РДТТ конструкции технологии материалы - XVIII

SashaMaks> Дальше я не понимаю написанного. Если мы сравниваем электрокартон и ватман ...
Мы все пропитываем, но ватман выиграет в том случае, если корпус из ватмана получится прочнее, чем из ЭК, и сравниваемые корпуса будут с равными толщинами стенок. Проверять это нужно экспериментально, а пока что предлагается просто намотать ватмана в 1,5 раза толще.

mihail66> Мы все пропитываем, но ватман выиграет в том случае, если корпус из ватмана получится прочнее, чем из ЭК, и сравниваемые корпуса будут с равными толщинами стенок. Проверять это нужно экспериментально, а пока что предлагается просто намотать ватмана в 1,5 раза толще.

Если всё пропитываем эпоксидкой, то и прочность ватмана будет выше, и мотать в 1,5 толще будет не нужно. Ватман - это та же целлюлоза, что и в электрокартоне, только она почти ничем не пропитана, а в электрокартоне целлюлоза уже пропитана какой-то смолой. Для электрокартона эта пропитка уже повысила прочность, тоже самое сделает и эпоксидка с ватманом, тоже самое делает и жидкое стекло с ватманом. Плотность при этом тоже увеличивается, поэтому корректнее пользоваться величиной:

Удельная прочность - это, в данном случае, отношение разрывной прочности материала к его плотности.

Чем выше прочность и меньше плотность, тем лучше для ЛА (летательного аппарата) => лучше будет тот материал, у которого этот показатель выше. А толщина стенки величина второстепенная.

SashaMaks> Если всё пропитываем эпоксидкой, то и прочность ватмана будет выше....
А это проверено?
Не получится ли так, что ватман в эпоксидке станет просто наполнителем и всю прочность примет на себя сама эпоксидка?

SashaMaks>... и мотать в 1,5 толще будет не нужно.
Возможно и так, но мы разбираем конкретный случай, где уже намотано в 1,5 раза толще.

mihail66> В поперечном направлении не вытягивается совсем.
mihail66> И вот как теперь это свойство увязать с прочностью стеклопластика, который в трубе раздувается как бочка?

Наиболее прочное направление должно идти по кольцу. В наивном варианте. Но тогда можно словить поперечный разрыв.

Комбинировать вдоль+поперёк смысла не вижу. Ну это моё личное мнение. Основанное на том, что я когда-то даже пытался понять сопромат

Я бы рискнул попробовать диагональную намотку с чередованием направлений, но тут надо считать. И про неё изхвестно, что она сильно "дышит" при изменении нагрузки, т.к. при этом угол между нитями меняется.

Все сильно на память.

Sandro> Наиболее прочное направление должно идти по кольцу. ...
Чтобы было понятно, о чем я.
Разрывная прочность в поперечном направлении 120кгс и не тянется (сразу начнет рваться).
Разрывная прочность в продольном направлении 180кгс но тянется (сначала вся эпоксидка потрескается, а потом тряпка получится).
Про деформацию растяжением в характеристиках ни слова.

mihail66> ... Про деформацию растяжением в характеристиках ни слова.

Без этого не посчитать никак. Или модуль упругости вдоль и поперёк всё же известен?

Sandro> ..... Или модуль упругости вдоль и поперёк всё же известен?
Не нормируется.
Я все к тому, что мы пытаемся намотать стеклоткань используя бОльшую разрывную прочность на радиальное напряжение. А что толку, если бОльшая разрывная прочность не будет использована, т.к. возникнет уже после растяжения (когда связке наступит "кирдык")!?

Sandro>> ..... Или модуль упругости вдоль и поперёк всё же известен?
mihail66> Не нормируется.
mihail66> Я все к тому, что мы пытаемся намотать стеклоткань используя бОльшую разрывную прочность на радиальное напряжение. А что толку, если бОльшая разрывная прочность не будет использована, т.к. возникнет уже после растяжения (когда связке наступит "кирдык")!?

Вот про нескольких разных эпоксидок:
Прочность, упругость [МПа]:

75 3500
55 3400
80 3400
135 7600
73 3360

Угленитка — 4275 МПа, в 50 раз прочнее, примерно.
Угленитка — 237000 МPa, в 70 раз жёстче.
Сначала рвётся угленитка, потом эпоксидка.

Ну, найди прочность и упругость для стекла и сравни, кто при предельном растяжении первым порвётся.

Xan> Ну, найди прочность и упругость для стекла и сравни, кто при предельном растяжении первым порвётся.
Боюсь, что не получится. Стеклонитка в ткани не прямая, чтобы началась упругость нитке нужно выпрямиться.

mihail66> Боюсь, что не получится.

Не надо бояться.

mihail66> Стеклонитка в ткани не прямая, чтобы началась упругость, нитке нужно выпрямиться.

