Вездеход Странник

Теперь рассматриваем только воздействие оболочки шины колеса на диск колеса и ищем равнодействующую СИЛУ Fот на оси диска колеса.
Сила выделена жирным, так как никакого момента на оси колеса быть не может!...ведь там хорошо смазанный идеальный подшипник без трения!...)))


В данном случае предельной тяги, когда Fт=Mg, получается, что Fот=Fт=Mg.

А равнодействующая (векторная сумма) сила на ролике равна также Mg и направлена вертикально
Fр+Fт=Мg

Вот это уже близко к истине. Илья, дорогой, ты в какой программке рисунки ваяешь?

Вован Петрович писал(а):

Илья, дорогой, ты в какой программке рисунки ваяешь?

Рисую в АвтоСАД, затем принтскрин и переношу в Пайнтбраш стандартного пакета Виндуса.

Понятно.

Предлагаю к обсуждению "план работ" по теории гибкого фрикционно-зубчатого зацепления.

1. Дать определение гибкого ФЗЗ
2. Определить цель разработки теории: разработка методик инженерного проектирования элементов гибкого фрикционно-зубчатого зацепления
3. Определить схемы гибких ФЗЗ: с изменяемым межцентровым расстоянием, с неизменяемым межцентровым расстоянием
4. Схему с изменяемым МЦР предлагаю пока не рассматривать, возможно над ней как-то потрудились канадцы. К рассмотрению принять только схему с неизменяемым МЦР.
5. Для принятой схемы рассмотреть идеальный вариант с неподвижными осями шестерни и колеса для двух видов зацеплений: прямозубое и шевронное (елочка)
6. Для каждого из видов зацеплений вывести формулы и методики расчета следующих параметров:
• Геометрических параметров ФЗЗ
• Усилий, действующих в ФЗЗ
• Максимального передаваемого момента
• Мощность потерь в зацеплении
• Механический КПД зацепления
7. Перейти от идеального варианта к реальному, добавив второе колесо и балансир
8. Далее вне зависимости от вида зацепления:
• Построить схему и вывести формулы действующих усилий на элементах конструкции: ролике, шине, их осях, балансире.
• Определить расчетную формулу для момента обкатки и уточнить усилия, действующие на колеса.
• Рассмотреть предельные схемы движения ТС, включая пробуксовку и потерю опорной проходимости.
• Определить методику расчета прочности для ролика, подшипника оси ролика, ступичных подшипников, ступицы (включая диски) колеса.
9. Определить методику расчета прочности для элементов конструкции шины (беговая дорожка, боковины, грунтозацепы)
10. Оценить в цифрах использование различных материалов в ФЗЗ.

Вован Петрович писал(а):

Предлагаю к обсуждению "план работ" по теории гибкого фрикционно-зубчатого зацепления.

1. Дать определение гибкого ФЗЗ
2. Определить цель разработки теории: разработка методик инженерного проектирования элементов гибкого фрикционно-зубчатого зацепления
3. Определить схемы гибких ФЗЗ: с изменяемым межцентровым расстоянием, с неизменяемым межцентровым расстоянием
4. Схему с изменяемым МЦР предлагаю пока не рассматривать, возможно над ней как-то потрудились канадцы. К рассмотрению принять только схему с неизменяемым МЦР.
5. Для принятой схемы рассмотреть идеальный вариант с неподвижными осями шестерни и колеса для двух видов зацеплений: прямозубое и шевронное (елочка)
6. Для каждого из видов зацеплений вывести формулы и методики расчета следующих параметров:
• Геометрических параметров ФЗЗ
• Усилий, действующих в ФЗЗ
• Максимального передаваемого момента
• Мощность потерь в зацеплении
• Механический КПД потерь
7. Перейти от идеального варианта к реальному, добавив второе колесо и балансир
8. Далее вне зависимости от вида зацепления:
• Построить схему и вывести формулы действующих усилий на элементах конструкции: ролике, шине, их осях, балансире.
• Определить расчетную формулу для момента обкатки и уточнить усилия, действующие на колеса.
• Рассмотреть предельные схемы движения ТС, включая пробуксовку и потерю опорной проходимости.
• Определить методику расчета прочности для ролика, подшипника оси ролика, ступичных подшипников, ступицы (включая диски) колеса.
9. Определить методику расчета прочности для элементов конструкции шины (беговая дорожка, боковины, грунтозацепы)
10. Оценить в цифрах использование различных материалов в ФЗЗ.

А на докторскую натянуть, хватит?

Дык, докторская мне не нужна. Старый я уже. Мне нужно понимать, что по каким причинам ломается. Чтоб в тундре не попадать
А народ, кому нужно, что-нибудь к докторской добавит

МВГ писал(а):

А на докторскую натянуть, хватит?

Бюджетик в сотню милионов за пару тройку лет если освоить, то докторская сама собой получится и учёный совет из причастных к распилу проголосует единогласно.

В этой теме нет никакой особой технической проблемы, есть только полное отсутствие денег на ОКР в отрасли...(((

МОНИН ИЛЬЯ писал(а):

МВГ писал(а):

А на докторскую натянуть, хватит?

Бюджетик в сотню милионов за пару тройку лет если освоить, то докторская сама собой получится и учёный совет из причастных к распилу проголосует единогласно.

