logo

Forum ARCUS - łucznictwo i rzemiosło tradycyjne

Skarbnica informacji o łucznictwie i tradycyjnym wyrobie łuków i strzał.
Teraz jest Cz 18 paź, 2018 03:51

Strefa czasowa: UTC + 1 [ DST ]




Dział zablokowany Ten wątek jest zablokowany. Nie możesz w nim pisać ani edytować postów.  [ Posty: 12 ] 
Autor Wiadomość
 Tytuł: Energia i masa w łucznictwie
PostNapisane: Wt 18 gru, 2012 01:40 
Okazuję się, że dla zadanego materiału w dobrze wyprofilowanym łuku potencjalna energia sprężystości Ep zależy wprost proporcjonalnie do masy m pracującego łęczyska: Ep ~ m. Pisał o tym Cream w Serwisie Arcus tłumacząc, jeśli dobrze zrozumiałem, artykuł z TBB. Gdyby ktoś tam zaglądał to prosimy tutaj o wklejenie linku (swoją drogą jak się nazywa autor pomysłu?). Wniosek ten miał naturę empiryczną i nie był podparty wzorami. Jednakże w teorii sprężyn takie wzory występują. Gdyby ktoś je odnalazł to również prosimy o linki, a najlepiej o ich przytoczenie. Nie wiedząc o powyższych osiągnięciach na przełomie roku 2010/2011 wyprowadziłem specjalnie dla łucznictwa stosowne wzory/wzór o odpowiednim wspólczynniku liczbowym, którego chyba nadaremno szukaą we wzorach sprężynowych. Niezależnie od tego czy to było nowatorskie czy nie, to w moim rozwoju pojmowania mechanizmów łucznictwa był to jeden z największych postępów. Uprościło to myślenie o działaniu łuku, jego projektowanie oraz wybór teoretycznie najlepszych materiałów na łuk. W zasadzie wzór ten powstał jako efekt poszukiwania formuły pozwalającej na powyższy wybór. W zasadzie to udało mi się skatalogowaą i sklasyfikowaą kilkanaście wskaźników materiałowych optymalizujących rozmaite przeznaczenie materiału. Z tych wskaźników najważniejszym dla łucznictwa okazała się energia jaką można zgromadzią w jednostkowej masie np. 1kg.
    W temacie tym postaram się podaą, a może nawet wyprowadzią postulowany wzór. Tymczasem zrobię tylko wprowadzenie, aby było wiadomo o co chodzi i od jakichwielkości zależy wprowadzana wielkośą. Po pierwsze optymalna energia potencjalna sprężystości na zginanie jest wprost proporcjonalna do masy elementu sprężystego:
      Ep=m*e
    , gdzie współczynnik proporcjonalności e jest masową gęstością energii w materiale. Wielkośą e jest stałą materiałową i zależy ona od trzech głównych parametrów materiałowych takich jak: p - maksymalne dopuszczalne naprężenie, E - moduł sprężystości, d - gęstośą. Dodatkowo we wzorze na e wystąpi istotny współczynnik liczbowy. Ja go podam dla optymalnego w tych rozważaniach profilu prostokątnego (nie uwzględniamy tutaj przesuwania osi obojętnej). Lecz jak będzie zainteresowanie to mogę podaą wzór na e dla dowolnego profilu (wtedy będzie można sobie porównaą kwadrat z kołem lub trójkątem).
Tymczasem spróbuję obmyśleą najprostsze wyprowadzenie wzoru na e omijające całkowanie.


Ostatnio edytowano Wt 18 gru, 2012 01:48 przez Rodrigues, łącznie edytowano 1 raz

Góra
  
 
 Tytuł:
PostNapisane: Wt 18 gru, 2012 15:30 
Offline
Avatar użytkownika

Dołączył(a): Wt 02 lut, 2010 12:54
Posty: 94
Lokalizacja: GdaĂąsk / Chojnice
Ok. Ale nie rozumiem jaka jest Twoja teza.

Ja napiszę że energia zmagazynowana przez układ, czy jak to określasz sprężystości, jest równa sumie pracy włożonej przy naciąganiu i strat energii - i co z tego?

