چرا از وزنه های تعادل در تولید هواپیما استفاده می شود

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 2392

سپاس: 3831

جنسیت:

تماس:

چرا از وزنه های تعادل در تولید هواپیما استفاده می شود

پست توسط rohamavation »

از این سوالم سازندگان هنگام تولید هواپیما از وزنه های تعادل یا "بالاست" استفاده می کنند. چرا استفاده از وزن ضروری است؟ ظاهراً هواپیما باید تا حد امکان سبک ساخته شود و وزنه تعادل فقط وزن مرده بدون هیچ کارکردی است.
من فرض می کنم که از آن برای متعادل کردن مرکز ثقل استفاده می شود، اما چرا این کار ضروری است؟ در کارخانه‌های صنعتی، قطعات را می‌توان با دقت بسیار زیادی مهندسی کرد، بنابراین نیازی به تنظیم موردی برای محاسبه خطاهای ساخت نیستش.در زمینه طراحی و نگهداری هواپیماهم اصطلاحات وزن تعادل و بالاست عموما معانی جداگانه و متفاوتی دارند.
هر دو مفهوم شامل جرم مورد استفاده برای تعادل، تعدیل یا تنظیم نیروها حول محور چرخشی است. در حالی که بالاست را می توان به عنوان نوعی وزنه تعادل نیز توصیف کرد، اما بهتر است آن را به عنوان کار در چارچوب مرجع کل هواپیما درک کنیم زیرا مرکز ثقل هواپیما (CG) را تنظیم می کند. برعکس، وزنه های تعادل را می توان درک کرد که در چارچوب مرجعی که کوچکتر از هواپیما به عنوان یک کل است، مانند یک موتور یا یک سطح کنترل، کار می کنند.Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضاتصویر
smile260 smile016 :?:
آخرین ویرایش توسط rohamavation شنبه ۱۴۰۱/۶/۱۲ - ۰۹:۱۵, ویرایش شده کلا 1 بار
تصویر

نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 2392

سپاس: 3831

جنسیت:

تماس:

Re: چرا از وزنه های تعادل در تولید هواپیما استفاده می شود

پست توسط rohamavation »

