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PERSÖNLICHER TRANSPORT: BODEN, WASSER, LUFT
Aerosleigh-Theorie. Persönlicher Transport
Verzeichnis / Personenverkehr: Land, Wasser, Luft Langjährige Erfahrung in der Konstruktion unterschiedlichster Maschinen zeigt, dass für den erfolgreichen Abschluss der Arbeiten in allen Phasen – von der Idee bis zur Umsetzung in Metall – eine strenge Reihenfolge eingehalten werden muss. Amateure, die Schneemobile selbst bauen, machen in der Regel einen schweren Fehler, indem sie einen der ersten obligatorischen Momente im Designprozess ignorieren – die Entwicklung technischer Spezifikationen für die von ihnen erstellte Struktur. Die Leistungsbeschreibung (oder technische Anforderungen) ist das Ausgangsdokument für alle weiteren Arbeiten: die Durchführung von Berechnungen, die detaillierte Designentwicklung und die anschließende Fertigung. Es zeichnet auf, was der Konstrukteur von einer Maschine, Einheit oder einem Teil erhalten möchte. Das heißt, es wird ein konkretes Gestaltungsziel festgelegt, das im Arbeitsprozess erreicht werden muss. Es sollte betont werden, dass es sehr schwierig ist, das Problem unter Berücksichtigung der tatsächlichen Möglichkeiten seiner späteren Lösung richtig zu formulieren, jedoch ohne die erforderlichen Ausgangsdaten. Dies ist jedoch möglich, wenn Sie zunächst die gesammelten Erfahrungen anderer studieren und sich eingehend mit den Strukturen vertraut machen, die zuvor gebaut, getestet und gute Ergebnisse gezeigt haben. Darüber hinaus ist ein gewisses Maß an theoretischem Wissen erforderlich, insbesondere über die Bedienung der Maschine und ihrer einzelnen Aggregate – und ohne dieses ist die Erstellung eines genauen Aktionsprogramms nicht möglich. Richtig formulierte technische Anforderungen bestimmen maßgeblich nicht nur das Design der zukünftigen Maschine, sondern auch ihre wichtigsten Elemente. Die Form und Abmessungen sind noch nicht ausgearbeitet, die Gestaltung einzelner Komponenten ist noch nicht festgelegt, aber die Aufgabe ermöglicht es Ihnen bereits, über alle grundlegenden Daten zu verfügen, die für Berechnungen und Konstruktion erforderlich sind. Jeder Designer ist individuell in seinen kreativen Lösungen. Daher können von Amateuren hergestellte Schneemobile – auch vom gleichen Typ, ähnlich in Zweck und Leistung des eingebauten Motors – sowohl in den technischen Eigenschaften als auch in der Lösung des Gesamtschemas und einzelner Komponenten unterschiedlich sein. Dies hängt im Wesentlichen von einer Reihe privater Gründe ab, die von der Verfügbarkeit von Materialien und fertigen Komponenten, den Produktionsmöglichkeiten, der Verfügbarkeit einer Werkstatt, der Maschinenausrüstung, den erforderlichen Werkzeugen und sogar den örtlichen Betriebsbedingungen bestimmt werden. In den technischen Anforderungen für ein von Amateuren gebautes Schneemobil müssen die folgenden Punkte aufgeführt und zuvor gelöst werden. Betriebs- und technische Eigenschaften Eine Reihe von Anforderungen dafür hängt von einer klaren Definition dessen ab, warum das Auto erstellt wird: zum Beispiel die Geländetauglichkeit eines Schneemobils unter winterlichen Geländebedingungen, das allgemeine Layout und viele andere Eigenschaften. Soll der Schlitten beispielsweise zur Jagd