гарантированно правильный и предельно точный расчет;
- Удобный интерфейс, который будет понятен даже новичку;
- Открытый доступ к калькулятору для всех пользователей.
Таким образом, можно сделать вывод, что расчет развертки конуса требует концентрации внимания на многих деталях, и самостоятельный его расчет является достаточно трудоемким. Наш онлайн калькулятор является инструментом, который упростит Вашу жизнь при точном расчете данного показателя. Также Вам доступна информация о том, какая формула применяется при расчете и определенная справочная информация.
поделиться и оценить
Смотрите также:
Добавить комментарий
Калькуляторы расчета размеров развертки конуса
Иногда в ходе выполнения тех или иных хозяйственных работ мастер встаёт перед проблемой изготовления конуса – полного или усеченного. Это могут быть операции, скажем, с тонким листовым металлом, эластичным пластиком, обычной тканью или даже бумагой или картоном. А задачи встречаются самый разные – изготовление кожухов, переходников с одного диаметра на другой, козырьков или дефлекторов для дымохода или вентиляции, воронок для водостоков, самодельного абажура. А может быть даже просто маскарадного костюма для ребенка или поделок, заданных учителем труда на дом.
Калькуляторы расчета размеров развертки конусаПонять принцип расчета будет несложно, разобравшись со следующей схемой:
Усеченный конус с определяющими размерами и его развёртка. Показан усеченный конус, но с полным — принцип не меняется, а расчеты и построение становятся даже проще.Итак, сам конус определяется радиусами оснований (нижней и верхней окружности) R1 и R2, и высотой Н. Понятно, что если конус не усеченный, то R2 просто равно нулю.
Буквой L обозначена длина боковой стороны (образующей) конуса. Она в некоторых случаях уже известна – например, требуется сделать конус по образцу или выкроить материал для обтяжки уже имеющегося каркаса. Но если она неизвестна – не беда, ее несложно рассчитать.
Справа показана развёртка. Она для усеченного конуса ограничена сектором кольца, образованного двумя дугами, внешней и внутренней, с радиусами Rb и Rs. Для полного конуса Rs также будет равен нулю. Хорошо видно, что Rb = Rs + L
Угловую длину сектора определяет центральный угол f, который в любом случае предстоит рассчитать.
Все расчеты займут буквально минуту, если воспользоваться предлагаемыми калькуляторами:
Шаг 1 – определение длины образующей L(Если она уже известна – шаг пропускается)
Перейти к расчётам
Шаг 2 – определение радиусов внутренней и внешней дуги разверткиРадиусы рассчитываются поочередно – с выбором в соответствующем поле калькулятора.
Шаг 3 – определение величины центрального угла fПерейти к расчётам
* * * * * * *
Существуют и чисто геометрические методы построения довольно точной развертки конуса, без проведения расчётов. Один из них подробно описан в статье нашего портала «Как сделать абажур своими руками».
Калькулятор усеченного конуса со смещенными основаниями. Как сделать развертку – выкройку для конуса или усеченного конуса заданных размеров
Иногда возникает задача – изготовить защитный зонт для вытяжной или печной трубы, вытяжной дефлектор для вентиляции и т.п. Но прежде чем приступить к изготовлению, надо сделать выкройку (или развертку) для материала. В интернете есть всякие программы для расчета таких разверток. Однако задача настолько просто решается, что вы быстрее рассчитаете ее с помощью калькулятора (в компьютере), чем будете искать, скачивать и разбираться с этими программами.
Начнем с простого варианта — развертка простого конуса. Проще всего объяснить принцип расчета выкройки на примере.
Допустим, нам надо изготовить конус диаметром D см и высотой H сантиметров. Совершенно понятно, что в качестве заготовки будет выступать круг с вырезанным сегментом. Известны два параметра – диаметр и высота. По теореме Пифагора рассчитаем диаметр круга заготовки (не путайте с радиусом готового конуса). Половина диаметра (радиус) и высота образуют прямоугольный треугольник. Поэтому:
Итак, теперь мы знаем радиус заготовки и можем вырезать круг.
Вычислим угол сектора, который надо вырезать из круга. Рассуждаем следующим образом: Диаметр заготовки равен 2R, значит, длина окружности равна Пи*2*R — т.е. 6.28*R. Обозначим ее L. Окружность полная, т.е. 360 градусов. А длина окружности готового конуса равна Пи*D. Обозначим ее Lm. Она, естественно, меньше чем длина окружности заготовки. Нам нужно вырезать сегмент с длиной дуги равной разности этих длин. Применим правило соотношения. Если 360 градусов дают нам полную окружность заготовки, то искомый угол должен дать длину окружности готового конуса.
Из формулы соотношения получаем размер угла X. А вырезаемый сектор находим путем вычитания 360 – Х.
Из круглой заготовки с радиусом R надо вырезать сектор с углом (360-Х). Не забудьте оставить небольшую полоску материала для нахлеста (если крепление конуса будет внахлест). После соединения сторон вырезанного сектора получим конус заданного размера.
Например: Нам нужен конус для зонта вытяжной трубы высотой (Н) 100 мм и диаметром (D) 250 мм. По формуле Пифагора получаем радиус заготовки – 160 мм. А длина окружности заготовки соответственно 160 x 6,28 = 1005 мм. В тоже время длина окружности нужного нам конуса — 250 x 3,14 = 785 мм.
Тогда получаем, что соотношение углов будет такое: 785 / 1005 x 360 = 281 градус. Соответственно вырезать надо сектор 360 – 281 = 79 градусов.
Расчет заготовки выкройки для усеченного конуса.
Такая деталь бывает нужна при изготовлении переходников с одного диаметра на другой или для дефлекторов Вольперта-Григоровича или Ханженкова. Их применяют для улучшения тяги в печной трубе или трубе вентиляции.
Задача немного осложняется тем, что нам неизвестна высота всего конуса, а только его усеченной части. Вообще же исходных цифр тут три: высота усеченного конуса Н, диаметр нижнего отверстия (основания) D, и диаметр верхнего отверстия Dm (в месте сечения полного конуса). Но мы прибегнем к тем же простым математическим построениям на основе теоремы Пифагора и подобия.
В самом деле, очевидно, что величина (D-Dm)/2 (половина разности диаметров) будет относиться с высотой усеченного конуса Н так же, как и радиус основания к высоте всего конуса, как если бы он не был усечен. Находим полную высоту (P) из этого соотношения.
(D – Dm)/ 2H = D/2P
Отсюда Р = D x H / (D-Dm).
Теперь зная общую высоту конуса, мы можем свести решение задачи к предыдущей. Рассчитать развертку заготовки как бы для полного конуса, а затем «вычесть» из нее развертку его верхней, ненужной нам части. А можем рассчитать непосредственно радиусы заготовки.
Получим по теореме Пифагора больший радиус заготовки — Rz. Это квадратный корень из суммы квадратов высоты P и D/2.
Меньший радиус Rm – это квадратный корень из суммы квадратов (P-H) и Dm/2.
Длина окружности нашей заготовки равна 2 х Пи х Rz, или 6,28 х Rz. А длина окружности основания конуса – Пи х D, или 3,14 х D. Соотношение их длин и дадут соотношение углов секторов, если принять, что полный угол в заготовке – 360 градусов.
Т.е. Х / 360 = 3,14 x D / 6.28 x Rz
Отсюда Х = 180 x D / Rz (Это угол, который надо оставить, что бы получить длину окружности основания). А вырезать надо соответственно 360 – Х.
Например: Нам надо изготовить усеченный конус высотой 250 мм, диаметр основание 300 мм, диаметр верхнего отверстия 200 мм.
Находим высоту полного конуса Р: 300 х 250 / (300 – 200) = 600 мм
По т.2 = 364 мм.
Определяем угол сектора нашей заготовки: 180 х 300 / 618,5 = 87.3 градуса.
На материале чертим дугу с радиусом 618,5 мм, затем из того же центра – дугу радиусом 364 мм. Угол дуги может имеет примерно 90-100 градусов раскрытия. Проводим радиусы с углом раскрытия 87.3 градуса. Наша заготовка готова. Не забудьте дать припуск на стыковку краев, если они соединяются внахлест.
Развертка поверхности конуса — это плоская фигура, полученная путем совмещения боковой поверхности и основания конуса с некоторой плоскостью.
Варианты построения развертки:
Развертка прямого кругового конуса
Развертка боковой поверхности прямого кругового конуса представляет собой круговой сектор, радиус которого равен длине образующей конической поверхности l, а центральный угол φ определяется по формуле φ=360*R/l, где R – радиус окружности основания конуса.
В ряде задач начертательной геометрии предпочтительным решением является аппроксимация (замена) конуса вписанной в него пирамидой и построение приближенной развертки, на которую удобно наносить линии, лежащие на конической поверхности.
Алгоритм построения
- Вписываем в коническую поверхность многоугольную пирамиду. Чем больше боковых граней у вписанной пирамиды, тем точнее соответствие между действительной и приближенной разверткой.
- Строим развертку боковой поверхности пирамиды способом треугольников . Точки, принадлежащие основанию конуса, соединяем плавной кривой.
