AD:Alperen
SOYAD:ÇATALÇAM
Numara:19833003
Öğretmen
AD:Kamil
SOYAD:AGİŞ
KONU: Pervanelerin imal edildiği
malzemelerin tarihsel gelişimi
Dinamik-statik dengeleme nasıl yapılır?
26.05.2020
PERVANE NEDİR?
Pervane, motordan iletilen dönüyü itme kuvvetine çeviren sistemdir. İki veya daha fazla
palden meydana gelir. Pervane palleri itme kuvveti nedeniyle yaklaşık olarak ileriye ve
dönüşü nedeniyle de dönüş (rotasyon) yönünde hareket ettiği için dışarıdaki bir gözlemciye
göre heliks olarak da bilinen burgu hareketini yapar.Pervane yarıçapı nedeniyle pal ucunun
dönüş düzleminde katettiği mesafe göbeğe göre daha fazla olacağından, pal ucunun açısal
hızı, abağa yakın kısımlardaki açısal hızla aynı olamsına rağmen birim zamanda katettiği
mesafe (hızı) daha fazladır.
Pervanelerin imal edildiği malzemelerin tarihçesi:
Tahta pervaneler:
Uçak pervanelerinin en erken üretimi 20. yüzyılın başlarına kadar uzanabilir . O zaman,
pervaneler elle inşa edilirdi ve esnaflar sadece özenle seçilmiş tahtalar kullanırdı. Zanaatkar
ince ahşap tabakalarını birbirine yapıştırır ve daha sonra tabakaları nihai geometrinin belirli
bir yüzdesi içinde keserdi. Spesifik pervane geometrisi, her bir bıçağın uzunluğu boyunca
kanat profili şeklinde şablonlar kullanılarak elle oyulmuştur . Bu, karmaşık yöntem, çağdaş
yöntemlere kıyasla basit görünebilir , ancak bu, bu sanat eserlerini yaratmak için sayısız
saatler gerektiren uzun bir süreçtir.
Çelik ve Alüminyum Pervaneler
Daha yüksek güçlü motorlar, gelişmiş uçak performansı için daha kolay kullanılabilir hale
geldiğinde , bu motorların uyguladığı daha yüksek merkezkaç ve burulma kuvvetlerine
dayanabilecek pervanelere yönelik artan bir talep vardı . Yeni nesil pervane, ahşap
pervaneden daha güçlü ve daha hafif olmalıdır . Mukavemet, alüminyum ve çelik gibi ısıl
işleme tabi tutulan malzemelerle elde edilebilir , ancak ağırlık sorunu, her bir bıçak için
gereken malzeme miktarını azaltarak çözülmek zorundaydı . Bu sorunun çözümü, iç çelik
nervür yapısına sahip içi boş bir çelik pervane kanadıydı .
İçi boş çelik bir pervanenin oluşturulması için pervanenin ön ve arka yüzeylerinin ayrı ayrı
işlenmesi ve bıçağın ön ve arka kenarı boyunca birleştirilmesi gerekiyordu . Bu , iç ve dış
yüzeylerdeki tam boyutlara kadar iki çelik sacın frezelenmesini gerektiriyordu . II. Dünya
Savaşı sırasında önde gelen çelik pervane üreticilerinden biri olan Aeroprop, iç ve dış
yüzeyleri spesifikasyonlara getirmek için izleyici ataşmanlı çoklu planya kullanıldı.
ENJEKTE KALIPLI PERVANELER:
Pervane dökümü konseptinin üzerine inşa edilmesi, son derece benzer olan ancak daha
düşük erime sıcaklıklarına sahip metal olmayan malzemeler için başka bir üretim tekniğine
yol açar . Pervanelerin enjeksiyonla kalıplanması , pervane kalıplarının birçok kez tekrar
kullanılması avantajı ile metal pervanelerin yatırım dökümüne benzer . Cam veya karbon
fiberlerle aşılanan özel plastikler, üreticilere arzu edilen bir pervane kanadının yapısal
bütünlüğünü koruyan nispeten ucuz bir ürün sunmak için kolayca kullanılabilir . Bu ucuz ve
sert malzemeler, büyük miktarlarda enjeksiyonla kalıplanmış pervanelerin düşük maliyetlerle
radyo kontrollü (RC) uçak topluluğuna kolayca ulaşmasını sağlamıştır .