В этой теме нет никакой особой технической проблемы, есть только полное отсутствие денег на ОКР в отрасли...(((

Видите Илья, не подсуетились вовремя, Прохоров ушел, Ё его соблазнило
Но есть ещё в России аллигархи! Не оскудела Земля Русская! Нужно дерзать!

strannik писал(а):

Простая конструкция, балансир, ролик. Простая оценка нагрузок на подшипник полуоси.
Теория.
В стоке (в той же ниве), подшипник держит 400 кг.
В страннике, машина висит на балансирах. Вместо нагрузки от массы ТС - нагрузка на ролик от давления в колесах. Два пятна контакта, примерно 30 на 10 см. На каждый см2 - 0,1 кило. Грубо - 30 кило с каждого колеса, учитывая равнодействующую, пусть суммарно 50 кило. Это вместо 400.

Евгений, вот то-то и оно, что эта теория не правильная Два момента:
1. Нагрузку создает не давление в колесах, а тяга на ролике. Которая, в пределе, может достигать четверти от массы вездехода.
2. Эта нагрузка приложена на гораздо большем плече, чем штатно у Нивы.

Приложите силу в четверть массы вездехода к центру "пятна контакта, примерно 30 на 10 см." - рычаг получается ого-го!

carski писал(а):

Приложите силу в четверть массы вездехода к центру "пятна контакта, примерно 30 на 10 см." - рычаг получается ого-го!

По большей части сила тяги сбалансирована. Проблема в ее несбалансированной части, возникающей при вставании машины на балансиры или езде по метровым кочкам. Похоже ускоренное разрушение подшипников связано с несколькими факторами:
1. Вибрации стохастического зацепления.
2. Нескомпенсированное тяговое усилие и наличие выламывающего момента.
3. Ударные нагрузки, возникающие при срабатывании ДАКов.
4. Несбаланированность самого ролика, что вызывает дополнительные радиальные нагрузки и выламывающие моменты.

Вероятно, модернизация путем установки второго подшипника существенно повысит ресурс этого узла. Но внутренний подшипник должен иметь свободную наружную обойму и работать только на компенсацию радиальных усилий.
Будем ждать результатов.

Вован Петрович писал(а):

По большей части сила тяги сбалансирована. Проблема в ее несбалансированной части, возникающей при вставании машины на балансиры или езде по метровым кочкам.

У Странника не совсем сбалансирована. Вот у Трома - да, там ролик посередине находится. Там - сбалансирована.
Но! При любом увеличении тяги (например, при движении на подъем) - тяга перераспределяется за счет реакции балансира. Заднему колесу тяги достается больше. При этом вставание "на дыбы" - крайний случай.

Интересно рассчитать, как перераспределяется тяга при равномерном движении на подъем 30%, к примеру.

Вован Петрович писал(а):

Похоже ускоренное разрушение подшипников связано с несколькими факторами:
1. Вибрации стохастического зацепления.
2. Нескомпенсированное тяговое усилие и наличие выламывающего момента.
3. Ударные нагрузки, возникающие при срабатывании ДАКов.
4. Несбаланированность самого ролика, что вызывает дополнительные радиальные нагрузки и выламывающие моменты.

Согласен - именно совокупность факторов.

carski писал(а):

У Странника не совсем сбалансирована. Вот у Трома - да, там ролик посередине находится. Там - сбалансирована.

Мне кажется, что балансировка силы тяги никак не зависит от взаимного положения осей ролика и колес.

carski писал(а):

Но! При любом увеличении тяги (например, при движении на подъем) - тяга перераспределяется за счет реакции балансира. Заднему колесу тяги достается больше. При этом вставание "на дыбы" - крайний случай.

+100. Абсолютно центрально! Нескомпенсированная часть тяги всегда присутствует в таком типе привода со свободным балансиром. И возникает она за счет наличия момента обкатки (вспомним обычный планетарный редуктор, где роль балансира играет водило).

carski писал(а):

Интересно рассчитать, как перераспределяется тяга при равномерном движении на подъем 30%, к примеру.

Тут все козыри на руках у Ильи Монина. Нужно его попросить.

Вован Петрович писал(а):

carski писал(а):

У Странника не совсем сбалансирована. Вот у Трома - да, там ролик посередине находится. Там - сбалансирована.

Мне кажется, что балансировка силы тяги никак не зависит от взаимного положения осей ролика и колес.

Ну как же..

Вот Тром:

Реакция от одного колеса направлена по касательной к ролику вниз, от другого - вверх.
Если пятна контакта находятся на 3 часа и на 9 часов, то эти силы компенсируют друг друга. Так как они направлены в разные стороны вдоль параллельных прямых. Примерно так - у Трома.

Странник:

Здесь пятна контакта расположены примерно на 4 часа и на 8 часов. А силы направлены по-прежнему по касательной к ролику. Но линии, вдоль которых они направлены - не параллельны, следовательно, часть этих сил останется не скомпенсированной.

Upd: Хм.. по фото вижу, что у Трома рорлик тоже расположен не точно посередине. Хотя угол между плечами балансира более тупой, чем у Странника. Странно - мне казалось, что Алексей где-то писал, что ролик расположен ровно по середине.

carski писал(а):

Здесь пятна контакта расположены примерно на 4 часа и на 8 часов. А силы направлены по-прежнему по касательной к ролику. Но линии, вдоль которых они направлены - не параллельны, следовательно, часть этих сил останется не скомпенсированной

Совершенно верно. И эта нескомпенсированная реакция от силы тяги имеет горизонтальное направление и направлена в сторону противоположную направлению движения. Но это нужно уточнить на графической схеме, возможно будут присутствовать и вертикальные составляющие.
По Трому и шестерке, тоже самое, но в меньшей степени.