eingesetzt werden, muss das Fahrzeug über ein hohes Maß an Geländegängigkeit verfügen. Der Grad der Geländetauglichkeit von Schneemobilen und ihre Fahreigenschaften werden durch den dynamischen „Qualitäts“-Koeffizienten bestimmt, der nach folgender Formel ermittelt wird: K \uXNUMXd T / Gx, wobei K der dynamische Koeffizient ist, T die Zugkraft des Propellers in kgf ist, die er beim Arbeiten an Ort und Stelle, also ohne die Vorwärtsbewegung des Schneemobils, entwickelt, Gx das Fahrgewicht des Schneemobils in kgf ist. Der Wert des K-Koeffizienten für Amateur-Schneemobile liegt zwischen 0,2 und 0,3. Es ist jedoch zu bedenken, dass das Auto im winterlichen Gelände umso befahrbarer ist, je größer dieser Wert ist. Der Konstrukteur wählt den Wert des dynamischen Koeffizienten, man sollte jedoch einen Wert von mindestens 0,2 anstreben. Die angegebene Formel K kann auch zur Bestimmung von T und Gx verwendet werden. T \uXNUMXd GxK; und Gx = T/K, Diese Werte zur vorläufigen Berechnung können wie folgt ermittelt werden: T = 0,8 N Tu, wobei N die Motorleistung in PS ist. s., 0,8 - Koeffizient, der die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Motors gewährleistet; Tu ist der spezifische Schub des Propellers in kgf, also die Kraft, die er pro Liter entwickelt, in kgf. Mit. Motorleistung. Der spezifische Schub von Tu hängt vom Durchmesser des Tragflächenprofils und der Triebwerksleistung ab. Sie wird durch die Belastung der vom Propeller überstrichenen Fläche bestimmt und nimmt mit zunehmender Belastung ab. Mit einer Motorleistung von bis zu 12 PS. Mit. - 4,5 kg/l. S., 20 B. Mit. - 4,0 kg/l. S., 50 B. Mit. - 3,5 kg/l. s., 100 l. Mit. - 3,0 kg/l. S., 260 B. Mit. - 2,6 kg/l. Mit. Genauer gesagt wird die Zugkraft durch die Formel bestimmt: T = (33,25 h DN)2/3 wobei 33,25 der Koeffizient ist; h - der Wirkungsgrad des Propellers (bei selbstgebauten Propellern variiert er je nach Richtigkeit der Berechnung und Verarbeitungsqualität zwischen 0,65 und 0,82 oder zwischen 65 und 82 %); D ist der Propellerdurchmesser in Metern und N die Motorleistung. Der Wert von Gx kann auf der Grundlage der Tatsache bestimmt werden, dass das Fahrgewicht 12–15 kgf pro Motorleistung nicht überschreiten sollte. Tragfähigkeit des Schneemobils Es umfasst das Gewicht der Besatzung, der Passagiere, der Fracht und des Treibstoffs. Diese Belastung gilt für Schneemobile mit Skiern auf Sohlen aus gewöhnlichem Kohlenstoffstahl, der Ratterkoeffizient auf Schnee wird mit 100 % angenommen. Bei Verwendung von Materialien mit niedrigerem Reibungskoeffizienten anstelle von Stahl – Messing, Polyethylen niedriger Dichte, Fluorkunststoff-4 – kann dieser Wert erhöht werden. In diesem Fall wird G1x aus dem Ausdruck bestimmt G1x = Gx 100/f, wobei f das Verhältnis des Reibungskoeffizienten des Ausgangsmaterials zum Reibungskoeffizienten von Kohlenstoffstahl ist. Für Materialien, die auf Skisohlen verwendet werden, betragen die Reibungskoeffizienten: Kohlenstoffstahl 1,0 oder 100 %, Holz (Esche) 0,97, Arctilite 0,935, Edelstahl 0,810, Duraluminium 0,790, Polyethylen 0,735, Fluorkunststoff 0,730, Messing 0,710. Hubbereich Die Strecke, die ein Schneemobil mit dem in seinen Tanks vorhandenen Kraftstoff und Öl zurücklegen muss, ohne unterwegs aufzutanken. Kraftstoffversorgung Die oben