Пример
На рисунке ниже в прямой круговой конус вписана правильная шестиугольная пирамида SABCDEF, и приближенная развертка его боковой поверхности состоит из шести равнобедренных треугольников – граней пирамиды.
Рассмотрим треугольник S 0 A 0 B 0 . Длины его сторон S 0 A 0 и S 0 B 0 равны образующей l конической поверхности. Величина A 0 B 0 соответствует длине A’B’. Для построения треугольника S 0 A 0 B 0 в произвольном месте чертежа откладываем отрезок S 0 A 0 =l, после чего из точек S 0 и A 0 проводим окружности радиусом S 0 B 0 =l и A 0 B 0 = A’B’ соответственно. Соединяем точку пересечения окружностей B 0 с точками A 0 и S 0 .
Грани S 0 B 0 C 0 , S 0 C 0 D 0 , S 0 D 0 E 0 , S 0 E 0 F 0 , S 0 F 0 A 0 пирамиды SABCDEF строим аналогично треугольнику S 0 A 0 B 0 .
Точки A, B, C, D, E и F, лежащие в основании конуса, соединяем плавной кривой – дугой окружности, радиус которой равен l.
Развертка наклонного конуса
Рассмотрим порядок построения развертки боковой поверхности наклонного конуса методом аппроксимации (приближения).
Алгоритм
- Вписываем в окружность основания конуса шестиугольник 123456. Соединяем точки 1, 2, 3, 4, 5 и 6 с вершиной S. Пирамида S123456, построенная таким образом, с некоторой степенью приближения является заменой конической поверхности и используется в этом качестве в дальнейших построениях.
- Определяем натуральные величины ребер пирамиды, используя способ вращения вокруг проецирующей прямой: в примере используется ось i, перпендикулярная горизонтальной плоскости проекций и проходящая через вершину S.
Так, в результате вращения ребра S5 его новая горизонтальная проекция S’5’ 1 занимает положение, при котором она параллельна фронтальной плоскости π 2 . Соответственно, S’’5’’ 1 – натуральная величина S5. - Строим развертку боковой поверхности пирамиды S123456, состоящую из шести треугольников: S 0 1 0 6 0 , S 0 6 0 5 0 , S 0 5 0 4 0 , S 0 4 0 3 0 , S 0 3 0 2 0 , S 0 2 0 1 0 . Построение каждого треугольника выполняется по трем сторонам. Например, у △S 0 1 0 6 0 длина S 0 1 0 =S’’1’’ 0 , S 0 6 0 =S’’6’’ 1 , 1 0 6 0 =1’6’.
Степень соответствия приближенной развертки действительной зависит от количества граней вписанной пирамиды. Число граней выбирают, исходя из удобства чтения чертежа, требований к его точности, наличия характерных точек и линий, которые нужно перенести на развертку.
Перенос линии с поверхности конуса на развертку
Линия n, лежащая на поверхности конуса, образована в результате его пересечения с некоторой плоскостью (рисунок ниже). Рассмотрим алгоритм построения линии n на развертке.
Алгоритм
- Находим проекции точек A, B и C, в которых линия n пересекает ребра вписанной в конус пирамиды S123456.
- Определяем натуральную величину отрезков SA, SB, SC способом вращения вокруг проецирующей прямой. В рассматриваемом примере SA=S’’A’’, SB=S’’B’’ 1 , SC=S’’C’’ 1 .
- Находим положение точек A 0 , B 0 , C 0 на соответствующих им ребрах пирамиды, откладывая на развертке отрезки S 0 A 0 =S’’A’’, S 0 B 0 =S’’B’’ 1 , S 0 C 0 =S’’C’’ 1 .
- Соединяем точки A 0 , B 0 , C 0 плавной линией.
Развертка усеченного конуса
Описываемый ниже способ построения развертки прямого кругового усеченного конуса основан на принципе подобия.
Геометрия как наука сформировалась в Древнем Египте и достигла высокого уровня развития. Известный философ Платон основал Академию, где пристальное внимание уделялось систематизации имеющихся знаний. Конус как одна из геометрических фигур впервые упоминается в известном трактате Евклида «Начала». Евклид был знаком с трудами Платона. Сейчас мало кто знает, что слово «конус» в переводе с греческого языка обозначает «сосновая шишка». Греческий математик Евклид, живший в Александрии, по праву считается основоположником геометрической алгебры. Древние греки не только стали преемниками знаний египтян, но и значительно расширили теорию.
История определения конуса
Геометрия как наука появилась из практических требований строительства и наблюдений за природой. Постепенно опытные знания обобщались, а свойства одних тел доказывались через другие. Древние греки ввели понятие аксиом и доказательств. Аксиомой называется утверждение, полученное практическим путем и не требующее доказательств.
В своей книге Евклид привел определение конуса как фигуры, которая получается вращением прямоугольного треугольника вокруг одного из катетов. Также ему принадлежит основная теорема, определяющая объем конуса. А доказал эту теорему древнегреческий математик Евдокс Книдский.
Другой математик древней Греции, Аполлоний Пергский, который был учеником Евклида, развил и изложил теорию конических поверхностей в своих книгах. Ему принадлежит определение конической поверхности и секущей к ней. Школьники наших дней изучают Евклидову геометрию, сохранившую основные теоремы и определения с древних времен.
Основные определения
Прямой круговой конус образован вращением прямоугольного треугольника вокруг одного катета. Как видно, понятие конуса не изменилось со времен Евклида.
Гипотенуза AS прямоугольного треугольника AOS при вращении вокруг катета OS образует боковую поверхность конуса, поэтому называется образующей. Катет OS треугольника превращается одновременно в высоту конуса и его ось. Точка S становится вершиной конуса. Катет AO, описав круг (основание), превратился в радиус конуса.
Если сверху провести плоскость через вершину и ось конуса, то можно увидеть, что полученное осевое сечение представляет собой равнобедренный треугольник, в котором ось является высотой треугольника.
где C — длина окружности основания, l — длина образующей конуса, R — радиус основания.
Формула расчета объема конуса
Для расчета объема конуса используется следующая формула:
где S является площадью основания конуса. Так как основание — круг, его площадь рассчитывается так:
Отсюда следует:
где V — объем конуса;
n — число, равное 3,14;
R — радиус основания, соответствующий отрезку AO на рисунке 1;
H — высота, равная отрезку OS.
Усеченный конус, объем
Имеется прямой круговой конус. Если плоскостью, перпендикулярной высоте, отсечь верхнюю часть, то получится усеченный конус. Два его основания имеют форму круга с радиусами R 1 и R 2 .
Если прямой конус образуется вращением прямоугольного треугольника, то усеченный конус — вращением прямоугольной трапеции вокруг прямой стороны.
Объем усеченного конуса рассчитывается по следующей формуле:
V=n*(R 1 2 +R 2 2 +R 1 *R 2)*H/3.
Конус и его сечение плоскостью
Перу древнегреческого математика Аполлония Пергского принадлежит теоретический труд «Конические сечения». Благодаря его работам в геометрии появились определения кривых: параболы, эллипса, гиперболы. Рассмотрим, причем здесь конус.
Возьмем прямой круговой конус. Если плоскость пересекает его перпендикулярно оси, то в разрезе образуется круг. Когда секущая пересекает конус под углом к оси, то в разрезе получается эллипс.
Секущая плоскость, перпендикулярная основанию и параллельная оси конуса, образует на поверхности гиперболу. Плоскость, разрезающая конус под углом к основанию и параллельная касательной к конусу, создает на поверхности кривую, которую назвали параболой.
Решение задачи
Даже простая задача о том, как изготовить ведро определенного объема, требует знаний. Например, необходимо рассчитать размеры ведра, чтобы оно имело объем 10 литров.
V=10 л=10 дм 3 ;
Развертка конуса имеет вид, схематически приведенный на рисунке 3.
L — образующая конуса.
Чтобы узнать площадь поверхности ведра, которая вычисляется по следующей формуле:
S=n*(R 1 +R 2)*L,
необходимо вычислить образующую. Ее находим из величины объема V=n*(R 1 2 +R 2 2 +R 1 *R 2)*H/3.
Отсюда H=3V/n*(R 1 2 +R 2 2 +R 1 *R 2).
Усеченный конус образуется вращением прямоугольной трапеции, в которой боковая сторона является образующей конуса.
L 2 =(R 2- R 1) 2 +H 2 .
Теперь у нас имеются все данные, чтобы построить чертеж ведра.
Почему пожарные ведра имеют форму конуса?
Кто задумывался, почему пожарные ведра имеют, казалось бы, странную коническую форму? А это не просто так. Оказывается, коническое ведро при тушении пожара имеет много преимуществ перед обычным, имеющим форму усеченного конуса.
Во-первых, как оказывается, пожарное ведро быстрее наполняется водой и при переноске она не расплескивается. Конус, объем которого больше обычного ведра, за один раз позволяет перенести больше воды.
Во-вторых, воду из него можно выплеснуть на большее расстояние, чем из обычного ведра.
