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:

▪ Штуцер в пробке топливного бака

▪ Аэросани Триумф

▪ Водный велосипед

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:

Оптимальное время для отхода ко сну 11.09.2024

Режим сна давно признан важным фактором, влияющим на здоровье человека, но недавно ученые обнаружили, что время отхода ко сну может играть еще более значимую роль в поддержании здоровья сердечно-сосудистой системы. Согласно исследованию британских ученых, засыпание в промежутке с 22 до 23 часов может снизить риск развития сердечных заболеваний и, следовательно, продлить жизнь. В исследовании приняли участие более 88 000 человек, средний возраст которых составил 61 год, причем большинство участников были женщины. В ходе исследования использовались данные, собранные с помощью акселерометров - устройств, фиксирующих движения, которые позволяют точно отслеживать время отхода ко сну и пробуждения. Целью было выявить, как время сна связано с риском сердечно-сосудистых заболеваний. Анализ данных показал, что засыпание между 22 и 23 часами связано с более низким риском развития сердечных заболеваний, таких как инфаркт, инсульт и хроническая ишемическая болезнь сердца. В сравнении с теми, ...>>

Роботы-грибы управляются светом 11.09.2024

Одна из самых удивительных разработок в области использования природных материалов в робототехнике появилась благодаря усилиям группы исследователей из Корнельского университета. Они создали роботов, управляемых с помощью грибных мицелиальных нитей. Эти живые структуры могут не только реагировать на свет, но и передавать электрические сигналы, что открывает путь к созданию гибридных роботов с уникальными возможностями. Мицелий представляет собой подземную сеть грибов, обладающую способностью улавливать свет, реагировать на химические раздражители и передавать электрические импульсы. Эти свойства делают его идеальным кандидатом для создания сенсорных систем в роботах, которые могут работать в условиях, недоступных для обычных технологий. По словам исследователей, такие роботы могут в будущем помочь обнаруживать невидимые для человека изменения в окружающей среде, например, в сельском хозяйстве. Команда ученых разработала два экспериментальных робота. Первый из них - мягкий робот в ...>>

Употребление яиц помогает стать умнее 10.09.2024

В последние годы ученые все чаще обращают внимание на влияние питания на работу мозга. Одним из самых перспективных продуктов в этом отношении стали обычные куриные яйца. Их уникальный состав способен поддерживать когнитивные функции и даже стимулировать развитие мозга. Недавние исследования показали, что яйца могут помочь улучшить память, концентрацию и креативность благодаря содержащимся в них полезным веществам, таким как белок NWT-03, холин, лютеин и зеаксантин. Ключевым компонентом, благодаря которому яйца оказывают положительное влияние на мозг, является белок NWT-03. Этот белок стимулирует активность мозга, улучшая когнитивные функции. Ученые обнаружили, что регулярное употребление яиц способствует улучшению памяти и внимания. Белок NWT-03 помогает мозгу быстрее обрабатывать информацию и формировать новые нейронные связи, что способствует гибкости и эффективности его работы. Яйца содержат и другие важные вещества, помогающие поддерживать здоровье мозга на протяжении всей ж ...>>

Случайная новость из Архива Толстяки живут все дольше 20.05.2016 Биохимик Бьорген Нордестгаард (Borge Nordestgaard) из Копенгагенского университета (Дания) и его коллеги изучили данные более 100 тыс. взрослых. Исследование показало, что индекс массы тела (ИМТ), связанный с низким риском смерти, возрос в Дании с 1976 г. по 2013 г. с 23,7 до 27. Более того, анализ показал, что риск смерти у граждан, страдающих ожирением, практически такой же, как и у людей без избыточного веса. Многие исследования показывают, что люди с ожирением подвержены более высокому риску сердечно-сосудистых заболеваний, инсульта и некоторых других недугов. Но другие работы указывают на то, что избыточный вес на самом деле не настолько опасен. Например, данные исследования пациентов с диабетом второго типа показали, что люди с нормальным весом имеют даже более высокий риск смерти. Новое исследование, в свою очередь, пришло к выводу, что тучные люди имеют один и тот же риск смерти что и люди с нормальным весом. Эта тенденция сохранялась с учетом дополнительных факторов, - возраста, пола, курени я и наследственной предрасположенности к сердечно-сосудистым заболеваниям и раку. Однако ученые просят правильно интерпретировать полученные результаты. Это вовсе не означает, что отныне можно есть все, что захочется, в любых количествах без вреда для здоровья. Скорее, людям с умеренно избыточным весом, возможно, не стоит так сильно беспокоится, как раньше. Надо лишь держать артериальное давление, уровень холестерина и другие факторы риска под контролем. Результаты также не означают, что "здоровый" ИМТ будет и дальше повышаться. Не ясно, можно ли применять результаты исследования к представителям других этнических групп. Известно, что значительная доля азиатов, например, имеют повышенные риски заболевания диабетом второго типа и сердечно-сосудистыми заболеваниями и при более низком ИМТ. Вообще, исследование показывает условность ИМТ в оценке здоровья человека. По словам доктора Рексфорда Эхима (Rexford Ahima) из университета Пенсильвании (США), это удобная мера для сравнения физических параметров различных популяций, но он мало что говорит о состоянии здоровья конкретных индивидов и потенциальных рисков для них. Всегда требуется учет других факторов: пола, физического развития, доли мышечной ткани, наследственности и др.

Другие интересные новости:

▪ Робот-виноградарь

▪ Гаджеты провоцируют ускоренное старение

▪ Зарядники электромобилей на стоянках

▪ Монитор NEC MultiSync EA234WMi

▪ Биохимическая перезагрузка глаза: лечение слепоты

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Передача данных. Подборка статей

▪ статья Пилотный проект. Крылатое выражение

▪ статья Как дерево превращается в пиломатериалы? Подробный ответ

▪ статья Лима. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Рекомендации по установке автомобильных сигнализаций. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Измерения электрических величин. Измерение частоты. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024