Бесплатная техническая библиотека

Теория аэросаней. Личный транспорт

Справочник / Личный транспорт: наземный, водный, воздушный

 Комментарии к статье

Многолетний опыт конструирования самых разнообразных машин показывает, что для успешного выполнения работы необходимо придерживаться строгой последовательности на всех ее этапах - от зарождения идеи до воплощения в металле.

Любители, самостоятельно строящие аэросани, как правило, допускают серьезную Ошибку, игнорируя один из первых обязательных моментов в процессе конструирования - разработку технического задания на создаваемую ими конструкцию.

Техническое задание (или технические требования) - отправной документ для всей дальнейшей работы: проведения расчетов, детальной разработки конструкции, последующего ее изготовления. В нем записывается то, что конструктор хотел бы получить от машины, агрегата, детали. То есть ставится конкретная конструкторская цель, которую надо достичь в процессе работы.

Следует подчеркнуть, что поставить правильно задачу, учитывая реальные возможности ее последующего решения, но без необходимых исходных данных, очень трудно. Однако сделать это можно, если предварительно изучить накопленный другими опыт, детально ознакомиться с ранее построенными, испытанными и показавшими хорошие результаты конструкциями.

Потребуется также определенный багаж теоретических знаний, особенно по эксплуатации машины и ее отдельных агрегатов - и без этого невозможно наметить точную программу действий.

Правильно составленные технические требования во многом определяют не только схему будущей машины, но и ее важнейшие элементы. Еще не выработаны форма и габариты, не обозначена конструкция отдельных узлов, а задание уже позволяет иметь все основные данные, которые потребуются при расчетах и проектировании.

Каждый конструктор индивидуален в своих творческих решениях. Поэтому создаваемые любителями аэросани - даже одного типа, аналогичные по назначению, мощности установленного двигателя, - могут быть различными как по техническим характеристикам, так и по решению общей схемы и отдельных узлов. Это во многом зависит еще и от ряда частных причин, которые определяются доступностью материалов и готовых узлов, производственными возможностями, наличием мастерской, станочного оборудования, необходимого инструмента и даже местными условиями эксплуатации.

В технических требованиях на аэросани любительской постройки обязательно должны быть записаны и предварительно решены следующие вопросы.

Эксплуатационно-технические характеристики

От четкого определения, для чего создается машина, зависит комплекс требований к ней: скажем, проходимость аэросаней по зимнему бездорожью, общая схема и многие другие характеристики. Если, например, сани будут служить для охоты, машина должна обладать высокой степенью проходимости.

Степень проходимости аэросаней, их ходовые характеристики определяются динамическим коэффициентом "качества", который находят по формуле:

К = Т/Gx,

где К - динамический коэффициент, Т - тяговое усилие воздушного винта в кгс, развиваемое им при работе на месте, то есть без поступательного движения аэросаней, Gx - ходовой вес аэросаней в кгс.

Величина коэффициента К для аэросаней любительском постройки колеблется в пределах 0,2-0,3. Но следует помнить, что чем больше эта величина, тем более проходимей в условиях зимнего бездорожья получится машина. Конструктор выбирает величину динамического коэффициента, ко следует стремиться, чтобы он был не менее 0,2. Приведенная формула К может быть использована и для определения Т и Gх.

Т = Gх· К; и Gx = T/K,

Эти величины для проведения предварительного расчета могут быть определены и следующим образом:

Т=0,8N·Ту,

где N - мощность двигателя в л. с., 0,8 - коэффициент, обеспечивающий надежность и ресурс работы двигателя; Ту - удельная тяга воздушного винта в кгс, то есть развиваемое им усилие в кгс, приходящееся на одну л. с. мощности двигателя.

Удельная тяга Ту зависит от диаметра воздушного вита и мощности двигателя. Она определяется по нагрузке на ометаемую воздушным винтом площадь, уменьшаясь с увеличением этой нагрузки. При мощности двигателя до 12 л. с. - 4,5 кг/л. с., 20 л. с. - 4,0 кг/л. с., 50 л. с. - 3,5 кг/л. с., 100 л. с. - 3,0 кг/л. с., 260 л. с. - 2,6 кг/л. с.

Более точно тяговое усилие определяется по формуле:

T = (33,25·h·D·N)²/3

где 33,25 - коэффициент; h - КПД воздушного винта (для самодельных он колеблется в зависимости от правильности расчета и качества изготовления от 0,65 до 0,82, или от 65 до 82%); D - диаметр винта в метрах, и N - мощность двигателя.

