Момент инерции антенны или какой редуктор нужен
Этот вопрос поднял по ошибке в этом разделе, но в теме про ферритовые защелки. Поэтому продолжу тут.
Суть вопроса в следующем. Передо мной стоит вопрос что сделать на десятку одну 5-элементную антенну с бумом 6м или стек 2х3 эл. на бумах 3м. Усиление примерно одинаковое. Разница в диаграмме, у стэка она более широкая по горизонту но уже по вертикали. Стэк проигрывает в механическом плане из-за сложности растяжки мачты. Надо либо очень широко разносить растяжки самого верхнего яруса либо ставить верхнюю антенну на не растянутом участке мачты. Но есть еще вопрос редуктора. Оказывается что стэку для вращения нужен редуктор, мощность которого более чем в два раза может быть меньше. У меня как раз такая ситуация, т.е. проблема с мощными редукторами. В общем решил хотя бы прикинуть моменты инерции этих вариантов антенн. Для простоты взял условные антенны, но с примерно подходящими к моим проектам диаметрами.
Бум труба 28х1.5мм длиной 3 и 5м. Элемент труба 12х1мм длиной 5м. Буду реально делать такие бумы и элементы в центре будут начинаться с таких труб.
Для упрощения не стал оперировать реальной геометрией, сделаю это позже, когда соберу элементы антенн и взвешу их. Геометрия антенн такова:
5 элементов - один элемент по центру, два на расстоянии 1.5м от центра бума и два на концах. Элементы как бы одинаковые.
3 элемента - тоже один элемент по центру и по одному на 1.5м от центра бума.
Моменты инерции антенн равны:
М5эл=Мб6+Мц=2М1.5+2М3, где
Мб6 - момент инерции бума длиной 6м
Мц - момент центрального элемента
М1.5 - момент элемента в 1.5м от центра бума
М3 - момент крайнего элемента
Мстэка= 2(Мб3+Мс+2М1.5), где
Мб3 - момент трехметрового бума
В результате получились такие цифры:
М5эл = 15.75Нм Мстэка = 6.67Нм
Кстати, для этой антенны планирую редуктор МЭО-16. Получается что вроде подходит и туда и сюда, Для 5-элементной с натягом правда, но не стоит забывать что в расчете не учитывался ветер, обледенение и трение в подшипниках. Ну и плюс вес крепежа.
Так что при конструировании антенн стоит задуматься, делать длинную антенну или стэк из коротких.
Да, формулы:
Для бума и центрального элемента М=(ml^2)/12, где m- масса, l- длина, т.е. формула момента тонкого горизонтального циллиндра с вертикальной осью вращения по центру массы.
Для элементов M=mr^2, где m- масса, r- расстояние от оси, т.е. формула момента для точки массой m расположенной на расстоянии r от вертикальной оси вращения