genannte Treibstoffreserve bestimmt wiederum die erforderliche Kapazität der Treibstofftanks (zuzüglich 5 % der Notreserve). Geschwindigkeit Die technischen Anforderungen erfassen in der Regel zwei Geschwindigkeitswerte für Schneemobile: Vt – technisch, also die Geschwindigkeit der tatsächlichen Bewegung entlang der Strecke, ohne Berücksichtigung der Zeit, die beim Anhalten auf der Strecke aufgewendet wird. Vmax ist die maximal mögliche Geschwindigkeit, also die Geschwindigkeit, die ein Schneemobil erreichen kann, wenn der Motor mit maximaler Leistung und voller (Auslegungs-)Last läuft. Die Höchstgeschwindigkeit wird auf einer gemessenen Distanz beim Fahren auf Neuschnee bei einer Außentemperatur von -5 bis -20°C ermittelt, also wenn die Skier gut auf dem Schnee gleiten. Die Messstrecke muss gerade sein, ohne Hindernisse durch Schneehügel oder Hügel; seine Länge beträgt mindestens 0,5 km. Wendekreis Die Messung erfolgt entlang der Innenspur der Ski des Schneemobils mit einer Geschwindigkeit, die die Sicherheit seiner Ausführung gewährleistet, in der Regel 5 km/h. Gradierbarkeit Angegeben ist der Höhenwinkel, den eine Maschine mit normaler Gewichtsbelastung überwinden kann. zusätzliche Anforderungen In diesem Abschnitt der technischen Spezifikationen schreibt der Schneemobilbauer auf, was sich seiner Meinung nach oder basierend auf dem Studium bisheriger Erfahrungen im Design der zukünftigen Maschine widerspiegeln sollte. Dazu gehört die Begrenzung der Größe des Wagens oder umgekehrt die Vergrößerung der Karosserielänge, um große Ladung transportieren zu können. Einige Anforderungen können auch die Sicht des Konstrukteurs auf die gewünschte Gestaltung der Maschine oder ihrer einzelnen Elemente widerspiegeln – basierend auf der Untersuchung vorhandener Erfahrungen. Zum Beispiel: „Das Schneemobil sollte nach einem Vier-Ski-Design gebaut werden – da es stabiler ist und weniger Bewegungswiderstand aufweist als ein Drei-Ski“ usw. Sicherheitstechnik Der Propeller ist eines der gefährlichsten (für die Umgebung) Strukturelemente. Hohe Geschwindigkeiten machen den von ihm beschriebenen Kreis transparent, das menschliche Auge nimmt seine „Fläche“ nicht wahr. Daher ist es unbedingt erforderlich: Schraubenschutz Um Menschen vor Gefahren zu warnen, ist es meist mit leuchtend roter Farbe bemalt. Bremssystem Es wird am häufigsten durch Hebelstift- oder Schabervorrichtungen bereitgestellt. Motorstartsystem Das Starten des Motors, der von den meisten Amateuren am häufigsten verwendet wird, durch Drehen des Propellers von Hand (bei eingeschalteter Zündung) ist strengstens verboten. Brauche einen Starter. Außenbeleuchtung Im Winter ist die Dauer der Tageslichtstunden sehr kurz und in den nördlichen Breiten setzt die Polarnacht ein, daher müssen Schneemobile mit Scheinwerfern ausgestattet sein, die dem Fahrer eine klare Sicht auf die Straße ermöglichen. Grundrisszeichnung des Schneemobils Nachdem Sie die technischen Anforderungen erstellt haben, können Sie mit dem nächsten Arbeitsschritt fortfahren – der Vorberechnung und Ausführung der Grundrisszeichnung des Schneemobils. Diese Arbeiten werden parallel durchgeführt. In diesem Fall dient die Leistungsbeschreibung als Richtschnur und wird im Rahmen des Berechnungsprozesses geklärt. Eine solche Zeichnung