Величина Gx может быть определена, исходя из того, что ходовой вес не должен превышать 12 - 15 кгс на одну лошадиную силу мощности двигателя.

Грузоподъемность аэросаней

В нее входит вес экипажа, пассажиров, перевозимого груза и запаса горючего.

Эта нагрузка дается для аэросаней с лыжами на подошве из обычной углеродистой стали, коэффициент трепня которой о снег принят за 100%. При использовании вместо стали материалов с более низким коэффициентом трения - латунь, полиэтилен низкого давления, фторопласт-4 - эта величина может быть увеличена. В этом случае G1x определяется из выражения

G¹x = Gx·100/f,

где f - отношение коэффициента трения исходного материала к коэффициенту трения углеродистой стали.

Для материалов, применяемых на подошвах лыж, коэффициенты трения будут следующими: углеродистая сталь 1,0, или 100%, дерево (ясень) 0,97, арктилит 0,935, нержавеющая сталь 0,810, дюралюминии 0,790, полиэтилен 0,735, фторопласт 0,730, латунь 0,710.

Дальность хода

Расстояние, которое аэросани должны преодолевать на имеющемся в баках запасе горючего и масла, без дозаправки в пути.

Запас топлива

Упомянутый выше запас горючего, в свою очередь, определяет необходимую емкость топливных баков (плюс 5% аварийного запаса).

Скорость

В технических требованиях обычно записываются две величины скорости движения аэросаней: Vт - техническая, то есть скорость фактического движения по трассе, без учета времени, затрачиваемого на стоянки в пути. Vмакс - максимально возможная, то есть скорость, которую могут развивать аэросани при работе двигателя на максимальной мощности и при полной (расчетной) загрузке. Максимальная скорость определяется на мерной дистанции при движении по целинному снегу при температуре наружного воздуха от -5 до -20°, иначе говоря, при хорошем скольжении лыж по снегу. Мерная дистанция должна быть прямой, без препятствий из снежных застругов, торосов; длина ее - не менее 0,5 км.

Радиус поворота

Замеряется по внутреннему следу лыж аэросаней при скорости, обеспечивающей безопасность его выполнения, обычно 5 км/ч.

Преодолеваемый подъем

Указывается угол подъема, доступный для преодоления машиной с нормальной весовой нагрузкой.

Дополнительные требования

В этот раздел технического задания строитель аэросаней записывает то, что, по его мнению или на основании изучения предыдущего опыта, должно быть отражено в конструкции будущей машины. Сюда вносится ограничение размеров машины или, наоборот, увеличение длины кузова для перевозки каких-то габаритных грузов. Некоторые требования могут отражать и взгляд конструктора на желаемую схему машины или ее отдельные элементы - на основании изучения имеющегося опыта. Например, "аэросани должны быть выполнены по четырехлыжной схеме - как более устойчивой и имеющей меньшее сопротивление движению по сравнению с трехлыжной" и т. п.

Техника безопасности

Воздушный винт является одним из наиболее опасных (для окружающих) элементов конструкции. Высокие обороты делают описываемый им круг прозрачным, глаз человека не воспринимает его "плоскость". Поэтому совершенно необходимо:

Ограждение винта

Для предупреждения людей об опасности оно обычно окрашивается яркой красной краской.

Система торможения

Она чаще всего обеспечивается рычажно-штыревыми или скребковыми устройствами.

Система пуска двигателя

Наиболее часто используемый большинством любителей запуск двигателя проворачиванием его за воздушный винт руками (при включенном зажигании) категорически воспрещается. Нужен стартер.

Наружное светооснащение

Зимой продолжительность светового дня очень невелика, а в северных широтах наступает полярная ночь, поэтому на аэросанях должны быть установлены фары, позволяющие водителю хорошо видеть дорогу.

Компоновочный чертеж аэросаней

После составления технических требований можно приступить к следующему етапу работы - предварительному расчету и выполнению компоновочного чертежа аэросаней. Эти работы проводятся параллельно. При этом техническое задание будет ориентиром: оно уточнится в процессе расчетов.

Такой чертеж - основа проектирования будущей машины. На нем определяются размещение всех элементов конструкции, места водителя и пассажиров, намечаются общие контуры корпуса, расположение дверок, окон, люков, проводится увязка всех основных размеров.

Многие любители технического творчества, стремясь ускорить работу, опускают такой важный этап, как изготовление чертежей машины.

Это ошибочная практика. Опыт показывает, что время, затраченное на выполнение чертежей, отработку на них деталей и размеров, сторицей окупается благодаря сокращению затрат на увязку и подгонку деталей во время постройки, не говоря уже о том, что нерадивые конструкторы больше теряют из-за вынужденной переделки отдельных деталей.

