Znane smigla metalowe sa albo pel¬ ne, to znaczy wyrobione przy zachowaniu odpowiedniego ksztaltu z bryly metalu ku¬ tego, walcowanego lub sztancowanego, albo tez wydrazone, to znaczy wykonane z rury, splaszczonej na ksztalt zadany, lub tez z kilku rur, polaczonych koncami.Poza tym wyrabiano wydrazone smigla metalowe, skladajace sie z dwóch polówek, laczac je na brzegach za pomoca nitów lub przez spawanie, przy czym moga one po¬ siadac wewnatrz podluzne zebra.Wyrabiano równiez smigla z kilku cze¬ sci poprzecznych lub podluznych, laczo¬ nych ze soba za pomoca nitów, srub lub zagiec, przy czym dla otrzymania lzejszych smigiel wykonywa sie w smigach pelnych szereg otworów, prostopadlych do po¬ wierzchni tych smig.Smigla o smigach pelnych posiadaja te wade, ze sa zbyt ciezkie. Znane smigla o smigach wydrazonych sa wprawdzie lzej¬ sze, lecz maja te wade, ze wyrób ich jest skomplikowany i sa malo wytrzymale. W przypadku smigiel wydrazonych, zlozonych z dwóch polówek, brzegi tych polówek, polaczone nitami lub przez spawanie, pra¬ cuja na scinanie, tak iz po pewnej ilosci godzin pracy nity zostaja sciete lub tez spo¬ jenie peka. Smigla te wskutek tej wady nie sa uzywane w praktyce. Poza tym nalezy zaznaczyc, ze smigla te moga pod wply-wem uderzenia splaszczyc sie i wtedy nie nadaja sie do uzytku. Wreszcie smigla te sa sztywne, co równiez jest ich wada.Te same wady maja smigla, wykona¬ ne z róznych czesci, polaczonych ze soba tak, iz tworza smigi. Poza tym wobec na¬ glych i znacznych zmian przekroju smig podlegaja one stale drganiom podczas lo¬ tu i narazone sa na pekniecia.Smigla lzejsze, otrzymane przez wyko¬ nanie otworów w smigach pelnych, posia¬ daja równiez te wielka wade, ze przekrój ich zmienia sie nagle i znacznie, przy czym kazda zmiana przekroju moze stac sie przyczyna pekniecia smigi.Smigi, wykonane sposobem wedlug ni¬ niejszego wynalazku, nie posiadaja wy¬ mienionych wad smig znanych. Smigla we¬ dlug niniejszego wynalazku sa lzejsze ani¬ zeli smigla pelne, co wplywa na zmniej¬ szenie podczas rozruchu naprezen, jakim podlegaja narzady silnika, a w szczególno¬ sci wal korbowy, wskutek czego zmniejsza sie czas, w jakim silnik osiaga szybkosc normalna. Poza tym ulegaja zmniejszeniu sily giroskopowe w samolocie, które po¬ wstaja wtedy, gdy lotnik zamierza zmienic nagle kierunek samolotu, i które nie po¬ zwalaja na natychmiastowe skierowanie samolotu w nowym kierunku. Czas, po¬ trzebny do zmiany kierunku samolotu, jest tym wiekszy, im wieksza jest szybkosc sa¬ molotu, im szybciej obraca sie smiglo oraz im jest ono ciezsze. Jak widac z powyz¬ szego, bardzo dobre sa lekkie smigla we¬ dlug wynalazku, zwlaszcza do samolotów, przeznaczonych do akrobacji (np. do sa¬ molotów mysliwskich), które powinny byc bardzo posluszne sterom i reagowac niemal natychmiast na wszelki manewr pilota.Smigla, wykonane sposobem wedlug ni¬ niejszego wynalazku, maja równiez lepsza sprawnosc, niz smigla znane.Znane smigla oblicza sie obecnie w spo¬ sób nastepujacy.Posuwanie sie