В-третьих, если коническое ведро сорвется с рук и упадет в огонь, то вся вода выливается на очаг возгорания.
Все перечисленные факторы позволяют сэкономить время — главный фактор при тушении пожара.
Практическое применение
У школьников часто возникает вопрос о том, зачем учить, как рассчитывать объем разных геометрических тел, в том числе конуса.
А инженеры-конструкторы постоянно сталкиваются с необходимостью рассчитать объем конических частей деталей механизмов. Это наконечники сверл, части токарных и фрезерных станков. Форма конуса позволят сверлам легко входить в материал, не требуя первоначальной наметки специальным инструментом.
Объем конуса имеет куча песка или земли, высыпанная на землю. При необходимости, проведя несложные измерения, можно рассчитать ее объем. У некоторых вызовет затруднение вопрос о том, как узнать радиус и высоту кучи песка. Вооружившись рулеткой, измеряем окружность холмика C. По формуле R=C/2n узнаем радиус. Перекинув веревку (рулетку) через вершину, находим длину образующей. А вычислить высоту по теореме Пифагора и объем не составит труда. Конечно, такой расчет приблизителен, но позволяет определить, не обманули вас, привезя тонну песка вместо куба.
Некоторые здания имеют форму усеченного конуса. Например, Останкинская телебашня приближается к форме конуса. Ее можно представить состоящей из двух конусов, поставленных друг на друга. Купола старинных замков и соборов представляют собой конус, объем которого древние зодчие рассчитывали с удивительной точностью.
Если внимательно присмотреться к окружающим предметам, то многие из них являются конусами:
- воронки-лейки для наливания жидкостей;
- рупор-громкоговоритель;
- парковочные конусы;
- абажур для торшера;
- привычная новогодняя елочка;
- духовые музыкальные инструменты.
Как видно из приведенных примеров, умение рассчитать объем конуса, площадь его поверхности необходимо в профессиональной и повседневной жизни. Надеемся, что статья придет вам на помощь.
Построение развертки конуса. | МеханикИнфо
Поверхность конуса состоит из боковой поверхности и поверхности основания.
Расчет развертки конуса.
Возьмем вертикальную и горизонтальную проекции конуса (рис. 1, а). Вертикальная проекция конуса будет иметь вид треугольника, основание которого равно диаметру окружности, а стороны равны образующей конуса. Горизонтальная проекция конуса будет изображаться окружностью. Если задана высота конуса Н, то длина образующей определяется по формуле:
т. е. как гипотенуза прямоугольного треугольника.
Обвернем картоном поверхность конуса. Развернув картон снова в одну плоскость (рис. 1, б), получим сектор, радиус которого равен длине образующей конуса, а длина дуги равна длине окружности основания конуса. Полную развертку боковой поверхности конуса выполняют следующим образом.
Рис. 1. Развертка конуса:
а — проекция; б — развертка.
Угол развертки конуса.
Принимая за радиус образующую конуса (рис. 1, б), на металле вычерчивают дугу, на которой затем откладывают отрезок дуги КМ, равный длине окружности основания конуса 2 π r. Длине дуги в 2 π r соответствует угол α, величина которого определяется по формуле:
где
г — радиус окружности основания конуса;
l — длина образующей конуса.
Построение развертки сводится к следующему. На длине ранее вычерченной дуги откладывается не часть дуги КМ, что практически является невозможным, а хорда, соединяющая концы этой дуги и соответствующая углу α. Величина хорды для заданного угла находится в справочнике или проставляется на чертеже.
Найденные точки КМ соединяются с центром окружности. Круговой сектор, полученный в результате построения, будет развернутой боковой поверхностью конуса.
| string(102) «Mozilla/5.0 (Windows NT 5.1) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/34.0.1866.237 Safari/537.36» NULL string(131) «user-agent=Mozilla%2F5.0+%28Windows+NT+5.1%29+AppleWebKit%2F537.36+%28KHTML%2C+like+Gecko%29+Chrome%2F34.0.1866.237+Safari%2F537.36» |
Расчёт развёртки прямого перехода (усечённого конуса)
Расчёт развёртки прямого перехода (усечённого конуса)
Для соосного соединения труб разных диаметров применяют прямые переходы. Прямой переход представляет собой усечённый конус с параллельными основаниями. Углы при основаниях равны.
Развёртка прямого перехода представляет собой круговое кольцо у которого нижним основанием является дуга, очерченная радиусом R, а дуга верхнего основания очерчена радиусом r. Если вершина перехода доступна (вершина O незначительно удалена от основания CD), то вычерчивание дуг производится циркулем радиусами R и r. При недоступной вершине построение дуг с помощью циркуля невозможно.
В сети можно найти массу литературы с описаниями построений, существуют программы, калькуляторы для расчёта развёрток, но хотелось бы чего-то универсального. Разметчик не должен что-либо считать, записывать результаты расчётов, брать какие-то данные из таблиц и т.д. Он должен иметь координаты контрольных точек, перенести их на размечаемый материал и соединить между собой, согласно чертежу изделия. Мобила и интернет Вам в помощь.
Предлагаемая таблица Excel позволяет получить размеры для построения развёрток любых переходов (с доступной и недоступной вершиной). Введите в жёлтые ячейки таблицы диаметр нижнего основания перехода (D), диаметр верхнего основания (d), высоту перехода (H) и Вы мгновенно получите все необходимые данные для построения развёртки и размеры заготовки. Если диаметр верхнего основания (d) равен нулю, то Вы получите размеры для построения развёртки конуса.
Таблица содержит макрос, строящий развёртку перехода с указанными размерами в натуральную величину. Ниже показана построенная развёртка конуса.
А это развёртка перехода. Не нужны справочники, таблицы. Не нужно самому ничего строить в специализированных программах.
Посмотрите демонстрационный ролик
Вам остаётся распечатать и вырезать развёртку. Не забывайте про припуски, размеры которых определяются и добавляются Вами на бумаге или заготовке в зависимости от способа соединения (фальцы, разделка кромок под сварку, сварка внахлёст, заклёпки и т.д.) и толщины материала.
Скачать ознакомительную версию таблицы
При успешной оплате Вы сразу же получите ссылку для скачивания рабочей таблицы.
Порядочность гарантирую! Успехов в работе!когда требуется и как рассчитывается
Рассмотрим ситуацию, которая нередко возникает на гибочном производстве. Особенно это касается небольших цехов, которые обходятся средствами малой и средней механизации. Под малой и средней механизацией я подразумеваю использование ручных или полуавтоматических листогибов. Оператор суммирует длину полок, получает общую длину заготовки для требуемого изделия, отмеряет нужную длину, отрезает и.. после гибки получает неточное изделие. Погрешности размеров конечного изделия могут быть весьма значительными (зависит от сложности изделия, количества гибов и т.д.). Все потому, что при расчетах длины заготовки нужно учитывать толщину металла, радиус гибки, коэффициент положения нейтральной линии (К-фактор). Именно этому и будет посвящена данная статья.
Итак, приступим.
Честно говоря, произвести расчет размеров заготовки несложно. Нужно только понять, что нужно брать в расчет не только длины полок (прямых участков), но и длины криволинейных участков, получившихся ввиду пластических деформаций материала при гибке.
Притом, все формулы уже давно выведены «умными людьми», книги и ресурсы которых я постоянно указываю в конце статей (оттуда вы, при желании, можете получить дополнительные сведения).
Таким образом, для расчета правильной длины заготовки (развертки детали), обеспечивающей после гибки получение заданных размеров, необходимо, прежде всего, понять, по какому варианту мы будем производить расчет.
Напоминаю:
Таким образом, если вам нужна поверхность полки А без деформаций (например для расположения отверстий), то вы ведете расчет по варианту 1 . Если же вам важна общая высота полки А , тогда, без сомнения, вариант 2 более подходящий.
Вариант 1 (с припуском)
Нам понадобится:
в) Суммировать длины этих отрезков. При этом, длины прямых участков суммируются без изменения, а длины криволинейных участков – с учетом деформации материала и соответственного смещения нейтрального слоя.
Так, например, для заготовки с одним гибом, формула будет выглядеть следующим образом:
Где X 1 – длина первого прямого участка, Y 1 – длина второго прямого участка, φ – внешний угол, r – внутренний радиус гибки, k S – толщина металла.
Таким образом, ход расчета будет следующим..
Y1 + BA1 + X1 + BA2 + ..т.д
Длина формулы зависит от количества переменных.
Вариант 2 (с вычетом)
По моему опыту, это самый распространенный вариант расчетов для гибочных станков с поворотной балкой. Поэтому, давайте рассмотрим этот вариант.
Нам также необходимо:
а) Определить К-фактор (см таблицу).
б) Разбить контур изгибаемой детали на элементы, представляющие собой отрезки прямой и части окружностей;
Здесь необходимо рассмотреть новое понятие – внешняя граница гибки.
Чтобы было легче представить, см рисунок:
Внешняя граница гибки – вот эта воображаемая пунктирная линия.
Так вот, чтобы найти длину вычета, нужно от длины внешней границы отнять длину криволинейного участка.
