Есть мачта от релейки вояковской похоже. Несколько секций по 2,5-2,8м (примерно), диаметр труб около 70мм, три яруса оттяжек через подшипники, внизу поворотка. Высота 18м. Кто сталкивался с такой конструкцией подскажите - выдержит ли она 2ел квадрата на 40м? (вес 50-60кг) и насколько проблематично поднять "падающей стрелой", или нужно делать станок?
RW9OW, здравствуйте! Простите, не знаю Вашего имени.
Давайте попробуем прикинуть, во что Вам это выльется.
Радиус инерции трубы грубо D/3. Имеем 70/3=25 мм=2,5 см. Гибкость нераскрепленной мачты в момент подъема за вершину мачты методом падающей стрелы будет 1800 см /2,5см=700 с чем-то. Огромная величина и мачта будет вести себя как глиста. Она просто согнется.Вывод- при подъеме методом падающей стрелы такой гибкой конструкции ее необходимо раскреплять в нескольких точках для уменьшения гибкости ствола. Прикинем расстояние между точками раскрепления. Будем исходить из разумной гибкости около 150-200.Получаем максимальное возможное расстояние между точками раскрепления 2,5см*200=5м.18/5=3,5 промежутков.
Т.е. Вам необходимо перед подъемом растянуть 3 яруса (4 секции по 5 метров) боковых вант, тщательно рассчтитать длину задних вант и поднимать сразу за 3 передних ванты контролируя натяжение этих натягиваемых вант. Натяжение боковых вант должно быть доведено практически до эксплуатационного значения, чтобы избежать изгиба ствола при подъеме, поэтому надо позаботиться, чтобы точки крепления вант к анкерам лежали на одной прямой с опорой мачты, при такой геометрии в поднимаемой конструкции дополнительные усилия , вызванные подъемом, будут сведены к минимуму.Кроме того, у Вас есть антенная система, которая при подъеме если закреплена на вершине мачты, будет вызывать ее изгиб, т.к. положение центра тяжести антенны заранее неизвестно, можно только приблизительно его определить и крепить к мачте именно в этой точке. Далее необходимо быть уверенным, что мачта не сломается в случае например одностороннего разрушения антенны при эксплуатации ( обледенение, много непосравших птичек село на одну из рамок, а на другую нет, или что-то подобное). Знаю случай разрушения полноразмерного 2 еле квадрата на 40, выполненного ежом из дюралевых прыжковых шестов (в переходный период с дюралевых шестов на фиберглассовые) в результате обледенения антенны. Ежик сложился как ножки у паука (кажется их называют мизгирями). Проверить мачту просто. Надо ее смонтировать в горизонтальном положении, подпереть в 3х точках и оставить свободно свисающий конец метра 4 - 5. На этот конец надо повесить груз равный величине чуть больше половины веса антенны и + вес непредвиденных нагрузок (лед). Вес льда можете сами прикинуть исходя из толщины обледенения элементов антенны 3-4 см. Если мачта не согнется при таком испытании, значит она устоит при разрушении антенны.В противном случае я бы поискал другую мачту. Проверку эту следует провести независимо от способа подъема мачты и антенны – слишком гибкая у Вас мачта при такой высоте.
При подъеме из станка проще собрать антенну на частично поднятой мачте. Однако при вытаскивании из станка более, чем на 10 м надо уже чутко следить за натяжением всех вант.
Вроде для начала из основного все.
73!, Удачи де Кукин Николай.
Очень интересно!
А подскажите пожалуйста где можно взять основные формулы для расчёта тех. прочности мачты?
Планирую поставить мачту/антенну 24-27м. трубы 76-50мм. Прочитал даже книгу 50гг. по проф. мачтам но расчётов там нет. Хотелось бы посчитать а то грохнется...
Николай Николаевич, спасибо огромное за консультацию. Всегда с большим удовольствием читаю Ваши профессиональные советы по антенным опорам.
Поговорив со знакомыми радиолюбителями с большим стажем и бывшими "вояками" сделал два вывода - антенна с легкой нагрузкой вверху поднимается действительно "падающей" стрелой довольно уверенно (при наличии достаточного количества помощников), с нагрузкой 50-60кг всетаки нужно городить самодельный станок для подьема т.к. вероятность излома мачты в местах стыков довольно большая.