Надо брать арифмометр и считать.
Теорему Пифагора в школе проходили.
А "все физические задачи сводится к теореме Пифагора" © школьный учитель.

Xan> Надо брать арифмометр .....
Xan, что-то ты мне поначалу дал задора, но когда я схематично изобразил плетение Т-13 в разрезе, уже и не знаю куда Пифагора "воткнуть".
Продольные нитки расположены тесно но извиваются (16шт/см), поперечные с зазором но прямые (10шт/см).
И кто ж их продольных знает, какая у них геометрия изгиба!?
Тут видимо не считать надо, а конкретно прочность готового стеклопластика мерить.

Ого, стоило отойти на пару суток, так тут моя запись целую баталию развернула

mihail66, SashaMaks, позвольте мне попробовать несколько успокоить ваш пыл. Давайте внесу некоторую ясность.

RonniekGC> ...зная что толщина моего ватмана 0.25мм, а толщина ЭК - 0.2мм я отрезал ровные полоски 1х16см ватмана и 1х20см ЭК. Эти полоски имитируют 0.4 см3 материала. Взвесив полоски на ювелирных весах я смог рассчитать фактическую плотность обеих полосок.
Тут я написал, что сравнивал две полоски не пропитанного материала. Сравнивал не пропитанные, потому что хотелось сначала получить более конкретное представление о плотности самих материалов.

RonniekGC> Дальше в excel'е я смоделировал два корпуса.
В моделировании (если конечно это можно так назвать) я использовал "сухие" материалы, то есть без учета эпоксидных смол. Это делалось с той точки зрения, что ватман в отличии от ЭК позволяет с легкостью применять и другие более вязкие связующие. А плотности и прочности композитов с разными связующими мне не известны.
Следовательно, если мы и правда хотим сравнивать не просто сухие материалы, а разные композиты, то этих данных явно не достаточно.

Далее мои логика была в том, чтобы оценить удельную прочность обоих материалов, как это верно упомянул SashaMaks. mihail66, ведь можно сделать корпус достаточной прочности из любого материала, но какова получится его масса при этом? То есть для нас как раз и важна эта самая удельная прочность.
RonniekGC> Становится видно, что корпус из А1 при достаточно увеличенной толщине стенки ничем не уступает хваленому ЭК по прочности и при этом примерно равен ему по массе.
И в итоге я и пришел к выводу, что удельная прочность "сухих" материалов будет примерно равной.

Позже я добавил второй скрин с плотностями для композитов (не для сухих). Тут важно то, что применялось одинаковое связующее ЭД-20/ЭТАЛ-45М/ДЭГ-1. Но для ватмана нет необходимости применять на столько жидкий состав, более того, с ним еще и неудобно работать становится. Напротив, есть возможность качественно применить более вязкие и прочные связующие. К примеру можно попробовать использовать очень прочную ЭД-16 вместо ЭД-20, любо ПЭПА вместо ЭТАЛ-45М (как писал ранее).
И все же, при этом мы все равно видим, что масса корпусов примерно равна. Такую малую разницу в цифрах можно смело списать на погрешность измерений (не лаборатория ведь).

Так что же лучше?
Я не принимал во внимания разные особенности конструкции, доступности, личных предпочтений и др. Я не дал ответа на этот вопрос, но упомянул, что ватман можно применить с более прочными связующими. Возможно это даст лучший результат.
Чтобы ответить на это вопрос нужны более серьезные исследования, чем взвешивание двух полосок. Возможно кто-то захочет их провести. А без них спорить на эту тему пока бессмысленно.

RonniekGC> Я не принимал во внимания разные особенности конструкции, доступности, личных предпочтений и др. Я не дал ответа на этот вопрос, но упомянул, что ватман можно применить с более прочными связующими. Возможно это даст лучший результат.
RonniekGC, у тебя получилось отличное исследование.
Но Саша утверждает, что труба из ватмана с эпоксидом получится прочнее чем из ЭК с одинаковыми стенками.
Проверялось ли это, я не знаю.
По поводу применения ватмана с "более прочными связующими" (ЭД-16), возможно "да", но ватман рыхлый, много впитывает. Может получиться так, что всю нагрузку будет нести эпоксидка.
Так делают бумажно-фенольные трубы, где бумага выполняет роль арматуры, а качественные характеристики несет фенопласт.
Конечно все надо измерять и проверять.
(иначе захочется крутить "моторы" из пропитанной туалетной бумаги)
Для меня электрокартон был ближе к душе и проще в работе, спасибо за математическое исследование.

mihail66> RonniekGC, у тебя получилось отличное исследование.
Спасибо за отзыв.