Таким образом, формула длины заготовки по варианту 2:
Где Y 2 , X 2 – полки, φ – внешний угол, r – внутренний радиус гибки, k – коэффициент положения нейтральной линии (К-фактор), S – толщина металла.
Вычет у нас (BD ), как вы понимаете:
Внешняя граница гибки (OS ):
И в этом случае также необходимо каждую операцию рассчитывать последовательно. Ведь нам важна точная длина каждой полки.
Схема расчета следующая:
(Y2 – BD1 / 2) + (X2 – (BD1 / 2 + BD2 / 2)) + (M2 – (BD2 / 2 + BD3 /2)) + .. и т.д.
Графически это будет выглядеть так:
И еще, размер вычета (BD ) при последовательном расчете считать надо правильно. То есть, мы не просто сокращаем двойку. Сначала считаем весь BD , и только после этого получившийся результат делим пополам.
Надеюсь, что этой своей ремаркой я никого не обидел. Просто я знаю, что математика забывается и даже элементарные вычисления могут таить в себе никому не нужные сюрпризы.
На этом все. Всем спасибо за внимание.
При подготовке информации я использовал: 1. Статья «BendWorks. The fine-art of Sheet Metal Bending» Olaf Diegel, Complete Design Services, July 2002; 2. Романовский В.П. «Справочник по холодной штамповке» 1979г; материалы англоязычного ресурса SheetMetal.Me (раздел “Fabrication formulas”, ссылка:
§ 26. Общие сведения
Гибка — способ обработки металла давлением, при котором заготовке или ее части придается изогнутая форма. Слесарная гибка выполняется молотками (лучше с мягкими бойками) в тисках, на плите или с помощью специальных приспособлений. Тонкий листовой металл гнут киянками, изделия из проволоки диаметром до 3 мм — плоскогубцами или круглогубцами. Гибке подвергают только пластичный материал.
Гибка деталей — одна из наиболее распространенных слесарных операций. Изготовление деталей гибкой возможно как вручную на опорном инструменте и оправках, так и на гибочных машинах (прессах).
Сущность гибки заключается в том, что одна часть заготовки перегибается по отношению к другой на заданный угол. Происходит это следующим образом: на заготовку, свободно лежащую на двух опорах, действует изгибающая сила, которая вызывает в заготовке изгибающие напряжения, и если эти напряжения не превышают предел упругости материала, деформация, получаемая заготовкой, является упругой, и по снятии нагрузки заготовка принимает первоначальный вид (выпрямляется).
Однако при гибке необходимо добиться, чтобы заготовка после снятия нагрузки сохранила приданную ей форму, поэтому напряжения изгиба должны превышать предел упругости и деформация заготовки в этом случае будет пластической, при этом внутренние слои заготовки подвергаются сжатию и укорачиваются, наружные слои подвергаются растяжению и длина их увеличивается. В то же время средний слой заготовки — нейтральная линия — не испытывает ни сжатия, ни растяжения и длина его до и после изгиба остается постоянной (рис. 93,а). Поэтому определение размеров заготовок профилей сводится к подсчету длины прямых участков (полок), длины укорачивания заготовки в пределах закругления или длины нейтральной линии в пределах закругления.
При гибке деталей под прямым углом без закруглений с внутренней стороны припуск на загиб берется от 0,5 до 0,8 толщины материала. Складывая длину внутренних сторон угольника или скобы, получаем длину заготовки детали.
Пример 1 . На рис. 93, в, г показаны угольник и скоба с прямыми внутренними углами.
Размеры угольника (рис. 93, в): а = 30 мм, b = 70 мм, t = 6 мм. Длина развертки
L = а + b + 0,5t = 30 + 70 + 3 = 103 мм.
Размеры скобы (рис. 93, г): а = 70 мм, b = 80 мм, с = 60 мм, t = 4 мм. Длина развертки заготовки скобы
L = 70 + 80 + 60 + 2 = 212 мм.
Разбиваем угольник по чертежу на участки. Подставляем их размеры а = 50 мм, b = 30 мм, t = 6 мм, r = 4 мм в формулу
L = а + b + π/2(r + t/2)
Тогда получим:
L = 50 + 30 + 3,14/2(4 + 6/2) = 50 + 30 + 1,57⋅7 = 90,99 91 мм.
Разбиваем скобу на участки, как показано на чертеже. Их размеры: а = 80 мм, h = 65 мм, с = 120 мм, t = 5 мм, r = 2,5 мм.
L = а + h + с + π(r + t/2) = 80 + 65 + 120 + 3,14(2,5 + 5/2),
следовательно,
L = 265 4 + 15,75 = 280,75 мм.
Сгибая в окружность эту полосу, получим цилиндрическое кольцо, причем внешняя часть металла несколько вытянется, а внутренняя сожмется. Следовательно, длине заготовки будет соответствовать длина средней линии окружности, проходящая по середине между внешней и внутренней окружностями кольца.
Длина заготовки
Зная диаметр средней окружности кольца и подставляя его числовое значение в формулу, находим длину заготовки:
L = πD = 3,14 108 = 339,12 мм.
В результате предварительных расчетов можно изготовить деталь установленных размеров.
В процессе гибки в металле возникают значительные напряжения и деформации. Они особенно ощутимы, когда радиус гибки мал. Чтобы не появились при этом трещины в наружных слоях, радиус гибки не должен быть меньше минимально допустимого радиуса, который выбирается в зависимости от толщины и рода изгибаемого материала (рис. 95).
Рассчитать площадь поверхности или сечения трубопровода помогает формула длины развертки заготовки трубы. Расчет основывается на величине будущей трассы и диаметре планируемой конструкции. В каких случаях требуются такие вычисления и как они делаются, расскажет данная статья.
Когда нужны расчеты
Параметры рассчитываются на калькуляторе или с помощью онлайн-программ
Какую площадь должна иметь поверхность трубопровода, важно знать в следующих случаях.
- При расчете теплоотдачи «теплого» пола или регистра. Здесь высчитывается суммарная площадь, которая отдает помещению тепло, исходящее из теплоносителя.
- Когда определяются потери тепла по пути от источника тепловой энергии к обогревательным элементам – радиаторам, конвекторам и т.д. Чтобы определить количество и размеры таких приборов, нужно знать величину калорий, которой мы должны располагать, а она выводится с учетом развертки трубы.
- Для определения необходимого количества теплоизоляционного материала, антикоррозийного покрытия и краски. При строительстве магистралей протяженностью в километры, точный расчет экономит предприятию немалые средства.
- При определении рационально оправданного сечения профиля, которое могло бы обеспечить максимальную проводимость водопроводной или отопительной сети.
Определение параметров трубы
Площадь сечения
Труба представляет собой цилиндр, поэтому производить расчеты не сложно
Сечение круглого профиля – это круг, диаметр которого определяется, как разница величины наружного диаметра изделия за вычетом толщины стенок.2, где S – площадь внутреннего сечения; π – число «пи»; R – радиус сечения; D — наружный диаметр; N — толщина стенок трубы.
Обратите внимание! Если в напорных системах жидкость заполняет весь объем трубопровода, то в самотечной канализации постоянно смачивается только часть стенок. В таких коллекторах применяется понятие площади живого сечения трубы.
Внешняя поверхность
Поверхность цилиндра, которым и является круглый профиль, представляет собой прямоугольник. Одна сторона фигуры – длина отрезка трубопровода, а вторая – величина окружности цилиндра.
Расчет развертки трубы осуществляется по формуле:
S = π D L, где S – площадь трубы, L – длина изделия.
Внутренняя поверхность
Такой показатель применяется в процессе гидродинамических расчетов, когда определяется площадь поверхности трубы, которая постоянно контактирует с водой.
При определении данного параметра следует учитывать:
- Чем больше диаметр водопроводных труб, тем меньше скорость проходящего потока зависит от шероховатости стенок конструкции.
На заметку! Если трубопроводы с большим диаметром характеризуются малой протяженностью, то величиной сопротивления стенок можно пренебречь.
- При гидродинамических расчетах шероховатости поверхности стенок придается не меньшее значение, чем ее площади. Если вода проходит по ржавому внутри водопроводу, то ее скорость меньше скорости жидкости, которая протекает по сравнительно гладкой полипропиленовой конструкции.
- Сети, которые монтируются из не оцинкованной стали, отличаются непостоянной площадью внутренней поверхности. При эксплуатации они покрываются ржавчиной и зарастают минеральными отложениями, из-за чего сужается просвет трубопровода.
Важно! Обратите внимание на этот факт, если захотите сделать холодное водоснабжение из стального материала. Проходимость такого водопровода сократится в два раза уже после десяти лет эксплуатации.
Расчет развертки трубы в данном случае делается с учетом того, что внутренний диаметр цилиндра определяется, как разность внешнего диаметра профиля и увеличенной вдвое толщины его стенок.
В результате площадь поверхности цилиндра определяется по формуле:
S= π (D-2N)L, где к уже известным параметрам добавляется показатель N, определяющий толщину стенок.
