Universal joint eli kardaaniakseli lentokoneessa ?

[tuulispää]

Nyt kun halutaan lisää tehokkuutta ja CO2 on jo myrkky.....niin onko kellään tietoa voisiko edullisemman lentokoneen ( työntöpotkuriversio ) tehdä käyttäen välitystä propelleille...siis autoista tuttua kardaanityyppistä välitystä ( drive shaft ) ?

Onko kardaaneista kokemusta ja jos niin mitä mieltä ?

 

[mailman]

Varmaan joltain toiselta foorumilta voisi ennemmin tuonkaltaisia kokemuksia löytyä kuin täältä.
Voisin mutuna sanoa, että eiköhän jotain tuollaista joku ole ainakin jo kokeillut.

 

[elliV]

Tuollainen nivel aiheuttaa nopeudenmuutoksia potkurille ja akselille kulmasta riippuen. Käyttökohteesta riippuen tämä voi olla pieni tai helvetin iso ongelma. Tämän takia autojen kardaaneissa on aina kaksi niveltä ja samassa kulmassa.

Äkkiä en keksi yhtäkään syytä, miksi tehokkuuden vuoksi potkuria kannattaisi laittaa mihinkään muualle kuin suoraan moottoriin. Jokainen ylimääräinen nivel, välitys tai laakerointi tuo lisää kitkaa ja lisää häviöitä.

 

[tuulispää]

Tuollainen nivel aiheuttaa nopeudenmuutoksia potkurille ja akselille kulmasta riippuen. Käyttökohteesta riippuen tämä voi olla pieni tai helvetin iso ongelma. Tämän takia autojen kardaaneissa on aina kaksi niveltä ja samassa kulmassa.

Äkkiä en keksi yhtäkään syytä, miksi tehokkuuden vuoksi potkuria kannattaisi laittaa mihinkään muualle kuin suoraan moottoriin. Jokainen ylimääräinen nivel, välitys tai laakerointi tuo lisää kitkaa ja lisää häviöitä.

Aerodynaaminen muoto ja painopiste vaatii sitä...jos halutaan äärimmäisen aerodynaaminen laite.

 

[tuulispää]

Esimerkiksi Cirrus ei osannut tehdä sitä.

Cirrus VK-30 - Wikipedia

en.wikipedia.org

 

[tuulispää]

Varmaan joltain toiselta foorumilta voisi ennemmin tuonkaltaisia kokemuksia löytyä kuin täältä.
Voisin mutuna sanoa, että eiköhän jotain tuollaista joku ole ainakin jo kokeillut.

Ilmeisesti ei ole kokeiltu koska sain vain näitä lääkkeeksi muualta.

 

[Uutta matoa koukkuun]

Ristiniveliä käytetään vain kohteissa jossa voimalinjan päätepiste vaihtelee xyz-koordinaatistossa tai tarvitaan suurempaa kulman muutosta.

 

[Moska100]

Bell P-39 Airacobra – Wikipedia

fi.m.wikipedia.org

Tuossa ainakin on pitkällä akselilla veto,. Voiko sitä sitten kardaaniksi sanoa, on toinen asia.

 

[Harri K.]

Lentokoneissa massa on myrkkyä, eli melko suoraan potkuri pyritään laittamaan moottoriin kiinni. Siivissä on painopisteen ja melun takia melko hyvä paikka moottoreille

Helikopterissa pyrstöroottorille menee akseli ja osassa niistä on varmaan ristinivel välissä. Ainakin rakenteen puolesta (Rajavartiolaitoksenkin käyttämä) AB412 on potentiaalinen, mistä tommosen voisi löytää.

 

[Rastaman]

Mutuna sanoisin, että pitkän akselin hyvä/tukeva laakerointi ja värinät ovat suuri ongelma. Tarpeeksi tukevat painaa tarpeettomasti..

 

[tuulispää]

Bell P-39 Airacobra – Wikipedia

fi.m.wikipedia.org

Tuossa ainakin on pitkällä akselilla veto,. Voiko sitä sitten kardaaniksi sanoa, on toinen asia.

Niin siinä on alanennusvaihde ja tykki sekä ohjaamon panssarointi antaneet mahdollisuuden tehdä erittäin tukeva kaukalo systeemille.

 

[tuulispää]

Mutuna sanoisin, että pitkän akselin hyvä/tukeva laakerointi ja värinät ovat suuri ongelma. Tarpeeksi tukevat painaa tarpeettomasti..

Niin se on myrkkyä lentokoneissa...ylimääräinen paino...koska tehopainosuhde heikkenee.

 

[tuulispää]

Lentokoneissa massa on myrkkyä, eli melko suoraan potkuri pyritään laittamaan moottoriin kiinni. Siivissä on painopisteen ja melun takia melko hyvä paikka moottoreille

Helikopterissa pyrstöroottorille menee akseli ja osassa niistä on varmaan ristinivel välissä. Ainakin rakenteen puolesta (Rajavartiolaitoksenkin käyttämä) AB412 on potentiaalinen, mistä tommosen voisi löytää.

Yes...voisin tutkia niitä.

 

[hkultala]

Aerodynaaminen muoto ja painopiste vaatii sitä...jos halutaan äärimmäisen aerodynaaminen laite.