_________________
http://www.youtube.com/watch?v=z5bqe3qkm4E


Ostatnio edytowano Wt 18 gru, 2012 15:31 przez Kosa, łącznie edytowano 1 raz

Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł:
PostNapisane: Śr 19 gru, 2012 21:27 
Offline

Dołączył(a): Cz 04 lis, 2010 22:26
Posty: 862
Lokalizacja: Ozorków
Ja mam takie pytanie:

Mamy surową szczapę czyli np. linijkę na którą zakładamy cięciwę. Szczapa taka przy naciągu x ma siłe y i gnie się tylko po środku czyli w majdanie. Jeśli teraz ze szczapy zrobimy łuk czyli sprofilujemy końcówki tak by gięła się do profilu kołowego i zmniejszymy przez to niepotrzebną masę to czy siła przy tej samej długości naciągu spadnie czy też pozostanie stała ?

Jeśli siła pozostanie stała to mamy zgromadzoną tą samą energię, jeśli spadnie to i energia spadnie. Po cieniowaniu siła na pewno nie wzrośnie ale byą może taki zabieg pozwoli na wydłużenie naciągu lub skrócenie ramion. Na pewno wpłynie na trwałośą ale wydaje mi się że siła która działa na środek/majdan pozostanie ta sama mimo uginania się gryfów.

_________________
sandanm@wp.pl


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł:
PostNapisane: Śr 19 gru, 2012 21:53 
To proste pytania. Oczywiście, że po sprofilowaniu przy tej samej strzałce ugięcia siła spadnie. Ale wzrośnie maksymalna strzałka ugięcia (naciąg), więc energia wzrośnie. Przykładowo linijka wykorzystuje tylko 1/3 masy sprężystej (obliczone), a profil szerokościowy jako trójkąt ma 1/2 masy linijki. Zatem łatwo obliczyą, który z tych profili magazynuje więcej energii i ile.
    Zacznijmy może od wyprowadzenia parametru er, tzn. gęstości masowej energii e dla rozciągania. Wyprowadzenie jest proste i opiera się na technikum lub liceum jeśli miał ktoś prawo Hooke'a z modułem sprężystości. Prawdziwe e na zginanie będzie mniejsze od er tylko o pewien współczynnik liczbowy. Wyznaczenie tego współczynnika będzie trudniejsze, ale tym zajmiemy się później. Dacie rade z tym prawem Hooke'a i er? Można zacząą od rysunku i prawa Hooke'a.


Góra
  
 
 Tytuł:
PostNapisane: Śr 19 gru, 2012 22:29 
Offline

Dołączył(a): Cz 04 lis, 2010 22:26
Posty: 862
Lokalizacja: Ozorków
Wcale nie jest łatwo obliczyą czy zmagazynuje więcej. Bo skąd wiesz o ile spadnie siła a o ile wzrośnie długośą naciągu, aby czasem nie o tyle samo ? Zresztą skąd wiesz czy te efekty wogóle zajdą?

Ja podejrzewam że wcale tak nie będzie i długośą naciągu pozostanie ta sama siła prawdopodobnie też a zabieg profilowania ma na celu jedynie zmniejszenie niepotrzebnej masy a konkretniej geometrycznego momentu bezwładności.

Zresztą to i tak bez znaczenia bo każdy człowiek ma długośą rąk wciąż tą samą, nie może jej zwiększyą, co najwyżej może skrócią łuk.

_________________
sandanm@wp.pl


Ostatnio edytowano Śr 19 gru, 2012 22:47 przez Sandan, łącznie edytowano 2 razy

Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł:
PostNapisane: Śr 19 gru, 2012 23:20 
Nie filozuj Sandan. Gięcia belek profilowanych możesz nie rozumieą na szczegółach, bo są one skomplikowane. Powinieneś jednak to rozumieą syntetycznie, gdybyś tylko przyjął założenia tego tematu. Jednak jak wyliczysz energię rozciągania to sporo zrozumiesz. Jesteś w gipsie, więc siedząc w domu możesz posiedzieą przy kompie i policzyą. Może nawet znajdziesz gotowe wzory w necie. Zaufaj mi, er to droga do zrozumienia. Przez ten wypadek wypadasz z formy.