Хотелось бы услышать мнения владельцев таких мачт.
Здравствуйте Андрей (UA0LHS)!
Затрудняюсь что-либо конкретное ответить на Ваш первый вопрос. Для меня он звучит примерно как «Расскажите как быстро выполнить условия диплома 5B WAS?», например.
Ответ «Да никак». Ведь сделать такой диплом это дорога длиною в жизнь или образ жизни на многие годы.
Также и здесь. Не существует основных формул расчета конкретной конструкции в том виде, как Вы себе это представляете, – есть цепочка каких-то формул, последовательно вычисляя по ним, получаешь конечный результат. Нет, нет, и еще раз нет. Даже для однотипной стандартной конструкции при изменении каких-либо параметров результаты расчетов, выполненные по одной и той же цепочке формул могут привести к результату, противоречащему исходным предпосылкам, а это означает всего лишь то, что данный конструкция не имеет права на жизнь, и надо искать другие пути достижения цели. Взять, открыть любой инженерный справочник – так там подряд все формулы только основные. А как ими пользоваться, приходится учиться практически всю сознательную жизнь. Я ведь тоже очень многого не знаю в той области, в какой работаю. Поэтому увольте, не могу ничего Вам сказать, такой литературы не знаю, где есть то, что Вас интересует – взять без понимания смысла вычислений ( я так понял Ваш вопрос ) подставить численные значения и получить правильный результат.
Теперь по поводу Вашего конкретного вопроса про вертикально поставленную трубу диаметром около 76 мм высотой порядка 30 м. Боюсь, что попытка поставить и растянуть ее тросами может не получиться. Дело в том, что при такой гигантсткой гибкости конструкции необходимо учитывать деформации раскрепляющих устройств, т.е. вант (оттяжек, как их все называют). Ведь ванту невозможно растянуть до идеально прямого состояния, так как на нее действуют силы тяжести собственного веса, ветра, обледенение и еще может что-нибудь. Все эти силы направлены не вдоль оси ванты, а под каким-то углом, причем в разных точках ванты под разными углами,т.к. она не прямая. Даже если считать , что она нерастяжимая (т.е. ее длина не зависит от усилий), то ее форма будет зависить от силы натяжения. Проверить это утверждение очень просто - возьмите какую-либо цепь, которую Вы физически не сможете порвать и попробуйте растянуть, меняя усилие растяжение.Увидите, что центр этой цепи провисает на разную величину, а расстояние между концами цепочки изменяется в зависимости от усилия в цепи, хотя ее можно считать в этом простом опыте практически нерастяжимой.Также и с вантами, при изменении усилий в них, вызванными внешними воздействиями на мачту и ванты, узлы мачты, которые предполагалось считать неподвижными, так как они вроде бы закреплены вантами,на самом деле смещаются. Все бы ничего, да только когда эти перемещения становятся соизмеримыми с теми значениями, ,при которых возможна потеря устойчивости сжатой (как думается сначала) конструкции, то и происходит потеря первоначальной ее формы - она становится не прямой, а изогнутой. Формы изгиба могут быть разные - от одной полуволны до нескольких полуволн по длине мачты. При этом в конструкции происходит изменение напряженного состояния, оно становится совсем не таким , каким мы его считали ранее. Если при этом те дополнительные усилия в конструкции, которые возникли от потери формы (от изгиба в данном случае) приводят к увеличению первоначальных сжимающих усилий в мачте ( от собственного веса мачты, усилий натяжения вант, вес антенны и т.п.), то увеличение продольных усилий приводит к увеличению изгибных и наоборот, мачта начинает изгибаться еще сильней , это приводит к дальнейшему увеличению изгиба, на который никто не рассчитывал, часть вант вообще уже потеряла натяжение, и так процесс развивается лавинообразно до тех пор, пока это все не упадет. Вот примерный сценарий разрушения гибкой вантовой конструкции. Учитывать горизонтальные смещения точек крепления вант в расчете на мой взгляд необходимо начинать тогда, когда они становятся соизмеримыми с поперечным сечением конструкции. В Вашем случае это цифра будет определяться диаметром трубы, т.