Формула развертки заготовки помогает рассчитать количество необходимой теплоизоляции
Чтобы знать, как посчитать развертку трубы, достаточно вспомнить курс геометрии, которую осваивают в средних классах. Приятно, что школьная программа находит применение во взрослой жизни и помогает решать серьезные задачи, связанные со строительством. Пусть они окажутся полезными и для вас!
Как рассчитать коэффициент конусности
Самолет может иметь одну из нескольких различных форм крыльев, в зависимости от размера и веса самолета, включая прямое, стреловидное и треугольное крыло. Сужение относится к изменению ширины крыла от корня к кончику. Конические крылья прикреплены к фюзеляжу или корпусу самолета и постепенно уменьшаются в ширине от основания к кончику крыла. Расчет коэффициента конусности является основным фактором при проектировании и характеристиках крыла самолета.Одна из целей конструктора или инженера самолета — поддерживать низкий коэффициент конусности, не вызывая сваливания самолета или отклонений крейсерской подъемной силы. Расчеты коэффициента конусности, а также хорды, стреловидности и размаха используются для прогнозирования аэродинамических свойств крыла самолета. Вы можете определить коэффициент конусности крыла, используя простую математику.
Используйте рулетку или обратитесь к схемам производителя, чтобы определить значение для наконечника C. С-наконечник относится к измерению ширины кончика или конца крыла спереди назад.При использовании схем многие производители указывают размеры в футах или метрах. Преобразуйте размер в дюймы для более точного расчета коэффициента конусности.
Используйте рулетку, чтобы определить значение корня C. C root — это измерение ширины основания крыла спереди назад. Основание крыла — это самая широкая точка, где крыло встречается с фюзеляжем. Измерьте длину основания крыла как можно ближе к корпусу самолета. Если невозможно измерить плоскость напрямую, обратитесь к схемам производителя, чтобы получить наиболее точные измерения.
Примените размеры вершины и основания крыла по формуле: коэффициент конусности = конус С / корень. В качестве примера возьмем самолет с размером основания крыла 20 футов или 240 дюймов и размером кончика крыла 6 футов или 72 дюйма. Тогда формула принимает следующий вид: 72/240 = 0,3 коэффициент конусности. Коэффициент конусности для большинства коммерческих струй составляет от 0,3 до 0,4, при этом коэффициент конусности 0,4 считается идеальным.
Онлайн-калькулятор коэффициента конусности — CULATO
16 3 35 7 7.25 4 35 9 9.
Калькулятор коэффициента трансформации трансформатора
Конические валы и пальцы.
Онлайн-калькулятор коэффициента конусности . Рассчитайте все размеры, необходимые для изготовления и измерения конического вала или конического штифта. 1 43 4 1. Просто скопируйте и вставьте приведенный ниже код на свою веб-страницу, где вы хотите отобразить этот калькулятор.
Позволяет понять, как сделать свечи в любой емкости за считанные секунды. Например, конус 2 Морзе имеет угол 286133 градуса.Угол конуса phi ATAN 05taper.
Рассчитайте все размеры, необходимые для изготовления и измерения конического вала или конического пальца. Дл большого диаметра. Я считаю, что это наклон сужающейся части.
Однако это тривиальное упражнение на вашем научном калькуляторе. 8 35 16 9 09 18 10 17 20 1. Этот калькулятор трансформатора поможет вам быстро и легко рассчитать первичные и вторичные токи полной нагрузки трансформатора.
11 25 21 12 25 1.0 34 2 1. В противном случае калькулятор найдет эквивалентное соотношение, умножив каждое из A и B на 2 к.
Расчет конуса чаще всего выражается в разнице диаметров на противоположных концах конуса и длины конуса. Пример 14 250 спасибо Gammons за этот калькулятор. Инструмент Wing Plot Tool позволяет рисовать форму крыла в плане, определяя допустимую комбинацию критических геометрических свойств крыла.
Калькулятор оценит и отобразит общий конус и угол конуса.Калькулятор конуса позволяет легко получить все размеры, необходимые для изготовления и измерения конического вала или конического штифта. Пропорции конусов часто выражаются как конусность на фут TPF или конус на дюйм TPI.
Заполните 3 из 4 полей, перечисленных ниже, чтобы получить 4-е. 50 1 09 3 3. Этот калькулятор соотношений принимает десятичные целые числа и научную электронную нотацию с ограничением до 15 символов.
20 2 52 525 3 6 3. Расстояние по длине между точками, где измеряются dl и ds.5 09 10 1.
Вы вводите любые три из следующих значений: Длина канавки малого диаметра, диаметр большого конца и Коническая стопа, а мы предоставляем четвертое. Вы также можете конвертировать дюймы в миллиметры. Используйте ползунки ниже, чтобы выбрать или отменить выбор геометрических переменных.
Калькулятор конуса позволяет легко получить все размеры, необходимые для изготовления и измерения конического вала или конического штифта. Рассчитайте коэффициент текущей ликвидности с помощью калькулятора банковских ставок. Преобразуйте конусность дюйма на фут во включенный угол или угол на сторону.
3 26 625 1. Вы также можете преобразовывать дюймы в миллиметры. TAPERZIP на моей веб-странице содержит программу, которая делает то, что вы хотите.
DS малый диаметр. TPI TPF рассчитывается путем нахождения разницы диаметров на противоположных концах конуса и деления длины. 10 5 43 105 6 01 11 6 18 12 3.
Цилиндрический конус — это кусок материала, диаметр которого уменьшается в форме конуса. 4 8 2. Или введите C и D, чтобы найти A и B. Калькулятор упростит соотношение A.
28 04 60 33 24 70. Используйте этот онлайн-калькулятор, чтобы найти угол конуса. 6 52 13 7 26 14 8 15 3.
Изменение высоты составляет 1 на каждые 6 единиц длины вдоль конуса для плоского конуса или изменение радиуса составляет 1 на каждые 6 единиц длины конуса для цилиндрического конуса. сужающаяся секция. Пожалуйста, введите размеры 1, 2 и 3 в десятичных дюймах. 14 15 28 15 56 30 17 04 40 22 37 50 1.
Степень конуса — это центральный угол конуса, измеренный в градусах.Таким образом, исходя из тригонометрии, угол конуса равен обратному значению 16 или около 96 градусов. Вы можете использовать это приложение для коррекции задней бабки токарного станка для точения конуса, см. Здесь.
Его можно рассчитать по конусу или по количеству различных типов конусов. 2 17 5 1. Введите A и B, чтобы найти C и D.
Код, чтобы добавить эти данные на ваш веб-сайт. Преобразовать дюйм на фут конусности во включенный угол или угол на сторону Преобразовать угол в дюйм на фут Преобразовать дюйм на фут в метрическую конусность Преобразовать конусность в угол.Неважно, какой сосуд для свечей вы выберете, наш калькулятор воска для свечей точно подскажет, сколько воска вам понадобится для изготовления всех свечей, о которых вы мечтали.
Введите меньший диаметр большего диаметра и длину конуса в калькулятор. Коэффициент текущей ликвидности — это сравнение текущих активов и текущих обязательств. Площадь крыла Размах крыла Соотношение сторон Конусность Хорда корня Хорда и четверть хорды угла стреловидности.
Это приложение доступно только в версии для Windows.Преобразовать дюйм на фут в метрическую конусность Преобразовать конусность в угол Вы можете использовать это приложение для смещения задней бабки токарного станка для точения конуса, см. Установка задней бабки.