smigi naprzód w powie¬ trzu jest funkcja jej skoku, czyli róznych pochylen powierzchni tej smigi. Dlatego tez okresla sie najpierw srubowa po¬ wierzchnie smigi, pozwalajaca przy obro¬ cie smigi na pozadane poruszanie sie jej naprzód (pierwszy warunek), Smidze tej nadaje sie pewna grubosc, aby material, uzyty do jej wyrobu, mógl wytrzymywac rózne natezenia, powstajace na powierzchni tej smigi (drugi warunek).Grubosc te rozklada sie wedlug profilu, ulatwiajacego wrzynanie sie smigi w po¬ wietrze (trzeci warunek).Dwa ostatnie warunki sa ze soba zwia¬ zane, to znaczy, ze dla danej szerokosci smigi nie zawsze moze byc otrzymany do¬ bry profil oplywowy przez zwyczajny roz¬ klad grubosci materialu.Odwrotnie, dzieki sposobowi wedlug wynalazku wymienione trzy warunki nie sa ze soba zwiazane i wobec tego zawsze moz¬ na otrzymac dobry profil oplywowy, a wiec i najlepsza sprawnosc smigi.Gdy pierwsze dwa warunki sa ustalo¬ ne, jak w przypadku smigiel znanych, o- kresla sie wówczas najlepszy profil oply¬ wowy dla danej szerokosci smigi. Nastep¬ nie juz bardzo latwo rozlozyc wewnatrz te¬ go profilu wypadkowa grubosc wedlug dru¬ giego warunku (fig. 12).Poza tym smigi wedlug wynalazku sa mocniejsze, a budowa ich jest znacznie la¬ twiejsza anizeli znanych smig wydrazo¬ nych i w przeciwienstwie do tych znanych smig smigi wedlug wynalazku moga byc gietkie. Wreszcie poprzeczne przekroje smig zmieniaja sie w sposób ciagly, przy czym smigi pracuja w doskonalych warun¬ kach bez obawy pekniecia.Ponizsze rozwazanie ulatwia zrozumie¬ nie, dlaczego smiglo wedlug wynalazku jest lzejsze, anizeli smiglo pelne. W roz¬ wazaniu tym przyjeto zasady, stosowane w wytrzymalosci tworzyw, uwzgledniajac warunki zmeczenia tworzywa, z którego jest wykonane smiglo. - 2 —Niech np. bryla M obraca sie dokola osi x— y (fig. 1 i 2) i niech ta bryla ma przekrój, jak na fig. 3.Naprezenie w dowolnym przekroju S w odleglosci r od osi obrotu, powstajace wskutek dzialania sily odsrodkowej, nie zmieni sie, jezeli w bryle beda wykonane wydrazenia podluzne ml, m2, jak pokaza¬ no na fig. 4 i 5.Jezeli z drugiej strony bryla ta jest obliczona na wzglednie jednakowa wytrzy¬ malosc na naprezenia, powstajace pod wplywem dowolnego obciazenia, rozlozone¬ go, jak oznaczono liniami przerywanymi na fig. 1 i 3, to praca elementów pi, p2, p3 na zginanie (fig. 4 i 5) nie zmieni sie, jezeli obciazenie zostanie jednoczesnie zmniejszone i rozlozone, jak na fig. 6.Jezeli calkowite obciazenie nie moze byc zmniejszone i powinno pozostac takie, jak na fig. 1 i 3, to chcac otrzymac te sa¬ ma prace w elementach pi, p2 nalezy zwiekszyc ich wysokosc (fig. 7 i 8).Zmiany wysokosci elementu i wydraze¬ nia (fig. 8) sa oczywiscie okreslone w ten sposób, zeby naprezenia odsrodkowe i zgi¬ najace w pozostalym przekroju tych ele¬ mentów byly te same, co i w przypadku pelnego przekroju wedlug fig. 3.Zreszta nie jest rzecza konieczna, aby naprezenia odsrodkowe w zmienionym przekroju byly dokladnie takie same, jak i w przekroju pelnym, wystarczy