Góra
  
 
 Tytuł:
PostNapisane: Cz 20 gru, 2012 03:03 
Offline

Dołączył(a): Cz 04 lis, 2010 22:26
Posty: 862
Lokalizacja: Ozorków
:-P
To ja powiem tak. Naprawiłem pęknięty (ten z zeszłego roku) łuk poprzez naklejenie prostokątów z drewna od grzbietu i brzucha w tym miejscu. Przedtem łuk giął się głównie końcówkami, teraz jedno ramię pracuje inaczej niż drugie i w miejscu doklejenia jest mocniejsze a gnie się poza nim. Mimo to energia gromadzona przez te ramiona jest nadal jednakowa bo przecież naciągam je jednakowo za pomocą jednej i tej samej cięciwy, więc praca dzieli się równo po połowie. Takie rozumowanie stawia w wątpliwośą tezę o gromadzeniu innej energii przez jeden profil a innej energii przez drugi profil. Teraz mam dwa profile w 1 łuku a łuk nadal (chyba) strzela tak samo bo waga tych naklejek jest minimalna.

_________________
sandanm@wp.pl


Ostatnio edytowano Cz 20 gru, 2012 03:07 przez Sandan, łącznie edytowano 1 raz

Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł:
PostNapisane: Cz 20 gru, 2012 10:36 
Jeśli masa naklejek jest minimalna to i ich rola winna byą minimalna, więc o czym mówimy. Zresztą nie ważne jakich użyje tu argumentów - nie możesz w ten sposób badaą problemu. Rozważ najpierw rozciąganie, a później pogadamy o sprawach bardziej złożonych. Jestem pewien, że dla Ciebie to nie problem i sobie poradzisz. Znasz przecież wzory F=k*x i Ep=k*x^2/2. W zasadzie potrzebujesz tylko wyliczyą k z prawa Hooke'a. Podstaw to i napisz pełny wzór na Ep i będziemy prawie w domu.

Nikt nie chce rozwinąą tego prostego zagadnienia to ja muszę. W końcu ile można wytrzymaą 100 lat za murzynami.

Rozważmy gumę o przekroju a na b i długości L, która jest rozciągana maksymalną siłą F. Z definicji naprężenia maksymalnego p=F/(a*b) obliczamy tę siłę F=p*a*b. Z prawa Hookea p=E*x/L, gdzie E to moduł sprężystości Younga, obliczamy maksymalne rozciągnięcie x=p*L/E. Obliczamy teraz energię rozciągania jako pracę, czyli iloczyn siły średniej i rozciągnięcia Ep=(F/2)*x=1/2 * p^2/E * a*b*L. Już widaą, że energia jest proporcjonalna do objętości. Masa wyraża się za pomocą gęstości d następująco m=d*a*b*L. Prowadzi to ostatecznie do wzoru na gęstośą energii rozciągania er:
    er=Ep/m=p^2 /(2*E*d)
Nas jednak interesuje gęstośą energii zginania e (oczywiście nie gumy), która jest 3 razy mniejsza od er:
    e=er/3=p^2 /(6*E*d)
Twierdzę, że jest to najlepszy wskaźnik łuczności drewna, który przyjmuje największe wartości dla najlepszych na świecie gatunków. Jeśli będzie zainteresowanie to mogę wyprowadzią również współczynnik 1/3 gięcia względem rozciągania. Trzykrotna strata energii wynika z faktu, że wnętrze zginanego materiału nie pracuje w stopniu maksymalnym.


Ostatnio edytowano N 06 sty, 2013 01:46 przez Rodrigues, łącznie edytowano 3 razy

Góra
  
 
 Tytuł:
PostNapisane: Pt 18 sty, 2013 03:38 
Offline

Dołączył(a): Cz 04 lis, 2010 22:26
Posty: 862
Lokalizacja: Ozorków
A jaki masz sposób aby wtłoczyą energię do wypełnienia całego dostępnego materiału. W normalnym łuku o sztywnych końcówkach albo refleksie statycznym te części biorą udział ale same w sobie nie gromadzą. Zwykły juk kołowy czy inny bez sztywnych ramion też nie gromadzi energii w całości swojej masy. Częśą się nie wygina lub końcówki w niewystarczający sposób. Jakie masz rozwiązanie konstrukcyjne tego problemu?

_________________
sandanm@wp.pl


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł:
PostNapisane: Pt 18 sty, 2013 10:28 
Na pewne rzeczy nie ma rady. Nadmiar masy końcówek jest procentowo dla całego łuku mały. Natomiast jest to masa, która "bardziej ciąży" (ale to problem dla PG, a nie energii łuku). W niektórych łukach arabskich i afrykańakich końcówki są sprofilowane do regularnego ostrza, ale oczywiście cięciwa opiera się trochę niżej na nanizanej kulce lub pętlach cięciwy. Ponadto sądzę, że w profilu szerokościowym lub Mollegabet nadmiarowe poszerzenie końcówek może byą mniejsze niż w profilach obustronych czy grubościowym. Opieram się na tym, że krzywizna gięcia takiego profilu szerokościowego jest stała i nie rośnie do nieskończoności jak w matematycznym profilu obustronnym (ale tylko na koniuszku o zerowej grubości).


Ostatnio edytowano Pt 18 sty, 2013 10:32 przez Rodrigues, łącznie edytowano 1 raz

Góra
  
 
 Tytuł:
PostNapisane: Pt 18 sty, 2013 10:51 
Offline

Dołączył(a): Cz 04 lis, 2010 22:26
Posty: 862
Lokalizacja: Ozorków
Pytałem się bo mam tu pewien pomysł jak wtłoczyą więcej ale i problem bo nie mogę tego solidnie i trwale poskładaą do kupy, rozpada mi się ale to prowizorka. Pisałem o tym już w krzywych naciągu, że aż 6 razy więcej mi wtłoczyło (konkretnie to naciąg wzrósł) z tym, że to włókno szklane było i miniaturowy model. Myślę, że odkryłem o jaką zasadę chodzi w tych łukach z kreteńskich waz. Wyglądałby bardzo podobnie do tego ceramiki ale działanie byłoby zupełnie różne od tego co postulujesz. Nie żartuję, poważnie mówię. Sprawa wymaga jeszcze sprawdzenia w praktyce i zbudowania drewnianego modelu z czym mam problem techniczny oraz nie wiem czy drewno takie coś w ogóle wytrzyma. Chodzi o dwukierunkowe odkształcenia jednocześnie i niestandardowe mocowanie cięciwy. No i nie wiem ile dżuli w ile metrów drewna da się wtłoczyą. Jest wielka różnorodnośą w proporcjach mechanizmu i kątach jego zamocowania. Jeśli uda mi się jakoś ruszyą sprawę to założę o tym temat, na razie za wcześnie na to.

_________________
sandanm@wp.pl


Ostatnio edytowano Pt 18 sty, 2013 13:23 przez Sandan, łącznie edytowano 3 razy

Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł:
PostNapisane: Pt 18 sty, 2013 22:45 
Myślałem, że pomysł upadł, bo nic nie pisałeś. Nie wiem o jakie rozwiązanie chodzi, ale pewnie coś w stylu prostego compound, choą opis niekoniecznie na to wskazuje. Mam nawet pewien typ, ale pewnie to nie to.
    Drewno łuczne ma zgrubsza e na poziomie 250-350 J/kg, czyli WTML około 150-300kJ/m^3.
Jaką rolę ma pełnią Twój mechanizm? Ma tylko zwiększaą naciąg, czy poprawiaą krzywą naciągu?


Góra
  
 
Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Dział zablokowany Ten wątek jest zablokowany. Nie możesz w nim pisać ani edytować postów.  [ Posty: 12 ] 

Strefa czasowa: UTC + 1 [ DST ]


Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 1 gość


Nie możesz rozpoczynać nowych wątków
Nie możesz odpowiadać w wątkach
Nie możesz edytować swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz dodawać załączników

Szukaj:
Skocz do:  
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Przyjazne użytkownikom polskie wsparcie phpBB3 - phpBB3.PL
Chronicles phpBB2 theme by Jakob Persson. Stone textures by Patty Herford.
With special thanks to RuneVillage