е 70-150 мм. Очень небольшая величина. Достаточно сказать, что перемещение конца ванты ,при длине ванты порядка 35 м (самый верхний ярус вант такой мачты) только от действия ветра будет составлять порядка 10 см. Поверьте мне, правильный инженерный расчет такой гибкой конструкции с учетом всех возмущающих факторов это сложная инженерная задача, которая под силу примерно всего 10-15 человекам в России. Я не отношусь к их числу и с ними не знаком. Конечно существуют компьютерные программы, с помощью которых можно все это посчитать, но у меня их нет, потому что расчетом таких конструкций я не занимался- не было необходимости. Литература кое-какая имеется, по которой можно было бы оттолкнуться и попытаться сделать расчет. Посто на первый взгляд и исходя и своего небольшого опыта скажу, что процентов на 85 результат будет отрицательный, а париться разбираться с расчетом, будучи заранее уверенным в отрицательном результате душа не лежит.И если ставить целью выполнять именно из таких труб, то придется делать предварительно напряженную шпренгельную мачту, т.е. вводить в ее конструкцию троса, которые бы сжимали мачту, проходя через распорки. Напоминать она будет многоэтажную морковку UW4HW. Крепить ее за узлы, где троса сходятся в пучок. Все это нужно собрать в горизонтальном полжении на земле, натянуть, обеспечить прямолинейную форму и в таком состоянии поднять в вертикальное положение с падающей стрелой. Такие конструкции существуют, метода расчета проработана, но она трудоемка. Применяется при мачтах высотой до 200-250 м. Вроде даже экономия по деньгам приличная. Но все очень геморройно на мой взгляд. Одно неточное движение и неудача. Если Вы готовы быть первым в R0 поставить шпренгельную мачту, то постараюсь помочь расчетом, хоть это и будет ново для меня.
Пока наверно все для первой точки отсчета. 73! Де Кукин Николай.
Здравствуйте Николай!
Большое спасибо за ответ!
Шпренгельную мачту ставить не собираюсьи первым в 0R не буду, хотя в старой книжке по мачтам о ней читал. И больше 30 метров в частном секторе врядли поставлю. Знаю радиолюбителей у которых стоят мачты 24 - 27 метров из труб, без расчётов. Потому и спросил, может за многие годы радиолюбители накопили какой то опыт по установке таких мачт(или антенн), Ведь для создания UW3DI и UA1FA и т. д. тоже нужно неслабо посчитать, а собирали их огоо сколько и даже не профи.
из практики ставил только мачту 15 метров. Вот и хотелось подстраховатся грубыми прикидками.
Здравствуйте Андрей!
Если касаться практики, то лично моя практика такова.
Не расчитывалось до установки на нашей коллективке за весь период (а это около 12 лет ) примерно 6-8 антенн. Из них 3 или 4 делалось по прототипу, т.е. имелось описание или кто-то уже успел до нас сделать – уже знали как это выглядит. Вот эти конструкции простояли отведенный им срок эксплуатации. Остальные были взяты из головы и из имеющегося под рукой материала по-наитию. Все они сломались. Люминиевый штырь на 3,5 в момент подъема. Хотя уже к тому моменту когда начали замахиваться на антенны из головы, то уже в институте изучал курс металлических строительных конструкций. В голову даже не приходило, что моно сесть, подумать, посчитать (ну хотя бы по простейшей формулке оценить во что выливается) а потом сучить ручками. Это называется не дойдет через голову, дойдет через ноги. Анализируя причины неудач, прикидывал расчетом и с удивлением обнаруживал для себя, что то, что сломалось, по расчетам не должно было стоять в принципе. Много лет спустя , уже когда успел повидать всяких разрушений и аварий, проверяя расчетом убеждался в их справедливости. Поэтому щас, если конструкция по расчету не проходит и ломается (опять же по расчету), то в это я верю свято. Если проходит, то сомневаюсь и проверяю, заставляю остальных проверить себя и меня, и только после всех проверок моно дать добро на жизнь. Поэтому когда создавалась новая тест-позиция за городом, все мачты (за исключением унж и одной на 7мс) и антенны были проверены на прочность, и опять кроме одной – на 14 мс (решили слелать из самого легкого металла на земле – люминя- длина бума около 23 м) когда ее поставили на поворотку и подняли на 15 м у нее бум согнулся буквой Z. Опускать не стали, решили когда согнется в хлам тогда и переделаем. Но она простояла около 15 лет. Мачта под 7 мс тоже согнулась в моент подъема (хи). Неправильно был законструирован опорный узел. Сам конструировал ,сам сварил!Сам дурак! Сколько раз можно себе повторять «Семь раз отмерь,а отрезать отдай другому!». Пересчитал и усилил. Все антенны простояли по модному сейчас рекламному принципу «прикрепила и забыла». Штырь на 3,5 был изготовлен из железных водопроводных труб по принципу «не согнется в момент подъема падающей стрелой за одну точку-будет стоять вечно». Принцип рекомендую к применению. «Проверено электроникой».