Калькулятор конусности Калькулятор Academy
Калькулятор дроби и соотношения Дюймовый калькулятор Доли Математическая шпаргалка Простой калькулятор
Штифт на пластиковом дизайне впрыска
Калькулятор золотого прямоугольника
Что такое соотношение шансов и как я его интерпретирую Критическая оценка 960002 Банк вопросов в сомах By Easyengineering Net I Pdf Google Drive This or That Questions Электронная инженерия Напряжение сдвига
Калькулятор золотого сечения Математический калькулятор Калькулятор Прямоугольник
Калькулятор отношения талии к высоте
Супер калькулятор самолета
Десятичный калькулятор отношения к дюйму
И расчет угла
Расчет коэффициента с помощью формул Excel Youtube
Калькулятор соотношений Математические манипуляторы Онлайн-математика Математика
Тенденции производительности
Пошаговые инструкции по расчету объема трапеции idal Footing Volume Construction Оценка программного обеспечения Обучение
Хочу определить форму своего тела Попробовать мою викторину Калькулятор формы тела Формы тела Прямоугольник Форма тела
Основы конструкции радиоуправляемой модели самолета Механика сплошной среды Химическая инженерия Бесплатная 30-дневная пробная версия Scribd Дизайн самолета Дизайн самолета в 2020 году RC Модель самолета Конструкция самолета Модель самолета
Калькулятор соотношения к проценту Дюймовый калькулятор
Калькулятор соотношения цены к продажам Www Investingcalculator Org Цена к продажам HTML Инвестиции Формула калькулятора инвестиций Онлайн Бесплатный инструмент Цена Продажи
Вытяжки: | |||||
| Как выглядят эти вытяжки? | |||||
| Нет | Обычный конец воздуховода | Конец воздуховода с фланцем | |||
| Bellmouth Entry | Отверстие с острыми краями | Стандартный кожух шлифовального станка (конический t.о.) | |||
| Стандартный кожух шлифовального станка (без конуса) | Ловушка или отстойная камера | ||||
| Абразивоструйная камера | Абразивоструйный подъемник | Сепаратор абразива | |||
| Лифты (корпуса) | Фланцевая труба с закрытым коленом | Труба гладкая с закрытым коленом | |||
| Покажите мне, как выглядит коническая вытяжка | |||||
| Конические кожухи | Угол конуса (градусы): 15304560 | ||||
| Тип кожуха: ПРЯМОУГОЛЬНЫЙ ИЛИ КВАДРАТНЫЙ | |||||
| Покажите мне, как выглядит составной кожух | |||||
| Составные вытяжки | |||||
| Размеры паза: | Номер паза: | Угол конуса (градусы): | |||
| Высота (дюйм.): | 15304560 | ||||
| Длина (дюймы): | Тип кожуха: ПРЯМОУГОЛЬНЫЙ ИЛИ КВАДРАТНЫЙ | ||||
| Другое | |||||
| Коэффициент потерь для другого типа воздуховода: | |||||
Вводы ответвлений (поправки на изменение скорости): | |||||
| Показать конфигурацию входа в ветвь | |||||
| Сегмент воздуховода берет начало в филиале | |||||
| Расход во входном патрубке №1 (ACFM): | |||||
| Давление скорости во входном патрубке №1 (дюймы водяного столба): | |||||
| Расход во входном патрубке №2 (ACFM): | |||||
| Скоростное давление входного ответвления №2 (дюймы водяного столба): | |||||
| Примечание. Сумма потоков в ответвлениях №1 и №2 должна равняться скорости потока во вводе ACFM выше. | |||||
| Примечание: нельзя смешивать воздуховоды круглого и прямоугольного сечения в одном расчете. | |||||
| Круглые воздуховоды: | |||||
| Покажите мне, как выглядят эти круглые локти | |||||
| Номер: | Тип: Штампованные: 5 шт., 4 шт., 3 шт. 0.50.751.001.502.002.50 | Размах колена (градусы): | 530|||
| Номер: | Тип: Штампованные: 5 шт., 4 шт., 3 шт. 0.50.751.001.502.002.50 | Угол поворота колена (градусы): | 530|||
| Номер: | Тип: Штампованные: 5 шт., 4 шт., 3 шт. 0.50.751.001.502.002.50 | Размах колена (градусы): | 530|||
| Воздуховоды прямоугольного сечения (можно выбрать до трех различных типов колен): | |||||
| Покажите мне, как выглядят эти прямоугольные локти | |||||
| Номер: | Соотношение сторон (Ш / Г): 0.250.51.02.03.04.0 | П / Д: 0.00.51.01.52.03.0 | |||
| Номер: | Соотношение сторон (W / D): 0.250.51.02.03.04.0 | П / Д: 0.00.51.01.52.03.0 | |||
| Номер: | Соотношение сторон (W / D): 0.250.51.02.03.04.0 | П / Д: 0.00.51.01.52.03.0 | |||
| Магистральный воздуховод | |||||
| (ветвь 1 на этом чертеже) | |||||
| Филиал Вход | Угол въезда ответвления (градусы): 1015202530354045506090 | ||||
| (ветвь 2 на этом чертеже) | |||||
| Покажите мне, как выглядят эти расширения и сокращения | |||||
| Расширение в воздуховоде | Угол конуса (градусы): 3.55101520253090 | ||||
| Соотношение диаметров (выходной диаметр / входной диаметр): 1.25: 11.5: 11.75: 12: 12.5: 1 | |||||
| Расширение превышает 5 диаметров от колена или вентилятора ?: ДА НЕТ | |||||
| Расширение на конце воздуховода | Отношение длины конуса к диаметру входного отверстия: 1.0: 11.5: 12.0: 13.0: 14.0: 15.0: 17.5: 1 | ||||
| Соотношение диаметров (выходной диаметр / входной диаметр): 1.2: 11.3: 11.4: 11.5: 11.6: 11.7: 1 | |||||
| Расширение превышает 5 диаметров от колена или вентилятора ?: ДА НЕТ | |||||
| Конический контакт | Угол сжатия конуса (градусы): 510152025304560 Более 60 | ||||
| Диаметр выпускной трубы (дюймы): | |||||
| Вертикальный выпуск, без потерь | |||||
Базовая конструкция моделей летающего крыла
Базовая конструкция моделей летающего крылаПредисловие
| Модель крыла в помещении, созданная Р. Эпплером в 1942 году. |
Профиль крыла Flying Wings
| Современное радиоуправляемое летающее крыло F3B образца 1994 года. |
Продольная устойчивость
Как и его полноразмерные собратья, каждая модель самолета должна иметь минимум степень устойчивости, то есть он должен быть в состоянии вернуться к сбалансированному полету состояние после возмущения порывом ветра или управляющим воздействием. Насколько стабильна требуется, зависит от личных предпочтений пилотов: пилоты-участники предпочитают небольшой запас устойчивости, новички любят летать с большим запасом.Здесь только будет дано краткое введение в тему, которое сделает возможным найти первое предположение о центре тяжести и разумную комбинацию стреловидности и развала летающего крыла.
1. Нераскрытые крылья (планка)
В то время как горизонтальное оперение обеспечивает необходимое количество продольная устойчивость на обычном самолете, именно крыло стабилизирует непростое крыло. В большинстве случаев крыловые профили с отогнутыми (s-образные) средние линии используются на моделях летающих крыльев для достижения продольно устойчивая модель.
Некоторые важные аэродинамические и механические факты
Чтобы понять, почему отраженный профиль может обеспечивать продольную устойчивость к крылу, важны две вещи:
- Общая сила и момент, c / 4 балла
Силы давления, действующие на поверхность каждой секции крыла, могут быть заменены единой полной силой и единым полным моментом. Оба действуют в точка четвертьхорды профиля.Когда угол атаки изменения (например, из-за порыва ветра), момент остается почти постоянным, но общая сила изменяется. Увеличение угла атаки увеличивает силу.
- Центр тяжести
Выполняются переводы и вращения «свободно плавающих» тел. относительно их центра тяжести. Когда угол атаки самолета изменяется, самолет вращается (кренится) вокруг своего центра тяжести ( c.г. ).
Равновесие
Давайте посмотрим на урезанные условия полета, где все силы и моменты находятся в равновесии, и давайте сравним обычный изогнутый профиль с аэродинамическим профилем с отраженной линией развала. Моменты и силы для этого обрезанное состояние обозначается звездочкой (*). Силы — это вес модель м , умноженная на ускорение свободного падения g ( 9,81 м / с ) и аэродинамический подъемник L , которые должны компенсироваться (сумма сил в вертикальном направлении равняется нулю).Силы сопротивления здесь не учитываются. В сумма моментов около гр. (обусловлено аэродинамическим моментом M и подъемная сила L , действующая на расстоянии от гр. ) должен также равняться нулю.
| обычный профиль с развалом | Профильс отраженная средняя линия |
|---|---|
| Состояние равновесия | |
| Этот профиль имеет тяжелый момент в носовой части.Как указано выше, центр тяжести также является центром вращения крыла. Когда он является смещен за c / 4 точка, ВВС L * впереди гр. противодействует тяжелому моменту M * носа для достижения равновесие. Расстояние между гр. и c / 4 точка в зависимости от объема М * . Симметричный профиль имеет M * = 0 , что означает, что мы должны разместить c.g. в точке c / 4 . | Отраженная линия развала составляет коэффициент момента положительный, что означает, что момент около точки c / 4 равен работа в хвостовом тяжелом направлении. Следовательно, центр тяжести должен располагаться перед точкой c / 4 для уравновешивания момента M * по подъемной силе Л * . Чем больше момент (-коэффициент) профиля, тем больше расстояние между c / 4 и c.г. для равновесия. |
| Нарушенное состояние | |
| При увеличении угла атаки (например, порывом ветра) подъемная сила L увеличивается. Теперь L> L * и тяжелый момент хвоста из-за подъем больше, чем момент около c / 4 , который все еще составляет М = М * . Таким образом, крыло будет подниматься вверх, увеличивая угол атаки. дальше. Такое поведение нестабильно, и для стабилизации требуется хвостовое оперение. система. | Здесь у нас есть воздушные силы, действующие за c.g. , г. что приводит к дополнительному тяжелому моменту для носа при увеличении подъемной силы. При L> L * крыло наклоняется вниз, уменьшая угол атаки, пока снова не будет достигнуто состояние равновесия. Система стабильная. |
Нейтральная точка и устойчивость
Как мы узнали выше, непростое крыло с отраженным профилем способно стабилизируется.Его гр. должен располагаться перед перед c / 4 точка , которую также называют нейтральной точкой ( n.p. ). Расстояние между нейтральной точкой (точка четверти хорды для непроверенной крыло), а центр тяжести определяет степень устойчивости — если г. близок к н.п. , момент выпрямления небольшой и крыло (тоже) медленно возвращается в состояние равновесия. Если расстояние c.г. — н.п. большой, гр. намного опережает c / 4 , и крыло быстро возвращается к равновесному углу. Ты тем не менее, для управления моделью потребуется больший прогиб створок. Если слишком большое расстояние, крыло может стать чрезмерно стабилизированным, превышая его урезанный полет и колебания все больше и больше, пока самолет не разбился.