ISLAK DEPOLANMIŞ KOMPOZİT PERVANELER:
Tek tek malzemelerin malzeme mukavemetlerini çok aşan bir sertleştirici malzeme
oluşturmak için kuru elyafın reçineyle birleştirilmesi işlemi , bir el koyma veya ıslak serme
olarak bilinir . Islak düzeneğe yaygın olarak havacılık ve uzay endüstrisi 20. yüzyılın başlarına
kadar ulaşılabilen açık kalıplama denir (Potter 1999). Bu yöntem, polimer-matris kompozitleri
yaratmanın en eski şeklidir (Miracle ve Donaldson 2001: 450). Islak yerleştirme teknikleri <ile
pervane kanatları oluşturma yöntemi , zamana ve işçiliğe büyük ölçüde bağımlı olan bir
süreçtir. Reçine transfer kalıplama (RTM) prosesleri ağırlıklı olarak endüstride kullanılmasına
rağmen , üretim miktarları nispeten düşük olduğunda bu yöntem hala dikkate alınmaktadır.
Pervanelerin üretilmesi için diğer birçok yöntem gibi, reçine transfer kalıplama işlemi de
kompozitler için açık kalıplama yönteminin sadece bir varyasyonudur. Herhangi bir pervane
üretim tekniğinin ilk adımı, pervanenin üretilebileceği iyi bir kalıba sahip olmaktır . Kalıplar
alüminyum, çelik, orta yoğunlukta lif levha, takım jel kaplama veya bu malzemelerin bir
kombinasyonu gibi çeşitli malzemelerden yapılabilir. Islak tabakalar için kalıplar oluşturmanın
ucuz ama etkili bir yolu , pervane kalıp tasarımını kapsayan bir kutu oluşturmak için katmanlı
orta yoğunlukta lif levha (MDF) kullanmaktır . MDF yonga levha, kaba bir pervane kalıbı
üretmek için 3 eksenli bir CNC yönlendirici masası kullanılarak kolayca öğütülebilir . Kalıp el
bitirme gerekirfreze takımı yolu genellikle kalıp uzunluğu boyunca takım izleri bırakacaktır.
Oklahoma Eyalet Üniversitesi Mekanik ve Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü tarafından
tekrar tekrar kullanılan iki yöntem , MDF dişi kalıbını epoksi ve grafitle birkaç kez kaplamak,
her kattan sonra zımparalamak veya MDF erkek kalıbını kullanmaktır.
PERVANELERİN STATİK VE DİNAMİK DENGESİ NASIL YAPILIR?
Bir uçakta titreşim kaynağı olan pervane dengesizliği, statik veya dinamik olabilir. Pervane
statik dengesizliği, pervanenin ağırlık merkezi (CG) dönme ekseni ile çakışmadığında ortaya
çıkar. Dinamik dengesizlik, kanatlar veya karşı ağırlıklar gibi benzer pervane elemanlarının
CG'si aynı dönüş düzlemini takip etmediğinde ortaya çıkar. Pervane grubunun motor krank
mili boyunca uzunluğu çapına göre kısa olduğundan ve bıçaklar göbeğe sabitlendiğinden,
çalışma eksenine dikey olarak aynı düzlemde durduğundan, uygun olmayan kütle
dağılımından kaynaklanan dinamik dengesizlik, iz toleransı gerekliliklerinin karşılanması
koşuluyla ihmal edilebilir. Başka bir pervane dengesizliği, aerodinamik dengesizlik, bıçakların
itme (veya çekme) eşit olmadığında ortaya çıkar.Bu tip dengesizlik, bıçak konturu ve bıçak
açısı ayarı kontrol edilerek büyük ölçüde ortadan kaldırılabilir.