mihail66> Но Саша утверждает, что труба из ватмана с эпоксидом получится прочнее чем из ЭК с одинаковыми стенками.
mihail66> Проверялось ли это, я не знаю.
Насколько известно мне, пока нами (нынешними участниками форума) такое сравнение не проводилось.

mihail66> По поводу применения ватмана с "более прочными связующими" (ЭД-16), возможно "да", но ватман рыхлый, много впитывает. Может получиться так, что всю нагрузку будет нести эпоксидка.
Ну а какая разница? Если это будет давать хороший результат, то почему нет?

mihail66> Для меня электрокартон был ближе к душе и проще в работе, спасибо за математическое исследование.
Я воспользовался ЭК ориентируясь на его высокую прочность не подумав о плотности. Для меня это оказалось бессмысленной сложностью, т.к. его было сложно достать, он вышел дороже обычной бумаги, пришлось докупать новые отвердитель и пластификатор. Сменил "шило на мыло" так еще и доплатил.

RonniekGC> Ну а какая разница? Если это будет давать хороший результат, то почему нет?
Ну так нельзя рассуждать, нужно сравнивать ЭК и Ватман в связке.
Если это будет давать лучший результат, то почему нет?

RonniekGC> .....т.к. его было сложно достать, он вышел дороже обычной бумаги....
Сочувствую, но цена ЭК около 230 р/кг, при толщине 0,2мм это около 7м2. (32р/м2)
*И ширина ЭК 1000мм против 841мм у ватмана, это для тех кто захочет скрутить трубу 1 метр.

mihail66> ...для тех кто захочет скрутить трубу 1 метр.
Я сейчас кручу стеклопластик и в качестве подстилки использую крафт-бумагу (она сродни электрокартону по прочности и плотности). Один-два оборота вокруг трубы и поверх нее "стекло" с эпоксидом.
Не пропитывается и не прилипает, отлично снимается с оправки.

mihail66> Сочувствую, но цена ЭК около 230 р/кг, при толщине 0,2мм это около 7м2. (32р/м2)
mihail66> *И ширина ЭК 1000мм против 841мм у ватмана, это для тех кто захочет скрутить трубу 1 метр.

Мне он обошелся с учетом дороги более 600 руб за 1,5кг. Так же были траты на отвердитель и пластификатор, которые не очень уж и нужны в других направлениях. Ну а времени сколько убито было на поиски и покупку всего этого ... уууу...

В общем, если кто-то надумает похожее - не стоит.

RonniekGC> Мне он обошелся с учетом дороги более 600 руб за 1,5кг.
Блин, набрал в Гугле и тут-же вылезло

И таких предложений немерено.
У нас ватман по 25р. за формат А2.

mihail66> Не пропитывается и не прилипает, отлично снимается с оправки.

Вот и ЭК тоже не пропитывается эпоксидкой. Он идет уже с какой-то пропиткой. Для меня именно это стало проблемой при использовании ЭК.
Кто-то, правда, говорил, что бывает ЭК без пропитки, но я как ни рыл в сети, не нашел такой инфы.

RocKI> Кто-то, правда, говорил, что бывает ЭК без пропитки, но я как ни рыл в сети, не нашел такой инфы.
Я тоже весь интернет перевернул. Про пропитку нет данных.
Про состав пишут 100% целлюлоза очень сильно спресованная.
Иногда попадается, что обработана специальным диэлектрическим составом.
У меня ЭК сейчас разных марок. Есть экземпляры поверхность которых очень гладкая ЭВС (будто ламинированная), а есть ЭВ он более шершавый и пропитывается быстрей.

Но меня пропитываемость как-то не напрягала, просто мазал и сворачивал.
Сейчас корпуса начал из "стекла" мотать, а ЭК идет исключительно на бронировки.

mihail66> Но Саша утверждает, что труба из ватмана с эпоксидом получится прочнее чем из ЭК с одинаковыми стенками.

Я писал о том, что ватман не пропитанный, а пропитанный будет сопоставим с электрокартоном, который уже пропитан. Это для более наглядного сравнения по удельной прочности, а то один материал усили, а другой нет.

В целом про бумагу уже писал тут: (Высотные ракеты SashaMaks [SashaMaks#16.10.16 22:20])

mihail66> У нас ватман по 25р. за формат А2.

У нас в рознице 21р за 0,5 м² (А1). Это 210 р/кг. А можно так же заказать и мелким оптом...

SashaMaks> В целом про бумагу уже писал тут: (Высотные ракеты SashaMaks [SashaMaks#16.10.16 22:20])

Ну нет пока измеренных данных пропитанного ватмана против пропитанного ЭК.

mihail66> Ну нет пока измеренных данных пропитанного ватмана против пропитанного ЭК.

А что мешает провести нормальное исследование с получением таких данных?