Мерой устойчивости является расстояние между гр. и н.п. , г. делится средней хордой крыла.Типичные значения этого числа для летающее крыло находится между 0,02 и 0,05 , что означает коэффициент стабильности сигма от 2 до 5 процентов. Мы можем выражают равновесие моментов около гр. для нашего дизайнерского лифта коэффициент на
,
, который можно преобразовать, чтобы найти моментный коэффициент, необходимый для удовлетворения определенный коэффициент устойчивости:
.
| Пример | Мы хотим использовать крыло (планку) для конька.
парящий и решите использовать целевой коэффициент подъемной силы = 0,5 . Мы хотим иметь
коэффициент стабильности 5% и ищем подходящий
профиль. Рассчитываем необходимый моментный коэффициент См = 0,5 * 0,05 = +0,025. Поиск в публикации о профилях Эпплера [28], мы обнаруживаем, что профили E 186 и E 230 могут быть использованы для нашей модели. |
|---|
2. Стреловидные крылья
2.1 Нейтральная точка и устойчивость
Мы уже узнали, что центр тяжести должен находиться в перед нейтральной точкой. В то время как н.п. непрозрачной прямоугольной формы крыло примерно в точке c / 4 , n.p. стреловидности, конусное крыло необходимо рассчитывать. Следующая процедура может использоваться для простое, коническое и стреловидное крыло. Сначала рассчитываем среднее аэродинамическое длина хорды конического крыла, не зависящее от угла стреловидности:
с корневой хордой l r с концевой хордой л т и коэффициент конусности
.
Мы также можем рассчитать расположение средней хорды по размаху , используя пролет b ,
.
Модель н.п. нашего стреловидного крыла можно найти, нарисовав линия, параллельная центральной линии фюзеляжа, в точке размаха y . Аккорда на этой станции должна быть равна. Модель н.п. находится примерно в точке c / 4 этого линия хорды (см. рисунок ниже).
Геометрические параметры конусообразного стреловидного крыла.
Вместо использования графического подхода, расположение нейтральной точки также можно рассчитать по одной из следующих формул, в зависимости от коэффициент конусности:
, если конус отношение > 0,375
, если конус соотношение <0,375.
Модель c.g. должен быть помещен перед этой точкой , а крылу может потребоваться скручивание (вымывание), чтобы крыло получилось достаточно устойчивым.
2.2 Твист
Выбор расположения гр. перед н.п. не является гарантией равновесия — это всего лишь требование для продольной устойчивости. Кроме того, как объяснено выше для несметанных крылья, сумма всех аэродинамических моментов около гр. должно быть нуль. Потому что мы выбрали позицию гр. уже в удовлетворяют критерию устойчивости ( c.г. перед н.п. ), мы можем достичь равновесия моментов только подбором профиля и регулировка закрутки крыла. На обычных самолетах с горизонтальным стабилизатор обычно можно регулировать разницу углов падения крыла и оперения при первых летных испытаниях. С другой рука, летающие крылья имеют отличие, встроенное в крыло (скручивание), которое не может быть легко изменен. Таким образом, очень важно получить комбинацию форма в плане, аэродинамические поверхности и поворот вправо (или, по крайней мере, близко) до того, как крыло будет построен.Опять же, расчет этих параметров довольно сложен и должен не быть здесь представленным; более подробно соотношения показаны в [27]. Здесь я представлю простой приблизительный подход, основанный на двух графиков, и может использоваться для стреловидных, конических крыльев с линейным профилем изменение от корня до кончика.
Начнем с тех же геометрических параметров, которые мы использовали для расчет н.п. выше. Дополнительно рассчитываем аспект отношение ( AR = b / S , где S — площадь крыла) крыла.В выбор сечения профиля также определяет рабочий диапазон модель. Аэродинамические поверхности с небольшим изгибом плохо подходят для медленных, термический полет, но хорош для стиля полета F3B и парения по гребню. Мы можем спроектировать распределение кручения для одного усеченного коэффициента подъемной силы, когда крыло будет летать без отклонений закрылков. Этот коэффициент подъемной силы обычно будет где-то между лучшим скольжением и лучшими характеристиками набора высоты профиль. При выбранном коэффициенте подъемной силы Cl крыловых профилей мы Также можно найти моментный коэффициент Cm 0.25 из полярных профилей. Если мы планируем использовать разные корневые и верхние разделы, мы используйте среднее значение коэффициента момента двух профилей. Требуемый крутку крыла можно комбинировать из двух частей:
- Geometric Twist
- Это закрутка, которая встроена в крыло как разница между ось абсцисс корня и верхней части. Это соответствует углу отличие основного крыла от хвостового оперения обычных самолетов и может быть легко измеряется.Положительный поворот означает меньший угол падения на наконечник (смыв). Для стабилизации можно использовать большие геометрические углы закручивания. крылья с малым углом стреловидности или сильно изогнутые крылья, но имеющие недостаток создания большого количества индуцированного сопротивления при работе крыла за пределами проектной точки. Цель следующих параграфов — найти геометрический поворот.
- Аэродинамический поворот
- Если мы выберем профили с разными углами нулевого подъема, мы сможем уменьшить количество геометрической закрутки.Разница между направлениями нулевого подъема составляет называется аэродинамическим поворотом, и нам нужны поляры аэродинамического профиля, чтобы найти нулевую подъемную силу угол. Кроме того, небольшой или даже положительный коэффициент момента уменьшал требуемый количество геометрического скручивания и улучшает конструктивные характеристики крыло.
Поиск необходимого скручивания
reqИспользуя график 1, мы вводим график с соотношением сторон AR на горизонтальной оси, и проведите вертикальную линию вверх, пока мы не пересечем кривая, соответствующая углу стреловидности линии c / 4 .Продолжая к оси на левой границе находим стандартное значение b * req для необходимого угла закручивания.
Это стандартное значение действительно для крыла, которое:
обрезан на = 1,0 и,
имеет коэффициент устойчивости s * = 10% (см. выше), и
использует аэродинамические поверхности с нулевым коэффициентом момента.
По стандартному значению мы вычисляем истинный требуемый угол закручивания, используя формулу, вставленную в график.Поэтому рассчитываем соотношение наших целевой коэффициент подъемной силы к стандартному коэффициенту подъемной силы ( C L /) и отношение нашего желаемого коэффициента стабильности к стандартному . Мы видим, что снижение подъемной силы коэффициент к C L = 0,5 также уменьшает требуемую скрутку на 50%. Также, если использовать меньший запас устойчивости s, нам понадобится меньшая крутка.
График 1: Поиск нужной скрутки.
Изменение нулевого угла подъема
Если мы используем разные профили в основании и на конце, они могут иметь разные нули. направления подъема, влияющие на состояние равновесия. Геометрический поворот должно быть уменьшено на разность направлений нулевого подъема a 0 кончиков и корневых секций:
.
Используя одинаковый профиль для обеих секций, мы можем установить b a 0 до нуля.
Влияние коэффициентов момента профиля
Моментный коэффициент аэродинамических поверхностей способствует равновесию, и необходимо учитывать при расчете крутки. График 2 может быть используется для нахождения эквивалентного скручивания за счет вклада Cm , который нужно вычесть из требуемого скручивания. Если использовать профили с положительные коэффициенты момента, вклад будет положительным, в результате чего при уменьшении величины скручивания крыловые профили с большим изгибом дают отрицательные значения b Cm , которые заставляют нас сделайте больше скручивания в крыло.Как и в предыдущем графике, мы вводим с соотношение сторон, пересеките с кривой развертки и прочтите значение для b * См от левой оси.
График 2: Определение дополнительного скручивания из-за момента крыловых профилей
коэффициент.
Опять же, график построен для определенного стандартного условия, которое — моментный коэффициент c м * = 0,05 (примечание: положительное значение).Применяем соотношение моментных коэффициентов ( c m / c m * ) найти вклад b Cm из коэффициент момента к геометрической закрутке. Этот вклад должен быть вычитается из необходимого угла закрутки. Используя обычные, изогнутые профили с отрицательными моментными коэффициентами изменят знак отношения c m / c m * , что дает отрицательный результат b * Cm значения.Это означает, что вычитание из b req фактически будет дополнением, увеличивающим геометрический угол закрутки. Если у нас есть различных профилей в основании и на вершине, мы можем использовать коэффициент среднего момента (c м, вершина + c м, корень ) / 2 для расчета отношения c м / c м * .