bowiem, jezeli w tych samych warunkach pracy su¬ ma obydwóch naprezen (odsrodkowych i gnacych) jest stala.Obliczenie i doswiadczenie wykazuja, ze gdy przekrój wedlug fig. 3 zostanie zmie¬ niony na przekrój wedlug fig. 7 i 8, to no¬ wa bryla ma ciezar, wynoszacy zaledwie okolo 50% ciezaru bryly pelnej.Rozwazania te sa ogólne i dotycza bry¬ ly, wykonanej z drzewa, stali, stopów, za¬ wierajacych glin albo magnez, lub bryly z dowolnego materialu.Z powyzszych rozwazan widac od razu, ze mozna uzyskac duze zmniejszenie cie¬ zaru smigla, wykonywajac w bryle smigla pelnego wyciecia o odpowiednim przekro¬ ju, przebiegajace wzdluz smig, lub tez wy¬ konywajac smige z zeber podluznych, od* powiednio polaczonych ze soba.Smigla wedlug wynalazku posiadaja jednolity szkielet z podluznych zeber, po^ laczonych ze soba jedna lub kilkoma cis^ glymi i pelnymi oslonami, przy czym szkie¬ let jest tego rodzaju, ze nie ma w nim na¬ glej zmiany naprezen w dwóch dowolnych przekrojach kolejnych. W ten sposób otrzy¬ muje sie smigla znacznie lzejsze o bardzo wielkiej wytrzymalosci i bezpieczne w uzyciu.Ponizej opisano przyklad wykouania kilku postaci smigla wedlug wynalazku, przy czym fig. 9, 10 i 11 objasniaja spo¬ sób wykonania smig wedlug wynalazku, a fig. 12, 13 i 14 przedstawiaja przekroje smig wedlug wynalazku z zamknietymi wy¬ drazeniami.Na fig. 9 przedstawiono rzut pionowy smigi o przekroju pelnym. Czesci 1, 2, 3 przedstawiaja trzy przekroje tej smigi. Os obrotu smigla oznaczona jest linia x — y.Aby okreslic przekroje smigla wedlug wynalazku mozna najpierw wykonac obli¬ czenie jak dla smigla pelnego, przedsta¬ wionego na fig. 9, nastepnie na rysunku te¬ go smigla wyznacza sie podluzne wykroje a, b, przedstawione w widoku z góry na fig. 10 i w przekroju na fig. 11. Wykroje te sa zakonczone w pewnej odleglosci od brzegu smigi tak, iz otrzymuje sie powlo¬ ke lub oslone / (fig. 11).Liczba i ksztalt wydrazen a, 6 sa wy¬ znaczone, jak juz wspomniano, w ten spo¬ sób, zeby przekrój pozostalych zeberek lv hi h wystarczal do wytrzymania dzialania nowych sil odsrodkowych i reakcji powie¬ trza na smige, oraz aby przekroje po¬ przeczne tej smigi zmienialy sie w spo¬ sób ciagly.Otrzymane nowe przekroje, odpowiada-jace dawniejszym przekrojom pelnym 1, 2 \ X sa przedstawione dla przykladu na fig. 11. Na rysunku grubosc tych przekro¬ jów jest wieksza anizeli grubosc* odpo¬ wiednich przekrojów wedlug fig. 9. Przy¬ padku tego nie nalezy uogólniac, ponie¬ waz, jezeli porównuje sie grubosci przekro¬ jów smigla, okreslonego powyzej, ze smi¬ glem pelnym, to mozna stwierdzic, ze na R odleglosci — , gdzie R oznacza dlugosc Li smigi, grubosc smigi o przekroju pelnym jest mniejsza anizeli smigi, posiadajacej zeberka, natomiast przeciwnie, na odleglo- 4 R sci grubosci obu smigiel sa takie sa¬ me. Z powyzszego wynika, ze przy uzyciu smigla wydrazonego zyskuje sie na cieza¬ rze, poniewaz w czesci tej nie potrzeba zwiekszac grubosci przekroju.Wydrazenia, omówione ponizej, moga byc, jak juz wspomniano, wykonane