STATİK DENGELEME:
Bıçak kenarı test standı, monte edilmiş bir pervanenin aralarında serbestçe dönmesini
sağlamak için monte edilmiş iki sertleştirilmiş çelik kenara sahiptir. Bıçak kenarı test standı,
herhangi bir hava hareketinden arınmış bir odaya veya alana yerleştirilmeli ve tercihen
herhangi bir ağır titreşim kaynağından çıkarılmalıdır. Standart pervane montaj dengesini
kontrol etme yöntemi aşağıdaki sıralamayı içerir: İşlemler:
1.Pervanenin motor mili deliğine bir burç yerleştirin.
2.Geçit izolatörüne bir mandrel veya mil takın.
3.Pervane tertibatını, milin uçları balans bıçağı kenarları üzerinde desteklenecek şekilde
yerleştirin. Pervane serbestçe dönebilmelidir.
Pervane statik olarak düzgün bir şekilde dengelenirse, yerleştirildiği herhangi bir konumda
kalır. İki kanatlı pervane tertibatlarında denge olup olmadığı kontrol edilir: önce bıçaklar
dikey konumda ve sonra bıçaklar yatay konumda. Dikey konum kontrolünü, bıçak konumları
ters olarak tekrarlanır; yani, aşağı doğru kontrol edilen bıçak yukarı konumda olacak şekilde.
DİNAMİK DENGELEME:
Pervaneler ayrıca pervane ve eğirme düzeneğinin titreşim seviyelerini azaltmak için bir
analizör kiti ile dinamik olarak dengelenebilir (eğirme dengesi). Bazı uçaklarda sistem uçakta,
diğer uçaklarda ise dengeleme işleminden önce sensörlerin ve kabloların takılması gerekir.
Sevk tertibatının dengelenmesi, kabine iletilen titreşim ve gürültüyü önemli ölçüde azaltabilir
ve ayrıca diğer hava taşıtları ve motor bileşenlerine aşırı hasar verilmesini de azaltabilir.
Dinamik dengesizlik, kitle dengesizliği veya herhangi bir aerodinamik dengesizlikten
kaynaklanabilir. Dinamik dengeleme sadece tahrik sisteminin harici olarak dönen
bileşenlerinin kütle dengesizliğinin neden olduğu titreşimi artırır. Motor veya uçak kötü
mekanik durumdaysa dengeleme titreşim seviyesini azaltmaz. Arızalı, yıpranmış,veya gevşek
parçalar dengelemeyi imkansız hale getirecektir. Birçok üretici dinamik pervane dengeleme
ekipmanı yapar ve ekipmanlarının çalışması farklı olabilir. Tipik dinamik dengeleme sistemi,
pervaneye yakın bir motora takılan bir titreşim sensöründen ve dengeleme ağırlıklarının
ağırlığını ve yerini hesaplayan bir analizör biriminden oluşur.
DENGELEME PROSEDÜRÜ:
Mavic'i doğrudan rüzgârın (maksimum 20 deniz mili) ile karşı karşıya getirin ve tekerleklere
takoz yerleştirin. Analiz ekipmanını kurduğunuzda, motoru düşük hızda sürüş hızında
çalıştırın; dinamik analizör her bir bıçak pozisyonunda gereken dengeleme ağırlığını hesaplar.
Dengeleme ağırlıklarını taktıktan sonra, titreşim seviyelerinin düşüp düşmediğini kontrol
etmek için motoru tekrar çalıştırın. Tatmin edici sonuçlara ulaşılmadan önce bu işlemin
birkaç kez tekrarlanması gerekebilir.A dynamic balancing example procedure is listed here,
but always refer to the aircraft and propeller manuals when performing any balancing
procedure. Dynamic balance is accomplished by using an accurate means of measuring the
amount and location of the dynamic imbalance. The number of balance weights installed
must not exceed the limits specified by the propeller manufacturer. Follow the dynamic
balance equipment manufacturer’s instructions for dynamic balance in addition to the
specifications of the propeller. Çoğu ekipman, rpm okuması için yansıtıcı bandı algılayan
optik bir alıcı kullanır. Ayrıca, motora monte edilmiş saniyede inç (ips) cinsinden titreşimi
algılayan bir ivmeölçer vardır.Dinamik dengelemeden önce pervane tertibatını görsel olarak
inceleyin. Yeni veya elden geçirilmiş bir pervane tertibatının ilk çalışması, eğirme kubbesinin
kanatlarında ve iç yüzeyinde az miktarda gres bırakabilir. Döndürücü kubbenin iç yüzeyindeki
veya bıçaklardaki gresi tamamen temizlemek için Standart standart çözücü (veya eşdeğeri)
kullanın. Her pervane kanadı grubunu gres sızıntısı kanıtı açısından görsel olarak inceleyin.
