Перейти к содержимому

Фотография
- - - - -

Помогите посчитать силу натяжения стаксельшкота


Сообщений в теме: 11

#1 Olegg

Olegg

    Юнга

  • Пассажиры
  • Pip
  • 12 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: Conrad 25R

Отправлено 04 июня 2004 - 08:22

Добрый день, уважаемые участники!

Возник во такой вопрос - Как прикинуть (среднепотолочно) силу натяжения стаксельшкота в установившемся режиме движения яхты?

Мне кажеться, что зависить она от след. параметров:
1. Площади паруса.
2. формы паруса (но не сильно, т.к. формы хорошего стакселя примерно одинаковы) CX и CY в какой зависимости?
3. Скорости ветра.
4. Скорости яхты.
5. Силы гидродинамического сопротивления движению яхты в воде (как оценить?)
6. От веса яхты? (навряд ли)

Кто сталкивался? Подскажите пожалуйста.

Особенно вопрос к конструкторам, им то точно такие силы приходилось оценивать, хотя бы среднепотолочно.

С уважением, Олег.
PS: Заранее спасибо!
  • 0

#2 Ayrton

Ayrton

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 13 226 сообщений
  • Из:Новосибирск
  • Судно: Ассоль №198
  • Название: Тамара

Отправлено 04 июня 2004 - 12:26

Как прикинуть (среднепотолочно) силу натяжения стаксельшкота в установившемся режиме движения яхты?

Особенно вопрос к конструкторам, им то точно такие силы приходилось оценивать, хотя бы среднепотолочно.

А вот не факт, что им приходилось... Основную нагрузку несет штаг, он же определяет изгибающие нагрузки на корпус, а нагрузка на стаксель-шкоте пренебрежимо мала и направлена на чистое сжатие, чтобы ее учитывать...

А тебе то она зачем??? Ежели чтоб модель лебедки выбрать, дык это через площадь стакселя делается...
  • 0

#3 Olegg

Olegg

    Юнга

  • Пассажиры
  • Pip
  • 12 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: Conrad 25R

Отправлено 04 июня 2004 - 12:35

Вопрос родился вот откуда -
Известно, что на большинстве яхт, шкот идёт напрямую со шкотового угла на лебёдку и соответственно предполагается, что становой силы спортсмена (120-150 кг) вполне должно хватить для работы на стакселе... Однако мы имеем торнадо, где ст.шкот проведён через блок на шкотовом угле, понятно, что скорость набегающего потока на стаксель на торнадо неизмеримо выше...
Но зависимость, где зависимость! Мне представляется, что оценочная формула должна быть весьма простой..., но сформулировать пока не могу.

Думаю, что, по крайней мере два человека - Andrey(RS2000) и Альберт Назаров просто сходу набросают...

С уважением, Олег.
  • 0

#4 BМГ

BМГ

    тролль

  • Kапитан
  • 23 408 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 04 июня 2004 - 16:14

Подозреваю, для практического применения задачу можно сильно упростить.

Зная три вещи - силу вымпельного ветра, длину нижней шкаторины(хорду), и площадь проекции стакселя на плоскость, перпендикулярную направлению ветра.

Рисуем вид сверху, стаксель, точку приложения силы, действующей на парус.
Штаг - ось вращения.
Имеем момент силы с плечом от штага до точки приложения.
Момент противодействия - с плечом от штага до шкота.
Т.к. система в равновесии - моменты равны.

Получаем:
R= (FL) / L1

При этом между реакцией R и направлением шкота - угол альфа. Надо пересчитать через косинус.