ist die Grundlage für den Entwurf einer zukünftigen Maschine. Es bestimmt die Platzierung aller Strukturelemente, des Fahrer- und Beifahrersitzes, skizziert die allgemeinen Konturen der Karosserie, die Lage von Türen, Fenstern, Luken und koordiniert alle Hauptabmessungen. Viele Liebhaber technischer Kreativität, die ihre Arbeit beschleunigen möchten, überspringen einen so wichtigen Schritt wie das Anfertigen von Zeichnungen der Maschine. Das ist eine falsche Praxis. Die Erfahrung zeigt, dass sich die Zeit, die für Zeichnungen und die Ausarbeitung von Details und Maßen aufgewendet wird, durch die Reduzierung der Kosten für die Verbindung und Anpassung von Teilen während der Konstruktion deutlich auszahlt, ganz zu schweigen von der Tatsache, dass unvorsichtige Konstrukteure durch die erzwungene Nacharbeit einzelner Teile mehr verlieren Teile. Die Grundrisszeichnung erfolgt in drei Projektionen im Maßstab von mindestens 1:5, ggf. mit zusätzlichen Abschnitten, Abschnitten und Leitern einzelner Knoten. Bei der Montage sollten Sie auch auf Sicherheitsanforderungen achten. Die wichtigsten sind die folgenden. Bei offenen Schneemobilen muss der Abstand vom Rücken des Fahrers zur Rotationsebene des Propellers mindestens 0,8 m betragen. Hinter dem Antrieb befindliche rotierende Antriebe – Riemenscheiben, Ketten, Riemen – müssen mit Schutzschilden abgedeckt werden. Bei einem geschlossenen Gehäuse ist es wichtig, eine zuverlässige Befestigung und einfache Bedienung von Türen und Luken zu gewährleisten. Zu diesen Anforderungen gehört nicht zuletzt die Notwendigkeit einer guten Sicht auf die Straße vom Fahrersitz aus: Der Blickwinkel durch die Windschutzscheibe soll die Sicht bereits aus 5 m Entfernung von den Spitzen der vorderen Ski ermöglichen. Es ist sinnvoll, die Windschutzscheibe vor Frost zu schützen – zum Beispiel durch den Einbau von Doppelfenstern, und auch Scheibenwischer vorzusehen. Kraftstofftanks und Batterien müssen durch eine dichte Trennwand von der Kabine getrennt sein. Die Beheizung der Kabine soll über autonome Heizgeräte erfolgen, Abgasrohre können zu diesem Zweck nicht entlang der Karosserie verlegt werden. Der Propeller sollte über die gesamte Breite der Maschine nicht über die Außenkanten der Ski hinausragen; Der Abstand vom Ende der Kufe bis zur Unterseite des Körpers beträgt mindestens 50 mm und bis zur Skisohle mindestens 250 mm. Die Enden der hinteren Ski dürfen nicht in die Rotationsebene des Propellers fallen. Was ist die bevorzugte Außenfarbe für Schneemobile? Beliebig, aber immer hell, im Schnee aus großer Entfernung deutlich sichtbar. Eine wichtige Anforderung an die Auslegung ist der Sicherheitszuschlag: Er muss auf Basis von Überlastungen von mindestens 5 Gx berechnet werden. Wenn der Einsatz auf zugefrorenen Flüssen und Stauseen vorgesehen ist, empfiehlt es sich, die Maschine bei Eisbruch mit Auftrieb zu versehen. Bei Abend- und Nachtfahrten sind Standlichter am Propellerschutz erforderlich: auf der rechten Seite - grün, auf der linken Seite - rot. Für den Bau von Schneemobilen sollten Materialien verwendet werden, die den Anforderungen von GOST entsprechen und deren Leistung bei niedrigen Temperaturen bis -50 °C berücksichtigen. Autor: I. Yuvenaliev
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