Spinner kubbesinin iç yüzeyini gres sızıntısı kanıtı açısından görsel olarak inceleyin. Gres
sızıntısı kanıtı yoksa pervaneyi bakım kılavuzuna göre yağlayın. Gres sızıntısı varsa, pervaneyi
ve dinamik dengelemeyi yeniden yağlamadan önce sızıntının yerini belirleyin ve düzeltin.
Dinamik dengeden önce, tüm denge ağırlıklarının sayısını ve yerini kaydedin.Statik denge, bir
revizyon veya büyük onarım yapıldığında pervane revizyon tesisinde gerçekleştirilir. Ağırlık
sabitlemesi için on iki eşit aralıklı konum önerilir. Dengeleme ağırlıklarını uçak kalitesi 10-32
veya AN-3 tipi vida veya cıvatalar kullanarak takın. Spinner bölmesine takılan balans ağırlığı
vidaları, kendinden kilitli somunlar veya somun plakalarından en az bir iplik ve en fazla dört
iplikten çıkmalıdır. Motor veya gövde üreticisi tarafından aksi belirtilmedikçe, Hartzell
pervanenin 0,2 ips veya daha düşük bir okuma değerine dinamik olarak dengelenmesini
önerir. Dinamik dengeleme için yansıtıcı bant kullanılıyorsa, dengeleme tamamlandıktan
hemen sonra bandı çıkarın. Pervane kayıt defterinde, dinamik denge ağırlıklarının sayısı ve
konumu ile yeniden yapılandırılmışlarsa statik denge ağırlıklarının kaydını tutun.
KAYNAKLAR:
https://www.flight-mechanic.com
https://propellerman.com
https://shareok.org
"Propeller". Encyclopedia Britannica. Retrieved 2019-12-04.
^ "NASA website article - Propeller Propulsion". May 5, 2015.
^ Carlton, John, Marine Propellers and Propulsion Butterworth-Heinemann, 2012, p. 363
^ Jump up to:a b Carlton, p. 1
^ Bourne, John (April 10, 1855). "A Treatise on the Screw Propeller: With Various Suggestions of
Improvement". Longman, Brown, Green, and Longmans – via Google Books.
^ "Patents for Inventions: Abridgments of Specifications : Class ..." Patent Office. April 10, 1857 – via
Google Books.
^ Murihead, James Patrick, The Life of James Watt, with Selections from His Correspondence ... With
Portraits and Woodcuts, London: John Murray, 1858, p. 208
^ Stein, Stephen K. The Sea in World History: Exploration, Travel, and Trade [2 volumes], Editor Stephen
K. Stein, ABC-CLIO, 2017, Volume 1, p. 600
^ Manstan, Roy R.; Frese, Frederic J., Turtle: David Bushnell's Revolutionary Vessel, Yardley, Pa:
Westholme Publishing. ISBN 978-1-59416-105-6. OCLC 369779489, 2010, pp. xiii, 52, 53
^ Tucker, Spencer, Almanac of American Military History, ABC-CLIO, 2013, Volume 1, p. 305
^ Mansten pp. xiii, xiv
^ Nicholson, William, A Journal of Natural Philosophy, Chemistry and the Arts, Volume 4, G. G. and J.
Robinson, 1801, p. 221
^ Manstan, p.150
^ Carlton, pp. 1–2
^ Jump up to:a b Carlton, p.2
^ Paul Augustin Normand, La Genèse de l'Hélice Propulsive (The Genesis of the Screw Propulsor). Paris:
Académie de Marine, 1962, pp. 31–50.
