Richtige Anordnung der Propellerbohrungen

Jarek

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Hallo liebe Gemeinde,

ich bin neulich auf folgendes Bild gestoßen:

propeller.JPG

Über das Bild habe ich zwecks besserer Veranschaulichung Maßlinien gelegt, die verbleibende Querschnittsbreite an der Nabe eines Propellers nach Abzug der Bohrungen darstellen sollen.

Bisher habe ich meine Propeller immer nach dem Prinzip „b“ gebohrt, denn hierbei wesentlich mehr Holzquerschnitt an der Nabe übrig bleibt und damit mehr Zugspannungen aus Fliehkräften von einem Blatt zu dem anderen übertragen werden können.

In der Beschreibung zu diesem Bild wird jedoch das Prinzip „a“ aus dem gleichen Grund bevorzugt, obwohl hier wesentlich weniger vom ursprünglichen Querschnitt übrig bleibt, was also jeder Logik zu widersprechen scheint.

Jetzt bin ich verunsichert, ob es einen anderen Grund für die Anordnung „a“ gäbe, oder ist die Beschreibung des Bildes schlichtweg falsch? Kent ihr andere Quellen, die das bestätigen, bzw. dem widersprechen?

Herzlichen Dank

Jarek
 
Jetzt bin ich verdutzt.
Ich habe mir da in den vergangenen 8 Jahren nicht einmal einen Kopf drum gemacht, wo da was übrigbleibt.
Ich glaube das ist auch völlig Egal. Ich habe lediglich immer darauf geachtet so zu bohren, das Zündpunkt und Propellerstellung so hinhauen wie ich sie mir vorstelle.

Im übrigen bleibt bei a und b gleich viel Holz erhalten......ich verstehe das wirklich nicht :confused:
 

Jarek

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Im übrigen bleibt bei a und b gleich viel Holz erhalten.
Das schon, aber an unterschiedlichen Stellen verteilt. Daraus ergeben sich unterschiedliche Festigkeiten in Propeller-Längsrichtung.

Für diejenigen, die keine Dynamik- und Statik-Grundkenntnisse vorweisen, ist das eventuell nicht ganz einfach zu verstehen. Vermutlich bin ich auch nicht derjenige, der sowas anschaulich genug erklären kann...

Um es anders zu formulieren, bin ich überzeugt, dass die Lösung "b" mehr Festigkeit eines Propellers und damit auch mehr Betriebssicherheit bietet. Ich suche nur noch nach Bestätigung meiner Meinung in der Praxis bzw. in anderen Quellen.

Wie bereits erwähnt, habe ich schon immer die Lösung "b" verwendet, weil sie mir aus Festigkeitsgründen logischer erschien. Erst als die Alternative "a" in einem englischsprachigen Buch als bevorzugt dargestellt wurde, bin ich richtig stützig geworden. Ich möchte nicht darauf beharren, dass ich die Lösung "a" für absolut untauglich, oder gefährlich halte, sondern eher für etwas schlechter.

Grüße
Jarek
 
Verschraubung - Bohrung

Verschraubung - Bohrung

Hallo,
habe bisher auch noch nicht drüber nachgedacht, aber wenn die Passung der Bohrungen etwa H7 ( recht enge Passung ) ausgeführt sind, denke ich dass Variante A ganz klar die bessere Lösung ist.

Warum, weil so der Querschnitt mit Stahl ausgefüllt wird, eine passende Karroserie,- oder U-Scheibe dann ein Moment ausübt welches das Holz/CFK/GFK im Bezug zur Zugkraft entlastet, vorausgesetzt die Schrauben werden mit dem richtigen Drehmoment angezogen. So erzielt man(n) eine weit höhere sicherheit im Bezug zu der Zugkraft. Dazu müsste man aber auch genaue Daten der Materialien des Probs mit einbeziehen.


So jetzt mal meine kurze Überlegung, hab aber noch nicht gerechnet..... kann auch daneben liegen.


Arnd
 

Jarek

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Warum, weil so der Querschnitt mit Stahl ausgefüllt wird
Bei Druckspannungen wäre das richtig gewesen. Hier haben wir jedoch mit Zug- und Biegezugbeanspruchung zu tun.

Das hat inzwischen jemand von einem fremdsprachigen Forum für mich mit FEM gerechnet. Das Ergebnis spricht ziemlich eindeutig für Schraubenbild "b".


wie müßten dann die Bohrungen bei einer 4-Blattluftschraube angeordnet sein?
Das hängt selbstverständlich auch mit der Anzahl der Befestigungsschrauben zusammen. Generell gillt die Verteilung möglichst ähnlich der Lösung "b". Es dürfte auch ersichtlich sein, dass eine günstige Schraubenverteilung nicht in jedem Fall erreichbar sein kann.

Grüße
Jarek
 

Desmoo

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Ich kann Deine Überlegungen durchaus nachvollziehen.
Wie die meisten auch, habe ich meine Propeller immer so gebohrt, daß ich meinen Motor, optimal anwerfen kann.
Ich denke es ist in der Praxis total egal, ob a, b oder c ( total schief ) gebohrt wurde.
Mir ist kein Fall bekannt, wo es einen nicht vorgeschädigten Propeller, wegen einem falschen Bohrbild, an der Nabe zerissen hatt.