به هر کدام جداگانه می پردازم.
وزنه های تعادل
وزنه های تعادل در درجه اول سه وظیفه را در طراحی هواپیما انجام می دهند: تعادل سطوح کنترلی، کنترل پیچ پروانه و متعادل کردن میل لنگ در موتورهای پیستونی.
سطوح کنترل
وزنه های تعادل برای متعادل کردن سطوح کنترل حول محور لولا استفاده می شود تا از بال زدن کنترلی بالقوه خطرناک جلوگیری شود. این تعادل بسیار مهم است. خلبانان معمولاً در صورت امکان، امنیت ساختاری وزنه تعادل را در قبل از پرواز بررسی می کنند. مکانیک ها باید تعادل سطح کنترل را پس از رنگ آمیزی مجدداً بررسی کنند و سطوح کنترلی رنگ آمیزی از لیست موارد نگهداری پیشگیرانه که اپراتور هواپیما می تواند بدون مجوز مکانیک انجام دهد حذف می شود.
این وضعیت نامتعادل است که می تواند باعث بال زدن یا ضربه زدن به هواپیما شود و بنابراین باید از بین برود. این کار با اضافه کردن وزنه‌ها در داخل یا لبه جلویی زبانه‌ها، هواکش‌ها یا در محل مناسب روی پانل‌های تعادل بهتر انجام می‌شود.تصویر
تصویر
پروانه ها
وزنه های تعادل در برخی از طرح های پروانه با سرعت ثابت برای افزایش گام تیغه های پروانه استفاده می شود. از فشار روغن موتور برای غلبه بر نیروی وزنه‌های تعادل برای بازگرداندن پره‌های پروانه به گام خوب استفاده می‌شود. در طرح های پر، وزنه های تعادل به حرکت تیغه ها به موقعیت پر کمک می کنند
پروانه ها با داشتن وزنه های تعادل متصل به گیره های تیغه، از نیروی گریز از مرکز به دست آمده از وزنه های تعادل برای افزایش خارش تیغه ها استفاده می کنند. نیروی گریز از مرکز، به دلیل چرخش پروانه، تمایل دارد وزنه های تعادل را به سمت صفحه چرخش حرکت دهد و در نتیجه گام پره ها را افزایش دهد.
پر کردن با آزاد کردن فشار روغن گاورنر انجام می شود و به وزنه های تعادل و فنر پرکننده اجازه می دهد تا تیغه ها را پر کنند. این کار با بازگرداندن کنترل گام گاورنر به حد مجاز حرکت آن انجام می شود. که دریچه ای را در گاورنر باز می کند که اجازه می دهد روغن از پروانه به داخل موتور تخلیه شود. زمان لازم برای پر کردن به اندازه عبور روغن از پروانه به موتور و نیروی اعمال شده توسط فنر و وزنه های تعادل بستگی دارد.
میل لنگ
وزنه های تعادل در موتورهای پیستونی هم برای بالانس استاتیک و هم برای تعادل دینامیکی استفاده می شود.
بالانس میل لنگ
لرزش بیش از حد در موتور نه تنها منجر به خرابی سازه های فلزی ناشی از خستگی می شود، بلکه باعث سایش سریع قطعات متحرک می شود. در برخی موارد، لرزش بیش از حد ناشی از میل لنگ است که متعادل نیست. میل لنگ برای تعادل ایستا و تعادل دینامیکی متعادل می شود. هنگامی که وزن کل مجموعه میل لنگ، گونه های میل لنگ و وزنه های تعادل حول محور چرخش متعادل می شود، میل لنگ از نظر استاتیکی متعادل می شود. هنگام تست میل لنگ برای تعادل استاتیک، آن را روی دو لبه چاقو قرار می دهیم. اگر شفت در طول آزمایش به سمت یک موقعیت بچرخد، از تعادل ایستا خارج شده است. هنگامی که تمام نیروهای ایجاد شده توسط چرخش میل لنگ و تکانه های نیرو در درون خود متعادل باشند، میل لنگ به صورت دینامیکی متعادل می شود، به طوری که در هنگام کار موتور لرزش کمی ایجاد می شود یا هیچ لرزشی ایجاد نمی کند. برای کاهش لرزش در حین کارکرد موتور، دمپرهای دینامیکی روی میل لنگ تعبیه شده است. یک دمپر دینامیک صرفاً آونگی است که به قدری به میل لنگ محکم شده است که می تواند در یک قوس کوچک حرکت کند. در مجموعه وزنه تعادل گنجانده شده است. برخی از میل لنگ ها دو یا چند مورد از این مجموعه ها را در خود جای داده اند که هر کدام به گونه میل لنگ متفاوتی متصل شده اند. فاصله حرکت آونگ و فرکانس ارتعاش آن با فرکانس پالس های قدرت موتور مطابقت دارد. هنگامی که فرکانس ارتعاش میل لنگ رخ می دهد، آونگ با ارتعاش میل لنگ خارج از زمان نوسان می کند، بنابراین لرزش را به حداقل می رساند.