^ Mario Theriault, Great Maritime Inventions Goose Lane Publishing (2001) pp. 58–59
^ ""Patch's Propeller", Scientific America, Vol. 4, No. 5 (October 10, 1848) p. 33, featured inThe
Archimedes Screw website retrieved 31 January 2010". Archived from the originalon July 8, 2011.
^ Smith, Edgar C. (1905). A Short history of Naval and Marine Engineering. University Press, Cambridge.
pp. 66–67.
^ Jump up to:a b Bourne, p. 84.
^ In the case of Francis B. Ogden, Symonds was correct. Ericsson had made the mistake of placing the
rudder forward of the propellers, which made the rudder ineffective. Symonds believed that Ericsson tried to
disguise the problem by towing a barge during the test.
^ Bourne, pp. 87–89.
^ Bourne, p. 85.
^ The emphasis here is on ship. There were a number of successful propeller-driven vessels prior
to Archimedes, including Smith's own Francis Smith and Ericsson's Francis B. Ogden and Robert F.
Stockton. However, these vessels were boats – designed for service on inland waterways – as opposed
to ships, built for seagoing service.
^ "The type of screw propeller that now propels the vast majority of boats and ships was patented in
1836,first by the British engineer Francis Pettit Smith, then by the Swedish engineer John Ericsson. Smith
used the design in the first successful screw-driven steamship, Archimedes, which was launched in 1839.".
Marshall Cavendish, p. 1335.
^ "The propeller was invented in 1836 by Francis Pettit Smith in Britain and John Ericsson in the United
States. It first powered a seagoing ship, appropriately called Archimedes, in 1839." Macauley and Ardley, p.
378.
^ "In 1839, the Messrs. Rennie constructed the engines, machinery and propeller, for the
celebrated Archimedes, from which may be said to date the introduction of the screw system of
propulsion ...". Mechanics Magazine, p. 220.
^ "It was not until 1839 that the principle of propelling steamships by a screw blade was fairly brought
before the world, and for this we are indebted, as almost every adult will remember, to Mr. F. P. Smith of
London. He was the man who first made the screw propeller practically useful. Aided by spirited capitalists,
he built a large steamer named the "Archimedes", and the results obtained from her at once arrested public
attention.". MacFarlane, p. 109.
^ Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge. Oklahoma City: U.S. Federal Aviation Administration. 2008.
pp. 2–7. FAA-8083-25A.
^ Ash, Robert L., Colin P. Britcher and Kenneth W. Hyde. "Wrights: How two brothers from Dayton added a
new twist to airplane propulsion." Mechanical Engineering: 100 years of Flight, 3 July 2007.
^ Schmidt, Theo. "Propeller simulation with PropSim" (PDF). Human Power Number 48.
^ "SILENT propellers". www.francehelices.fr. JMCWebCreation and Co. 2009. Archived from the original on
September 26, 2007. Retrieved July 21, 2017.
^ Godske, Bjørn. "Energy saving propeller" (in Danish) Ingeniøren, 23 April 2012. Accessed: 15 March
2014. English translation
^ Godske, Bjørn. "Kappel-propellers pave the way for success at MAN" (in Danish) Ingeniøren, 15 March
2014. Accessed: 15 March 2014. English translation
^ "Kappel agreement secures access to major market" 30 August 2013.
^ "KAPRICCIO Project Archived 2014-03-15 at the Wayback Machine" European Union. Accessed: 15
March 2014.
^ "Industry Pays Tribute to Innovation Awards Winners" Marine link, 3 October 2002. Accessed: 15 March
2014. Quote: "Winner: the energy-saving Kappel propeller concept from the European Commission-funded
Kapriccio propulsion research project. Blades curved towards the tips on the suction side reduce energy
losses, fuel consumption, noise and vibration"
^ Smrcka, Karel (March 18, 2005). "A new start for marine propellers". Engineering News. Retrieved July
21, 2017.
^ Getchell, David (1994), The Outboard Boater's Handbook, ISBN 9780070230538
^ Ministry Of Defence (Navy), Great Britain (1995), Admiralty Manual of
Seamanship, ISBN 9780117726963
^ US, "Torsionally twisting propeller drive sleeve and adapter", published March 8, 1994, issued January
16, 1996