Gruß André
 
....Biegezugbeanspruchung zu tun.
Was meinst du damit? Doch nicht etwa Scherbelastung? Keine Propellerbohrung darf so eng sein das da so eine Belastung auftritt. Entweder es zerreißt den Propeller (recht selten) oder aber die Bolzen scheren ab (fast immer!) und der Propeller fliegt schon mal voraus und guckt ob die Luft rein ist...
Ich bohre Grundsätzlich immer 0.5 größer als die Bolzen dick sind, egal ob Holz oder Plaste. Und immer so, das ich am besten anwerfen kann.
Festgezogen, so das die Seitenwände des Loches die Bolzen möglichst nicht berühren. Und vor jedem Flugtag wird überprüft, ggf. wird nachgezogen, grade bei Holz.
 

Mark M

User
hallo Jarek,


ich hab mir schon gedacht, dass dich diese "Bauchgefühle" nicht überzeugen können. Mich genauso wenig.



Eine FEM-Analyse ist hier der richtige Weg. Kannst du die Ergebnisse mal hier präsentieren? Sind auch die Torsionskräfte mit berücksichtigt?



In meiner Diplomarbeit habe ich mich mal ausführlich mit der Fineten Elemente Methode beschäftigt, allerdings mit der Thematik Strömung in Düsen.



Gruß

Mark
 

Jarek

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Was meinst du damit? Doch nicht etwa Scherbelastung?
Selbstverständlich nicht. Biegung der Propellerblätter wird durch Widerstand der Luft gegen Zugkraft des Antriebs in Flugrichtung erzeugt. Das größte Biegemoment entsteht direkt an der Nabe. Ein Propellerblatt wird damit wie ein sich drehender Kragarm belastet.

Dazu kommt natürlich auch noch eine Komponente aus Zentrifugalkraft. Diese ist für die Propellerblätter nichts anderes, als eine Zugkraft, die versucht Propellebblätter an der Nabe auseinander zu reißen. Diese Komponente ist insofern interessant, weil ihre Größe bei sich schnell drehendem Propeller enorm ist.

Und wenn man es etwas genauer nehmen möchte, wirkt auf einen Propellerblatt zusätzlich noch eine Torsionskraft. Diese wiederum wird durch Resultierende des Propellervortriebs, senkrecht zur Fläche des Propellerblattes (also schräg zur Flugrichtung) erzeugt. Diese Darstellung ist etwas vereinfacht.



Eine FEM-Analyse ist hier der richtige Weg. Kannst du die Ergebnisse mal hier präsentieren? Sind auch die Torsionskräfte mit berücksichtigt?
Wobei "Analyse" ist schon zu viel gesagt. So weit habe ich damit ursprünglich nicht gehen wollen, denn in der Praxis scheinen beide Lösungen ohnehin zu funktionieren. Bereits ein einfaches Modell veranschaulicht die "Wege" der Zugspannungen an der Propellernabe. Aus urheberrechtlichen Gründen möchte ich hier keine Ergebnisse posten, aber der Link zum oben erwähnten Forum dürfte wohl kein Problem sein. Die dort befindliche Grafik spricht für sich.

Grüße
Jarek
 
Ich habe immer wie "B" gebohrt.Einfach weil dann mehr "durchgehende" Fasern egal ob Holz oder CFK zur Aufnahme
der Zentrifugalkräfte erhalten bleiben.
Die Bilder im Link sind eindrucksvoll und bestätigen meine Ansicht.
Mit haben auch die Bilder "meiner" Bumblebee gefallen!

Gruß Raymund
 

Jarek

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Herzlichen Dank

Herzlichen Dank

Ich möchte mich hiermit für eure Beiträge herzlichst bedanken. Aus meiner Sicht ist die Angelegenheit geklärt.

Viele Grüße
Jarek
 

tomtom

User
Servus,
im Zentrum der größten Kraft sollte man immer auf durchlaufenden Kraftlinien achten.
Diese sind in Version "b" unterbrochen.

Gruß
Thomas
 

tomtom

User
Servus,
Zug- und. Biegebelastung welche durch Fliegkräfte der Blätter und den Vorwärtsschub erzeugt werden und in der Nabe zusammen laufen.

Gruß
Thomas
 

Jarek

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In etwa so wurde die Angelegenheit im Buch "Radio Control Airplane Engine Guide" dargelegt. Ich kann an dieser Darstellungsweise nicht viel Sinn entdecken, was mich letztendlich veranlaßt hat, zuvor nach eurer Meinung zu fragen.

Alleine der Begriff "Zentrum der größten Kraft" ist rätselhaft, denn eine Kraft wird in technischer Mechanik als Vektor mit Angriffspunkt, Richtung und Betrag definiert. Und wenn man annimmt, dass mit obiger Aussage Zentrifugalkräfte und Biegezugkräfte gemeint sind, die mit ihren Angriffspunkten an der Propellernabe in Superposition stehen, so muss man zwangsläufig erkennen, dass die Kraftlinien im Propellerquerschnitt sowohl in der Lösung "a", als auch der Lösung "b" durch große Bohrung für Propellernabe unterbrochen und seitlich umgeleitet werden, wo sie wiederum auf Schraubenbohrungen treffen. Erst an dieser Stelle zeigt sich, dass eben die Lösung "b" weniger Beeinträchtigung der Kraftlinien und damit mehr Querschittfestigkeit bietet.

Gruß
Jarek
 
Thomas,
schau dir doch noch mal die Zeichnung an,dann siehst du,dass der Platz für die durchgehenden Fasern zwischen den
Bohrungen für die Befestigungsschrauben bei "B" viel breiter ist als bei "A".
D.h. die Zentrifugalkräfte und die Torsionskräfte ,die auf den Prop wirken können viel besser eingeleitet werden.

Gruß Raymund
 
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