Прикрепленные изображения

  • sk.jpg

  • 0

#5 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 18 675 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 05 июня 2004 - 21:05

Можно использовать, в первом приближении, формулу, предложенную ВМГ. При этом сила F определяется по формуле F = Cr*Ro*V*V*S/2, где Ro - плотность воздуха ~1.24 кг/м^3, V - скорость вымпельного ветра м/с, S-площадь паруса м^2, Сr- коэффициент, который можно принять равным 1.2, с запасом. Это аэродинамическая сила, действующая на парус. Но на тягу шкота влияют силы, растягивающие парус по шкаторинам. Их учесть сложнее. Исходя из экспертных оценок (т.е. с чем сталкивались на практике) можно сказать, что при площади стакселя порядка 22 м квадратных для набивки стакселя лебедкой с барабаном диаметром 100 мм приходится к ручке, длиной около 300 мм прикладывать усилие порядка 30 кг (300 Н) при скорости ветра 7-10 м/с

Сообщение отредактировал БАР: 05 июня 2004 - 21:07

  • 0

#6 BМГ

BМГ

    тролль

  • Kапитан
  • 23 408 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 06 июня 2004 - 07:09

Но на тягу шкота влияют силы, растягивающие парус по шкаторинам. Их учесть сложнее.

Примем силу F направленой перпендикулярно хорде паруса.

Тогда силу натяжения шкота Fшк. можно разложить по прямоугольному треугольнику на силу R, и силу R1 - растягивающую нижнюю шкаторину. Даже не зная R1, находим:

Fшк = R CosL (L - "альфа" :) )

Прикрепленные изображения

  • sk1.jpg

  • 0

#7 BМГ

BМГ

    тролль

  • Kапитан
  • 23 408 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 06 июня 2004 - 07:32

...а силу F, можно, например, прикинуть так:

Прикрепленные изображения

  • tab.jpg

  • 0

#8 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 18 675 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 06 июня 2004 - 19:54

...а силу F, можно, например, прикинуть так:

F = Cr*Ro*V*V*S/2
1.2*1.24*10*10*1/2=74.4 (Н) или 74.4/9.81= 7.58 кг
Очень похоже на таблицу

Сообщение отредактировал БАР: 06 июня 2004 - 19:59

  • 0

#9 BМГ

BМГ

    тролль

  • Kапитан
  • 23 408 сообщений
  • Из:Н.Новгород

Отправлено 06 июня 2004 - 19:55

...кто бы спорил... :)
  • 0

#10 В.Алексеев

В.Алексеев

    Юнга

  • Инженер
  • 16 сообщений
  • Из:St-Petersburg
  • Судно: Конрад-25Р
  • Название: Квартет

Отправлено 07 июня 2004 - 07:47

Грубо (по рекомендации HARKEN):
SL = SA x v^2 x 0.021
SL - натяжение шкота, кг
SA - площадь стакселя, м^2
v - скорость ветра, уз

ТОчнее

SL = (k*p*h *1.73 /27) *[ sin (fi)/ 2cos(fi) +1/2 * ln tg (fi1/2 +45) + 1/2 * ln tg (fi2/2 +45) ]

k = пузатость паруса - отношение хорды к стрелке профиля (обычно ок . 10)
p - давление ветра, кг/м2
h - длина перпендикуляра от шкот. угла до передней шкаторины
fi - угол между линиями, соединяющими шкотовый угол с галсовым и фаловым, град
fi1, fi2- углы между линией перпендикуляра к передней шкаторине и линиями, соединяющими шкотовый угол с галсовым и фаловым, град
  • 0

#11 Slav

Slav

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 170 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: Кр. швертбот Строю

Отправлено 16 июня 2004 - 19:23

...а силу F, можно, например, прикинуть так:

А есть продолжение таблицы до больших значений скорости ветра?
  • 0

#12 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 18 675 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 16 июня 2004 - 21:03

А есть продолжение таблицы до больших значений скорости ветра?

Я же предложил Вам формулу в постере от 06.06.04. 00:05
Если хотите точного совпадения с таблицей - откорректируйте коэффициент Cr и считайте для любой(!) силы ветра. Площадь S нужно взять равной 1 (т.е. 1 м2). Все величины подставляются в системе СИ.
Только учтите, что эта формула (и таблица) расчитаны для непронецаемой поверхности, типа фанеры или металла. Давление на парус окажется немного меньше из-за "продуваемости" ткани. Причем эта разница будет возрастать с ростом скорости ветра.
  • 0



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей