Тестирование ручек составных луков

[SmallMik]

Для точного расчёта маловато данных. Нужна длина тетивы и база лука.  Рассчитаю, просто зная что такое лонг.  Для лука 160 см (почти 63 дюйма) возьму тетиву 60". Для простоты расчёта базу возьму 7,25". Посчитаем нагрузку от тетивы на зарубку(как просили) для растяжки 32" и силы 70#. Сумма двух векторов сил направленных вдоль тетивы(к верхнему и нижнему плечу) F1+F2 дадут вектор силы лука направленный вдоль стрелы F =70#. Проекция одной силы(пустьF1) на ось х (стрелу) будет равна половине силы лука F/2=35#. Тетиву из состояния покоя лука, вы растянули на 23"=32"(растяжка замеренная как положено от спинки лука) минус 7,25"(база) минус 1,75" (стандартный размер толщины рукояти, или расчётная стандартная величина ) Дальше простая геометрия. Эскиз нарисуйте и всё будет понятно. Проекция вектора силы вдоль тетивы F1 на вектор силы лука равна произведению этой силы на косинус угла между стрелой и тетивой, который как раз равен делению катета (растяжки 23") на гипотенузу прямоугольного треугольника(30"- половина тетивы) Соответственно сила направленная вдоль тетивы равна половине силы лука разделенная на косинус угла.
  35#/ (23"/30")= 45,65# С такой силой тетива давит на зарубку лука, что и просили.

[Улисс]

Миша, ты учёл, что при растяжении концы лука сойдутся внутрь?
Я понимаю, что это - придирастия, но плюс пяток фунтов я б добавил...

[SmallMik]

 Картинку нарисуй и поймёшь, что учёл .  Илья! дорогой, ну расчёт то не на точность. Можно изгаляться до бесконечности... Вспомнить, что стрела не по центру тетивы лежит например, да и выше центра лука то же. Вектор результирующей силы опять же не совпадает с направлением выстрела , как результат нижнее плечо и зарубка нагружена больше, вспомним про массу стрелы давай , что бы о коэффициентах запаса прочности поспорить... Спасибо, как то не интересно... Для испытаний крепления рогов к плечам, и этого расчёта за глаза!

[Lisin]

45,65# С такой силой тетива давит на зарубку лука, что и просили

Спасибо ! Теперь уточню - если у лонга последние 30 см неподвижны ( ну , то-есть это не совсем лонг, а молегабетский или хольмгардский лук, у которого такие своеобразные рога в плоскости плеч ), то мне вот что нужно знать: если , при тех-же данных лука, закрепить его на столе, в области окончания рога , рог свешивается вниз , и на зарубку повесить вес - то какой вес можно считать достаточным для крашеустойчивости рога ?

[Улисс]

Картинку нарисуй и поймёшь, что учёл .  Илья! дорогой, ну расчёт то не на точность. Можно изгаляться до бесконечности... Вспомнить, что стрела не по центру тетивы лежит например, да и выше центра лука то же. Вектор результирующей силы опять же не совпадает с направлением выстрела , как результат нижнее плечо и зарубка нагружена больше, вспомним про массу стрелы давай , что бы о коэффициентах запаса прочности поспорить... Спасибо, как то не интересно... Для испытаний крепления рогов к плечам, и этого расчёта за глаза!

...ну я же написал, что это - придирастия...

[SmallMik]

 Илья! Проехали! Прости, что погорячился...!
    Lisin! Вы снова ставите задачу без данных.  Тем не менее это уже серьёзный сопромат. Хотите точности расчёта, пожалуйста  https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=2ahUKEwiPopPOx7PfAhXDXCwKHeE3AMMQFjABegQICBAB&url=https%3A%2F%2Fru.wikipedia.org%2Fwiki%2F%25D0%2598%25D0%25B7%25D0%25B3%25D0%25B8%25D0%25B1_(%25D0%25BC%25D0%25B5%25D1%2585%25D0%25B0%25D0%25BD%25D0%25B8%25D0%25BA%25D0%25B0)&usg=AOvVaw1Ol2gnPDMP0yQQbm2CPDwd .
   В первом приближении можете рассчитать момент сил "ломающий" ваш рог о край стола  (  https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D1%8B%D1%87%D0%B0%D0%B3  ) и подвесить груз создав тот же момент. Коэффициент запаса прочности назначьте сами.

[SmallMik]

 Немножко посчитал . Если не учитывать  то, что реальный лук гнётся, и напряжения в сечении плеча по краю стола будут  выше, чем при свободно изогнутом луке, то испытания, подвешенным грузом  за канавку, при заневоленном на столе плече, будут работать. Силу воздействия на канавку можно взять равной расчётной силе (той что считал выше). Коэффициент запаса прочности при этом будет больше единицы. На сколько надёжным должен быть кончик плеча решать Вам.

[AlexM]

Вечера не удержался... Решил сделать лабораторку
Поставил "в разрыв" тетивы безмен. Правда заленился, тетиву сделал из полипропиленового шпагата, а он тянется и показания постоянно меняются. Так что до конца довести не удалось. Сделаю пару коротких тетивок, продолжу..
Пока успел снять замер только с самой тетивы, без растяжения. При установленной тетиве, просто на базе безмен показывает 85-90 фунтов на луке 40#. При удлинении тетивы, т.е. при уменьшении базы эта сила растет.

Т.е. даже на не растянутом луке, просто с установленной тетивой каждая зарубка уже принимает нагрузку равную примерно силе лука, или даже чуть больше.

Замеры производились на лонгбоу "Шершень".

[SmallMik]

Т.е. даже на не растянутом луке, просто с установленной тетивой каждая зарубка уже принимает нагрузку равную примерно силе лука, или даже чуть больше.

Совершенно верно! Абсолютно подтверждает теорию геометрического сложения векторов сил. Пример про вытаскивание машины из ямы натягиванием троса в сторону или вверх за центр  (предварительно натянутого и закреплённого например за вбитый в землю кол или за дерево). Усилие развивается громадное, только перемещение машины маленькое, нужно трос неоднократно перевязывать.

[Улисс]

При удлинении тетивы, т.е. при уменьшении базы эта сила растет.

Вот этого явления не понял...
И - вопрос: нельзя ли из такого измерения выяснить преднатяг? Померить силу натяжения тетивы на луках с одинаковой силой, но разной длины и формы...

[SmallMik]

  Илья! Именно при луке с хорошим преднатягом этот эффект проявляется сильно, особенно на рекурвах! Обусловлено всё тем же разложением сил и их проекциями, только уже на тетиву. При лавсановых или да же дакроновых тетивах, надеваешь тетиву не скрученную на лук, берёшь за концы и тянешь в сторону спины. Тетиву растягиваешь махом , работает принцип рычага. С большей базой эффект уменьшается, на растянутом луке практически пропадает (положение тетивы стремится к перпендикуляру относительно плеча)
 

нельзя ли из такого измерения выяснить преднатяг?

Смысл слова "Преднатяг" и обусловлен силой натяжения тетивы ! Конечно можно.

[Lisin]

Парни ! Так что скажете - гири 24 кг, подвешанной на зарубку на свешивающемся со стола роге при заневоленном на столе плече будет достаточно ?

[SmallMik]

Опять общие фразы!!!  Какой силы лук, какой тип лука (хотя бы прямой или рекурв), на сколько вы хотите выдвинуть от кромки стола плечо при испытании, какова длина лука общая(от зарубки до зарубки. Вы хотите испытать жёсткий "рог"прикрепленный  к плечу(типа бурята или венгра)  или "рычаг Хольмгаардского лука?

[Lisin]

Опять общие фразы!!!  Какой силы лук, какой тип лука (хотя бы прямой или рекурв), на сколько вы хотите выдвинуть от кромки стола плечо при испытании, какова длина лука общая(от зарубки до зарубки. Вы хотите испытать жёсткий "рог"прикрепленный  к плечу(типа бурята или венгра)  или "рычаг Хольмгаардского лука?

1.Имеем Хольмгардский лук  160 см по зарубкам , на 28 дюймах - 57 фунтов , на 30 дюймах - 65 фунтов, на 32 дюймах 70 фунтов, рычаг  24 сантиметра , закреплен на столе в месте перехода рога в рабочую часть плеча.
2. Имеем монгольский лук 135 сантиметров по зарубкам , на 28 дюймах 50 фунтов, на 30 дюймах 55 фунтов, на 32 дюймах 60 фунтов, рог 18 сантиметров, закреплен на столе в месте перехода касана ( еще плюс 10 сантиметров) в рабочую часть плеча. То-есть свешивается только то, что является негибкой частью. Общая длина выдвинутой части 28 сантиметров.
В обоих случаях лук закреплен жестко, не гнется вообще, струбциной заневолен вплотную к краю стола.

Вопрос : достаточно ли повесить гирю 24 кг и подержать так 10 минут, чтобы решить - пройден ли краш -тест рычага у хольма и рога у монгола ? Если совсем по русски- при стрельбе не отломятся ли ? Или больший вес нужен для теста при этих условиях ?

[Улисс]

Я бы сказал - нет. Статическая нагрузка должна быть минимум втрое больше ожидаемой динамической.

И - какой-то странный набор на хольмгаардском. При такой длине должно быть наоборот - набор от 28 до 30 дюймов меньше, чем от 30 до 32.

[Lisin]

Я бы сказал - нет. Статическая нагрузка должна быть минимум втрое больше ожидаемой динамической
Выше знающие люди подсчитали, что на зарубку идет нагрузка около 45 фунтов при фунтаже 70 на вытяге 32 дюйма. Повесить ли 135 фунтов для испытания или не стоит, всё-таки ?

[SmallMik]

Парни ! Так что скажете - гири 24 кг, подвешанной на зарубку на свешивающемся со стола роге при заневоленном на столе плече будет достаточно ?

Если не учитывать  то, что реальный лук гнётся, и напряжения в сечении плеча по краю стола будут  выше, чем при свободно изогнутом луке, то испытания, подвешенным грузом  за канавку, при заневоленном на столе плече, будут работать. Силу воздействия на канавку можно взять равной расчётной силе (той что считал выше). Коэффициент запаса прочности при этом будет больше единицы. На сколько надёжным должен быть кончик плеча решать Вам.

  Фактическая нагрузка на испытуемое сечение при растягивании лука будет меньше. Какие нагрузки будет испытывать то же сечение при вибрациях, во время остановки лука тетивой после выстрела, зависят ещё от массы факторов (какая тетива, тянется или нет, масса стрелы, инертные массы кончиков лука и так далее) . При холостом выстреле, почти вся запасённая луком энергия перейдёт в энергию  разрушающих колебаний. Луки при "холостяках" обречены на поломку. При нормальном выстреле со стрелой, на разрушение лука придётся около 30% энергии. Как писал выше, коэффициент запаса прочности выбирать только Вам. При троекратном грузе, выдержит вся система однозначно, а сколько нужно реально, могут показать только испытания до разрушения. У меня лично другого варианта нет

[Lisin]

Спасибо !