na ob¬ rabiarce w pelnej smidze o odpowiednim przekroju, przy czym taka smiga moze byc kuta lub sztancowana, mozna jednak wyko¬ nac te wydrazenia od razu podczas sztan- cowania smigi, przy czym ten sposób pra¬ cy pozwala na zmniejszenie ilosci zuzytego metalu, a poza tym usuwa calkowicie lub czesciowo potrzebe obróbki tych wydra¬ zen.Gdy wydrazenia sa wykonane w smi¬ dze, to zamyka sie je calkowicie lub cze¬ sciowo, tak iz otrzymuje sie zwarte po¬ wierzchnie. Mozna wypelniac wydrazenia materialem o malej gestosci. Do tego celu nadaja sie sztuczne zywice, np. bakelit, gu¬ ma syntetyczna lub ebonit, które sa na ogól dosc twarde, tak iz po zalaniu wydrazen wytrzymuja napór powietrza i wplywy atmosferyczne.Mozna równiez stosowac materialy o róznej gestosci i twardosci, a wiec np. ma¬ terial mniej twardy moze wypelniac srod¬ kowa czesc wydrazenia, a material tward¬ szy moze wypelnie/ brzegi wydrazenia.Mozna równiez uzyskac wieksza wy¬ trzymalosc na dzialanie powietrza lub wplywy atmosferyczne przez nametalizo- wanie zewnetrznych powierzchni czesci pelnych.Niekiedy dobrze jest wypelnic wydra¬ zenia pasami o pelnym przekroju. Pasy te moga byc przyklejone swymi zewne¬ trznymi brzegami do scianek zeber.Pasy te moga byc równiez zlozone z wielu pasm, sklejonych ze soba równole¬ gle, przy czym pasma skrajne sa wówczas przyklejane swymi brzegami zewnetrzny¬ mi do scianek zeber smigi.Pasy te moga byc nastepnie podziurko¬ wane.Ten sam wynik mozna otrzymac np. za pomoca pasków drewnianych.Fig. 12, 13 i 14 przedstawiaja odmiane smigla wedlug wynalazku, w którym na grzbiecie smigi jest umocowana blacha.Jeden koniec tej blachy moze byc przyni- towany do krawedzi oplywu, jak na fig. 12, 13 i 14, a drugi koniec moze byc naprezo¬ ny za pomoca srub kotwowych v (fig. 12, 13) lub tez moze byc zacisniety (fig. 14).Blacha ta moze opierac sie na wierz¬ cholkach ni, n2 zeber l19 /2 (fig. 12). Mozna równiez stosowac materialy wypelniajace i oprzec blache jednoczesnie na zebrach i na miejscach odlewanych lub glównie na miejscach odlewanych (fig. 13 i 14).Wydrazenia o i o1 (fig. 12 i 13) moga byc tak samo wypelnione lekkimi materia¬ lami.Dla uproszczenia opisu pominieto wplyw materialu, sluzacego do zamknie¬ cia wydrazen, i przyjeto, ze zebra lub ele¬ menty l19 l2 (fig. 10) niwecza wszystkie si¬ ly odsrodkowe i naprezenia gnace. W rze¬ czywistosci material napelniajacy zwieksza moment bezwladnosci tego przekroju i dzieki temu zmniejsza naprezenia gnace zeberek.A zatem przy tym samym wspólczyn¬ niku bezpieczenstwa mozna stosowac — 4 —mniejsze przekroje zeberek i zmniejszyc w ten sposób jeszcze wiecej ciezar smigi (fig. 12, 13 i 14).Masa materialu wypelniajacego stwa¬ rza jednak dodatkowe naprezenia odsrod¬ kowe, ale wobec slabej gestosci uzytego materialu (gestosc ta moze wynosic 0,03) wymagane przez to zwiekszenie przekro¬ ju zeberek jest znikome, tak iz w rezulta¬ cie przy zwiekszeniu momentu bezwladno¬ sci, jak zaznaczono wyzej, zawsze jeszcze zmniejsza sie ciezar smigla. PL