دمپر دینامیک
ساختار دمپر دینامیکی مورد استفاده در یک موتور شامل یک وزنه متحرک فولادی متحرک است که به گونه میل لنگ متصل است. دو پین فولادی قرقره‌ای شکل به داخل شکاف کشیده شده و از سوراخ‌های بزرگ در وزنه تعادل و گونه میل لنگ عبور می‌کنند. تفاوت در دیا
متر بین پین ها و سوراخ ها یک اثر آونگ را فراهم می کند.
یل لنگ دارای تیغه ای هستند که از هر طرف گونه بین میل لنگ شماره 1 و 2 برای اتصال وزنه های دمپر دینامیکی امتداد می یابد. هر تیغه دارای دو سوراخ سوراخ شده و بوش فولادی است. وزنه های وزنه دار روی تیغه ها قرار می گیرند و دارای سوراخ هایی هستند که از طریق آن سوراخ شده و به تناسب با وزنه های شفت می شوند. بوش ها برای تولید فرکانس مورد نظر اندازه می شوند.
بالاست
بالاست یک تغییر موقت یا دائمی در مرکز ثقل کلی هواپیما ایجاد می کند. بالاست ممکن است به عنوان بخش دائمی یک طرح اولیه یا اصلاح شده گنجانده شود.همچنین دیدم از لاستیک‌های هواپیمای قدیمی پر از بتن به عنوان بالاست استفاده می‌کنند
بالاست در هواپیما برای رسیدن به c.g مورد نظر استفاده می شود. تعادل معمولاً تا آنجا که ممکن است در عقب یا جلوتر قرار می گیرد تا c.g. در محدوده با استفاده از حداقل وزن. بالاستی که برای جبران حذف یا نصب اقلام تجهیزات نصب می شود و برای مدت طولانی در هواپیما باقی می ماند بالاست دائمی نامیده می شود. به طور کلی میله های سربی یا صفحاتی هستند که به ساختار هواپیما پیچ می شوند.
بالاست موقت یا بالاست قابل جابجایی برای برآوردن شرایط بارگذاری خاصی استفاده می شود که ممکن است هر از گاهی متفاوت باشد. به طور کلی به شکل کیسه های سرب شات، کیسه های شن یا سایر موارد وزنی که به طور دائم نصب نشده اند، به خود می گیرد.وزنه های تعادل در سوال اصلی از یک سکان بوئینگ 747 بود، بنابراین توضیح خواهم داد که هدف آنها چیست. پاسخ جان والتر تمام کاربردهای تعادل و بالاست را به خوبی پوشش می دهد، بنابراین من فقط می خواهم توضیح دهم که چرا سطوح کنترلی به تعادل نیاز دارند.
پاسخ کوتاه این است: قرار دادن مرکز ثقل روی خط الاستیک سطح کنترل و یا حتی جلوتر از آن به منظور محدود کردن بارهای وزش و سرکوب فلاتر. هنگامی که موتورهای جت جلوتر از بال قرار می گیرند، همین امر برای بال کامل به دست می آید.
ابتدا یک آیلرون بدون جرم متعادل کننده را در نظر بگیرید. محور الاستیک آن خط لولا است و مرکز ثقل آن شاید در یک سوم وتر آن باشد، بنابراین در پشت محور الاستیک قرار می گیرد. حال تصور کنید چه اتفاقی می‌افتد وقتی هواپیمایی که این هواپیما به آن وصل شده است از طریق یک وزش باد مثبت پرواز می‌کند: بال خم می‌شود و بارهای اینرسی باعث می‌شود هواپیما با بال بالا نرود. با این حال، از آنجایی که در لولا به بال متصل است، لبه جلویی آن به سمت بالا کشیده می شود و در نتیجه انحراف هواکش مثبت است. این امر باعث اضافه شدن خمیدگی موضعی و افزایش لیفت موضعی می شود، بنابراین حرکت خمشی تشدید می شود. در برخی مواقع بال از حرکت به سمت بالا می ایستد و انرژی الاستیک ذخیره شده حرکت خمشی را معکوس می کند: بال شروع به حرکت به سمت پایین می کند و مجدداً بال عقب می ماند و اکنون بلند شدن موضعی کاهش می یابد