Компоновочный чертеж выполняется в трех проекциях в масштабе не менее 1:5 при необходимости с дополнительными сечениями, разрезами а выносками отдельных узлов.

В процессе компоновки следует также обращать внимание на требования техники безопасности. Основные из них следующие.

На аэросанях открытого типа расстояние от спины водителя до плоскости вращения воздушного винта должно быть не менее 0,8 м.

Размещенные за спиной водителя вращающиеся приводы - шкивы, цепи, ремни - необходимо прикрыть предохранительными щитками.

В корпусе закрытого типа важно обеспечить надежное крепление и удобство пользования дверцами и люками. Не последнее место в этих требованиях занимает и необходимость в хорошем обзоре дороги с места водителя: угол зрения через лобовое стекло должен обеспечивать видимость уже с 5 м от носков передних лыж.

Ветровое стекло полезно защитить от обмерзания - например, установкой двойных стекол, а также снабдить стеклоочистителями.

Топливные баки и аккумуляторные батареи обязательно отделяются от кабины герметичной перегородкой.

Обогревать кабину следует за счет автономных отопителей: нельзя для этих целей прокладывать выхлопные трубы по корпусу.

Воздушный винт по ширине машины не должен выступать за внешние кромки лыж; расстояние от конца лопасти до днища корпуса не менее 50 мм, а до подошв лыж - не менее 250 мм. Концы задних лыж не должны попадать в плоскость вращения винта.

А какая предпочтительна наружная окраска аэросаней? Любая, но обязательно яркая, хорошо различимая на снегу с большого расстояния.

Важное требование к конструкции - запас прочности: он должен рассчитываться, исходя от перегрузок не менее 5 Gх.

Если предполагается эксплуатация на замерзших реках и водоемах, желательно обеспечить машине плавучесть - на случай пролома льда.

При движении в вечернее и ночное время на ограждении воздушного винта необходимы габаритные огни: справа по ходу - зеленый, слева - красный.

Для постройки аэросаней следует использовать материалы, соответствующие требованиям ГОСТа, с учетом их работоспособности в условиях низких температур до -50°.

Автор: И.Ювенальев

 Рекомендуем интересные статьи раздела Личный транспорт: наземный, водный, воздушный:

▪ Ветротурбоход

▪ Велокарт

▪ Одобрит даже Ихтиандр

Смотрите другие статьи раздела Личный транспорт: наземный, водный, воздушный.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Правила испытаний робомобилей 25.05.2014 Отдел транспортных средств Калифорнии (США) обнародовал свод правил, в соответствии с которыми должны осуществляться испытания автомобилей с системой автопилотирования на дорогах общего пользования. Исследования в области создания робомобилей, способных передвигаться без участия человека, ведут многие компании, в частности Google, Ford, Toyota и Volvo. К примеру, Google уже довольно давно тестирует машины с автопилотом на дорогах общего пользования некоторых американских штатов, а недавно такие транспортные средства благодаря усилиям Volvo появились в шведском городе Гетеборг. Принятые в Калифорнии правила вступят в силу 16 сентября 2014 года. Они содержат требования по регистрации роботизированных транспортных средств, страховке, тестированию и предоставлению информации регуляторам. Компаниям, занимающимся разработкой робомобилей, необходимо будет предоставлять положительные результаты их тестирования в контролируемой обстановке. Водителям, находящимся в салоне таких машин, придется проходить дополнительные курсы обучения, учитывающие особенности и специфику эксплуатации транспортных средств с автопилотом. Во время движения робомобилей по дорогам общего пользования за рулем должен всегда находиться человек, готовый в любой момент взять управление на себя. Страховка должна составлять $5 млн. О любых инцидентах, связанных с автомобилями с автопилотом, их разработчики обязаны в 10-дневный срок сообщать в Отдел транспортных средств Калифорнии. Туда же должна направляться информация о причинах, по которым водитель был вынужден отключить систему автопилотирования.

Другие интересные новости:

▪ Электронные плечики Panasonic Nanoe X

▪ Мобильный телефон Apple iPhone 3G S

▪ Искусственное солнце

▪ Наладонный спектрометр

▪ Музыка из автомата

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Советы радиолюбителям. Подборка статей

▪ статья Альбион. Крылатое выражение

▪ статья Какой естественный объект на Земле в 5 раз горячее, чем поверхность Солнца? Подробный ответ

▪ статья Роза канина. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Расширение возможностей радиостанции ALAN-48+. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Зажгите свечу. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025