Нижнее колено ~83, среднее 60-63, верх около 32. Крепление было за верх нижнего и среднего колена . На высоте около 2 м были распорки порядка 40-50 см длиной и , насколько не изменяет память 8 медных проводов, вид морковки.Стояло согласующее и порядка 80 радиалов похоронили в земле, разбомбив кучу трансов. Падающую стрелу даже не стали делать, залезли на одну из мачт, зацепили через проволочную петлю трос от лебедки прикрепленной к другой мачте и потянули. Когда поднялась до 40-50 градусов, то всего один человек руками вытянул ее в вертикаль. На 7 мс 4 эле яги были сделаны из жалеза (лементы люминь конечно), и весила антенна более 200 кг. Для облегчения бум был шпренгельный. Это позволило впоследствии на нее поставить еще одну ягу для 21, чтобы иметь постоянный плевок в европу. Простояла около 15 лет, пока не началась перестройка со сдачей цвет-мета кем попало и кому попало. Вкратце вот такой негативный и позитивный личный опыт.
73!де Кукин Николай.
Осенью в поле поставили мачту из 5 таких секций, высота около 14 метров, один ярус растяжек в нижней части 5-й секции, другой - в нижней части 3-й секции, поднимали на свой страх и риск с помощью КАМАЗА. Руками приподняли мачту на стыке 4-й и 5-й секций, КАМАЗ подъехал под нее кузовом, вдвоем залезли в кузов и по мере перемещения КАМАЗа к основанию мачты, подняли ее в вертикальное положение. Мачта была зафиксирована боковыми растяжками(вантами), и от опрокидывания в противоположную сторону ее страховали еще два яруса растяжек. Вся установка была сделана "расчетом" из 4-х человек, не считая водителя. Груз на вершине небольшой, около 5 кг.Сообщение от RW9OW
Мачта изгибалась примерно на 30-40 см, при этом ни за верхние, ни за нижние растяжки мачту не подтягивали. После установки раскрепили растяжки на близ стоящие деревья и здания. Зимние ураганы пережила нормально. Стоящая недалеко 10 метровая мачта от Ангары
(с тросиком внутри) при первом же урагане сломалась в "суставах".
Думаю с антенной весом 50 кг можно будет поднять и наклоном, но первоначально проверьте прочность стыков труб - это самое слабое место, хоть и сделано их стали.
73!
C 50-ю килограммами на носу и наклоном подымать?!! ИМХО заведово мачту и антенну угробите. Подымал такую 13м+наверху легкий 8м телескоп от Р-140. Гнулась как лозинка. Подымал наклоном расчетом в 3,5 человек. Теща сидела на пятке, а вдвоем подымали 4-метровыми подпорками до половины, а потом за оттяжки вытягивали в вертикать.
Здравствуйте!
Вот - на крыше стоит антенна UW4HW высотой 11.2 метра.
Труба диаметром 50 мм. дюраль. четыре трубы по 2.8.метра.
внутри труб нарезана резьба , соединение труб с помлщью
дюралевых втулок с резьбой.
Антенна стоит на 5 ти этажном здании.
с верхней части четыре капроновых оттяжки.
и с середины 4 е.
Поднимали антенну трое человек. Антенна стоит 4-й год.
В этом году планирую заменить оттяжки на новые.
Всего хорошего.
Эту тему просматривают: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
Ваши права
