Механические, прочностные и ресурсные расчёты основных элементов

 В конструкции стендового макета  (да и натурного прототипа, надеюсь) не предполагается использование каких-то непривычных, неизвестных ранее материалов. В этом просто нет необходимости: изделие будет вполне работоспособным, будучи построено  из широко распространённых ныне материалов – пластик, дюралюминий, электротехническая сталь. Даже авиационная фанера. В пользу фанеры, к стати, говорит не только высокая технологичность, но и хорошие прочностные характеристики.  «Авиационной» она полноправно считается и в наши дни – например, серийные  американские истребители-бомбардировщики stealth F-117  на треть построены именно из фанеры.

Традиционные материалы удобные ещё и тем, что конструкции из них хорошо поддаются расчёту и моделированию ещё на стадии компьютерного проектирования. Ведь все их механические характеристики уже занесены в базы данных соответствующих программных пакетов.  Например пакет Solid Works хорошо считает деформации изделий такой сложной формы, как аэродинамические поверхности даже в условиях  многоточечных и многовекторных нагрузок.

Пример визуализации деформации лопатки эндоротора на Solid Works. Материал – АБС пластик. Статическая нагрузка 150 Н.

Правда, несмотря на очевидность преимуществ цифровых технологий,  традиционная привычка «лень считать, попробуем – посмотрим» преодолевается с трудом. Сперва кажется, что если взять материал по прочнее, да сделать запасов побольше, то всё будет хорошо. Это не так.  Поучительной иллюстрацией тому может служить пример одной из ранних неудачных конструкций.

Она была сделана из листов углепластика – материала во всех отношениях прочного. Но "на глазок", без детальных предварительных расчётов. В итоге, уже частично собранная машина не смогла работать. Из-за упругих деформаций статора, смонтированные в нём подшипники постоянно заклинивали и роторы вращались неустойчиво.  

Последующее компьютерное моделирование на Solid Works выявило недостаточную жёсткость несущих шайб статорной коробки.

Проанализировав ошибки и модифицируя соотвествующим образамо данный компанент, удалось не только получить жёсткий статор, но и обойтись более дешёвым конструкционным материалом – фанерой,  заодно и уменьшив общий  вес  аппарата.

Частично собранная машина. Эндостатор - авиационная фанера. Видны  вмоноличеные в корпус сердечники магнитопроводов из трансформаторноой стали.