Наконец, мы можем вычислить геометрический угол закрутки b geo , который должен быть встроен в крыло:
.
| Пример | Как вы заметили, на графиках есть пример, который
здесь используется. Мы рассматриваем модель летающего крыла со следующими данными:
Рассчитываем площадь крыла S: S = (l_r + l_t) / 2 * b = 0,5085 м и соотношение сторон AR = b / S = 11,0 и коэффициент среднего момента c m = (c m, r + c m, t ) / 2 = 0.02. Используя график 1, находим b * req = 11,8, который необходимо скорректировать, чтобы он соответствовал нашему расчетному коэффициенту подъемной силы и желаемый запас устойчивости: Это означает, что нашей модели потребуется угол поворота 2,95 (промыть) от корня до кончика, если использовать симметричное сечение профиля. Разница нулевого угла подъема концевой и корневой части составляет .. Теперь мы читаем вклад крутящего момента коэффициента момента из графика. 2, что составляет b * Cm = 5,8, который необходимо скорректировать с учетом нашего меньшего коэффициента среднего момента: Наконец, мы вычисляем геометрическую закрутку от Отрицательное значение означает, что мы могли использовать небольшое количество смывки! Это потому, что у нас уже достаточно стабильности за счет выбора крыловые профили с отраженными линиями изгиба.Поскольку рассчитанная сумма очень small, мы можем использовать одинаковый угол падения для корневого и концевого ребер. Поскольку представленный метод не идеален, можно предположить точность до 1 степень, что также является разумным предположением для среднего здания навыки. |
|---|
Последнее изменение страницы: 21.05.18
[Вернуться на главную Страница] Предложения? Исправления? Замечания? электронное письмо: Мартин Хепперле.
В связи с увеличением количества спама, у меня регулярно менять этот адрес электронной почты. Вы всегда найдете самую свежую версию в нижнем колонтитуле всех моих страниц.
Может пройти некоторое время, прежде чем вы получите ответ
а в некоторых случаях вы можете вообще не получить ответа. Прошу прощения за это, но
мое свободное время ограничено. Если вы не потеряли терпение, возможно, вы захотите отправить
мне копию вашего электронного письма через месяц или около того.
Это частная некоммерческая страница , предназначенная исключительно для образовательных целей.Любые утверждения могут быть неверными и непригодными для практического использования. Я не могу взять
любая ответственность за действия, которые вы выполняете на основании данных, предположений, расчетов
и т. д. взяты с этой веб-страницы.
1996-2018 Martin Hepperle
Вы можете использовать данные, приведенные в этом документе, в личных целях. Если вы используете это
документ для публикации, необходимо указать источник. Публикация перекомпиляции
данного материала не допускается, если полученный товар продается по более высокой цене.
чем производственные затраты.
Этот документ может случайно относиться к торговым наименованиям и товарным знакам, которые принадлежат национальным или международным компаниям, но которые мне неизвестны. Их права полностью признаны, и эти компании любезно просят сообщить мне, если они не хотят, чтобы их имена использовались вообще или использовались иначе.
Этот документ является частью набора фреймов, и его можно найти, перейдя от точки входа к Веб-сайт http: //www.MH-AeroTools.de / .
Выходные данные Datenschutz
А
i r c r a f t S u p e r C a l c u l a t o r
6. 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
MAC И
Нейтральная точка | использовать
одинаковые единицы измерения (дюймы или футы) для всех записей!
Уравнения
Стреловидные крылья — обзорРассмотрим случай стреловидного крыла с профилем NACA 64A010, стреловидность в четверть хорды Λ c /4 = 45 o , коэффициент конусности λ = 0.568 и соотношение сторон A = 5 при M = 0,4 и хордовое число Рейнольдса Re c = 2 миллиона. Обратную строчку по переднему фронту можно найти с помощью уравнения (5.21) следующим образом: tanΛLE = tanΛc / 4 + 4nA1-λ1 + λ = 1 + 41 / 450,4651,565 = 1,059 Тогда Λ LE = 46,65 o и неравенство уравнения (5.23) выполняется, потому что рисунок 5.16 дает C 1 = 0,24, следовательно, A = 5≥4C1 + 1cosΛLE = 41.24cos46.65 = 4,7 Таким образом, требование высокого соотношения сторон выполнено, и можно применить подход DATCOM из Раздела 5.4.2. Максимальный коэффициент подъемной силы профиля аэродинамического профиля можно найти из таблицы 5.1 и составляет c l , max = 1,23. Параметр толщины передней кромки для профилей NACA серии 64 взят из таблицы 5.2 как (Δ y / c ) = 0,205 ( t / c ), и это может быть использовано на рисунке 5.17 (экстраполяция на Λ LE = 46.65 ° ) для оценки C L , max / c l , max = 0,85. Аналогичная экстраполяция с использованием рисунка 5.18 позволяет оценить Δ C L max = -0,53. Тогда уравнение (5.24) дает CL, max = CL, maxcL, maxcl, max + ΔCL, max = 0,851,23-0,053 = 0,99 Этот результат на 4,2% выше, чем экспериментальный результат 0,95 для этого случая, поскольку сообщили Джонсон и Шибата (1951). Приращение угла атаки для максимальной подъемной силы можно оценить по рисунку 5.19 как Δ α CL макс = 7 ° . Тогда угол атаки для максимального подъема получается из уравнения (5.25) как αCL, max = CL, maxCLα + α0 + ΔαCL, max = 0,990,061 + 0 + 7 = 23,2 ° Угол нулевого подъема атака для этого симметричного профиля приведена в таблице 5.1 как α 0 = 0, а наклон кривой подъемной силы ранее был рассчитан как C Lα = 0,061 в разделе 5.3.1. Этот эмпирически рассчитанный результат 23,3 ° равен 3.На 3% ниже, чем экспериментальный результат 24 ° для этого случая, описанный Джонсоном и Шибатой (1951). Конический потенциометр | Типы резисторовЧто такое конус потенциометра?Конус потенциометра — это соотношение между положением скользящего контакта и сопротивлением емкости. В большинстве доступных переменных резисторов это линейная зависимость, означающая, что относительное положение равно отношению сопротивлений. Например, когда скользящий контакт находится в среднем положении, значение переменного сопротивления составляет половину полного сопротивления потенциометра.Для некоторых приложений, особенно для регулировки громкости звука, используются нелинейные логарифмические конусы. ОпределениеКонус — это соотношение между положением скользящего контакта потенциометра и отношением сопротивлений. ТипыНа приведенном ниже графике показана взаимосвязь между переменным сопротивлением и положением контакта для трех наиболее часто используемых конусов: линейного, логарифмического (аудио) и обратного логарифмического. Самый распространенный вид — простой линейный конус.Отклик линейного конуса является линейным в диапазоне от 5 до 95% диапазона движения контакта. Эта область, в которой изменяется электрическое сопротивление, называется электрическим путешествием. Первые и последние несколько процентов перемещения контакта часто являются только механическими без изменения сопротивления. Таким образом, эти рабочие области обозначаются как механическое перемещение. Доступный ход поворотных горшков часто обозначается в градусах. Обычным является механическое перемещение 300 ° в сочетании с электрическим перемещением 270 °. Наиболее часто используемым нелинейным конусом является логарифмический (логарифмический) или звуковой конус.Это в основном используется для регулировки громкости звука, чтобы получить более естественное, «линейное» восприятие изменения интенсивности звука при регулировке громкости. Поскольку человеческое ухо логарифмически чувствительно к интенсивности звука, при низкой интенсивности звука небольшое изменение интенсивности воспринимается как большое изменение громкости, в то время как при высокой интенсивности требуется большое изменение для такого же изменения воспринимаемой громкости. Чтобы компенсировать логарифмическое поведение ушей, были разработаны звуковые конические горшки. Хотя это называется логарифмическим, на самом деле это экспоненциальная кривая (противоположность логарифмического поведения человеческого уха).Иногда используются обратные логарифмические (антилогарифмические) потенциометры, например, в элементах управления звуком, которые вращаются против часовой стрелки, а также в некоторых других специализированных приложениях. Пунктирными линиями на графике ниже показаны «реальные» логарифмические и обратные логарифмические кривые. На практике логарифмические типы, которые используются для аудиоприложений, не обеспечивают истинного экспоненциального отклика, а следуют ступенчатой кривой. Синяя линия показывает фактическую кривую конуса звукового потенциометра. Это приближение сделано потому, что оно упрощает производственный процесс.Вместо постоянно меняющейся дорожки сопротивления используются две разные дорожки, которые перекрываются в среднем положении. Поскольку регулировка громкости звука в целом не является критичной операцией, для этих приложений она подходит. Конические потенциометры с действительными экспоненциальными кривыми доступны для специализированных приложений. Коды маркировкиКонические потенциометры помечаются дополнительной буквой в качестве префикса или суффикса. В таблице ниже перечислены некоторые общие коды маркировки.К сожалению, существует несколько различных методов маркировки. Эти коды частично пересекаются и поэтому могут сбивать с толку. Наиболее распространенным методом маркировки является азиатский метод, при котором буква B обозначает линейную конусность, а A — звуковую конусность.
РесурсыКниги Онлайн . | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||