اکنون ممکن است استدلال کنید که در سیلندرهای هیدرولیک قوی 747 باعث می‌شود که آیلرون حرکت نکند: درست است، اما همچنان کشش کافی در سیستم کنترل وجود دارد که می‌تواند چند درجه حرکت کند، که برای تقویت حرکت خمشی کافی است. گلایدر در فیلم دارای بال‌هایی با نسبت تصویر بالا از یک ماده نسبتاً الاستیک (الیاف شیشه‌ای-اپوکسی) بود، بنابراین در جایی که انرژی‌ها و فرکانس‌ها کم است با سرعت پایین بال می‌زند. با این وجود، پس از فیلمبرداری فیلم، باید تعمیرات اساسی انجام می شد: اتصالات کنترل تقریباً به طور کامل فرسوده شده بودند.
اکنون همین ترتیب را در نظر بگیرید، اما با جرم متعادل کننده: اگر مرکز ثقل آن در خط کشسان باشد، هواکش یا خنثی می ماند، یا اگر مرکز ثقل جلوتر از خط لولا باشد، حتی با حرکت خمشی مقابله می کند. هم بارهای اوج و هم خطر فلاتر کاهش می یابد. نیروهای کنترلی مطلوب تر فقط یک عارضه جانبی هستند. دلیل اصلی این است که سطوح کنترلی یا حتی کل بال از شکسته شدن جلوگیری شود.
مکانیسم برای سکان یکسان است، اما در اینجا خاصیت ارتجاعی ناشی از لوله طولانی بدنه است که توسط بارهای جانبی روی دم عمودی پیچ خورده است. باز هم، فقط با جرم متعادل کننده کافی، از ماهیت خود تقویت کننده بدنه پیچشی که دم عمودی را به چپ و راست می چرخاند، جلوگیری می شود.
در یک هواپیمای معمولی، شما در مدت زمانی که می توانید دم را قبل از خطر اصابت دم ایجاد کنید، محدود هستید، اما در مورد مدت زمانی که می توانید دماغه را بسازید، کمتر.
بنابراین یک اقدام نسبتاً ساده برای به دست آوردن فضای بار بیشتر، طولانی کردن بدنه هواپیما در جلوی بالها است. این باعث می شود وزن بیشتری برای بالها و ارابه فرود عقب قرار گیرد و توانایی آن برای پرواز و توانایی آن برای قرار دادن بار واقعی در هواپیما کاهش یابد. فضای تازه ایجاد شده سپس اگر با وزنه‌هایی در دم آن را متعادل کنید، می‌توانید محموله بیشتری را در قسمت جلو قرار دهید و همچنان یک برخاست مناسب انجام دهید.
bs" که از فشار هوا به دلایل مشابه استفاده می کنند. همچنین برای کاهش لرزش یا لرزش کنترل پرواز که می تواند در سرعت های هوایی خاص، موقعیت های کنترل پرواز و نگرش های برخی از هواپیماها رخ دهد، مفید است.
بالاست برای تعادل هواپیما برای کنترل و ثبات بهتر در طول پرواز استفاده می شود. این بسیار مهم است زیرا ساخت هواپیمای کاملاً متعادل در جایی که می‌خواهید مرکز ثقل باشد غیرممکن است. بسیاری از عوامل دیگر، به غیر از بدنه واقعی هواپیما، بر مرکز ثقل تأثیر می‌گذارند: صندلی، تجهیزات اویونیک نصب‌شده و سایر ویژگی‌ها یا تجهیزات نصب‌شده. همه اینها باید در نظر گرفته شود تا هواپیما مرکز ثقل شروع مناسبی داشته باشد.
من هواپیماهای متعددی (هواپیماهای سبک و همچنین جت‌های کوچک تا متوسط) را در پرواز دیدم که برای جبران عدم تعادل در محموله یا جاهایی که مسافران در آنجا نشسته‌اند یا فقط برای تعادل بهتر هواپیما در زمانی که خالی بود یا تجهیزات یا صندلی‌هایش برداشته شده بود یا فقط به بالاست نیاز داشتند. اصلا مسافر نداشت از کیسه های 25 پوندی "Lead Shot" استفاده می کنن که برای بارگیری مجدد به عنوان بالاست در محفظه بار عقب استفاده می شود
تا آنجا که سعی می شود یک هواپیما را تا حد امکان سبک نگه دارد، این درست است، با این حال، برای هواپیما بسیار مهم است که "متعادل" باشد و انجام این کار از طریق تغییرات ساختاری به قدری غیرممکن است که هزینه وزنی وزن شمارنده را افزایش دهد. یا بالاست یک عامل نیست.Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضاتصویر
smile260 smile016 :?:
تصویر

ارسال پست