Siis mitä tässä nyt olet oikeasti ajamassa takaa? Pitkää potkuriakselia vai potkuriakselia, jossa nivel?

Mikäli tarkoitat potkuriakselia jossa nivel, niin teet liikaa oletuksia moottorin rakenteen suhteen.

Bokserimoottorilla, tähtimoottorilla tai kaasuturbilla(eli siis potkuriturbiinilla) sen akselin saa helposti samalle linjalle potkurin kanssa.

Se kampiakseli änkee eri linjalle potkurin kanssa ainoastaan rivi- tai V-moottorin kanssa.

Mutta tämä koko moottorin linjakysymys on muutenkin kyseenalainen, koska potkurien ja moottorien optimaaliset kierrosalueet eivät yleensä ole samat => väliin tarvitaan (tai hyötysuhteen takia halutaan) usein kuitenkin jonkinlainen alennusvaihde, jossa (vähintään) kaksi ratasta. Ja niillä kahdella rattaalla se linja muuttuu.

Ellet sitten tarkoita juuri tätä ongelmaa, että alennusvaihde siirtää sen luonnollisen moottorin alennusvaihteellisen outputin sivuun. Mutta tällöin taas V-moottorilla tai rivimoottorilla se alennusvaihde saadaan nimenomaan palauttamaan se siihen optimaaliseen paikkaan.

 

[tuulispää]

Siis mitä tässä nyt olet oikeasti ajamassa takaa? Pitkää potkuriakselia vai potkuriakselia, jossa nivel?



Mikäli tarkoitat potkuriakselia jossa nivel, niin teet liikaa oletuksia moottorin rakenteen suhteen.

Bokserimoottorilla, tähtimoottorilla tai kaasuturbilla(eli siis potkuriturbiinilla) sen akselin saa helposti samalle linjalle potkurin kanssa.

Se kampiakseli änkee eri linjalle potkurin kanssa ainoastaan rivi- tai V-moottorin kanssa.

Mutta tämä koko moottorin linjakysymys on muutenkin kyseenalainen, koska potkurien ja moottorien optimaaliset kierrosalueet eivät yleensä ole samat => väliin tarvitaan (tai hyötysuhteen takia halutaan) usein kuitenkin jonkinlainen alennusvaihde, jossa (vähintään) kaksi ratasta. Ja niillä kahdella rattaalla se linja muuttuu.

Ellet sitten tarkoita juuri tätä ongelmaa, että alennusvaihde siirtää sen luonnollisen moottorin alennusvaihteellisen outputin sivuun. Mutta tällöin taas V-moottorilla tai rivimoottorilla se alennusvaihde saadaan nimenomaan palauttamaan se siihen optimaaliseen paikkaan.

Kumpi vaan LS3 moottorin päässä antaa parhaan tuloksen.

 

[tuulispää]

Mikä lienee suurin kulma johon universal jointin saa käännettyä ?

Siis kardaaniakselin poikkeama suorasta.

 

[Hyrava]

Mikä lienee suurin kulma johon universal jointin saa käännettyä ?

Siis kardaaniakselin poikkeama suorasta.

Periaatteessa jotain 45⁰ luokkaa mutta käytännössä joku 5-10 astetta alkaa olla aikalailla maksimi ettei täristä ihan älyttömästi jne. Google kertoi että jopa yli 50⁰ olisi mahdollinen erikoistapauksissa.

 

[tuulispää]

Periaatteessa jotain 45⁰ luokkaa mutta käytännössä joku 5-10 astetta alkaa olla aikalailla maksimi ettei täristä ihan älyttömästi jne. Google kertoi että jopa yli 50⁰ olisi mahdollinen erikoistapauksissa.

70 astetta lienee siis beyond this world.

Eli joku axiaali hihna systeemi kuin tässä vois mennä.

 

[brröö]

Suosittelen tutustumaan kirjaan Koneenosien suunnittelu (WSOY, Airila, Ekman, Hautala et. al). Siinä on muutaman kappaleen verran nivelakseleista ja niiden suunnittelusta, mitoituksesta ja valinnasta eri käyttökohteisiin. Ja varmaankin kannattaisi tutustua myös yleisemmin aiheeseen voimansiirto. Tuon kyseisen konetekniikan opuksen löytää varmaan ihan lähikirjastosta tai jostain divarista muutamalla eurolla jos aihe kiinnostaa.

 

[Nasty76]

Turhaan etsit ls3 moottorin perään mitää akselia kun se pata ei tule kestämään leko käytössä. Ja taas kerran jos ne työntö potkuri vehkeet olisi niin super niin niitä olisi jokaisella valmistajalla.Tuolla ja valmiiksi tutkittu miks ei oikeen lekossa toimi High Performance Engine Development by EPI Inc.
Eli lyhyesti paras teho tulee aivan liian korkeilla kierroksilla jotta kestäisi jatkuvasti käyttää siellä. Tulee pitkä lista kun nokat, imusarja yms täytyy tehdä uusiks sitten vielä pitäs tehdä kuiva sumppu voitelu ettei kone kilahda kiinni ensimmäisessä ilma kuopassa.