|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
МОДЕЛЮВАННЯ
Крапля на кордодромі. Поради моделісту
Довідник / Апаратура радіокерування Багато всього було у "долі" гоночної автомоделі! Навіть зараз, коли всі вони будуються практично за однією схемою, у розмовах спортсменів можна почути терміни "човна", "крапля", "стріла", що означають певні напрямки компонування. Згадаймо, що являла собою "крапля". Вже сама назва говорить про форму корпусу. Аеродинаміка завжди стверджувала, що краплеподібні тіла мають найменший лобовий опір, на подолання якого витрачається чимала частина потужності двигуна. Перевага "краплі" і в тому, що на ній вдало розташований центр ваги автомобіля: він зовсім поруч із провідними колесами. А це означає, що на нерівності кордодрому модель такого типу буде реагувати набагато менше. Але ця схема не витримала випробувань часом та практикою. Справа в тому, що мідель такої моделі виходив непомірно більшим через відсутність спеціальних двигунів, і тому переваги кращої обтічні просто не могли проявитися. Та й дуже вже незручно монтувалася "начинка": залишалося багато вільного місця, чого не повинно бути на сучасній моделі. Зараз, коли багато спортсменів навчилися робити двигуни, які ні в чому поступаються кращим серійним зразкам, "крапля" знову привернула увагу. Справа в тому, що можна зробити мотор довжиною не більше ніж ширина звичайного двигуна з лапками кріплення. Отже, його неважко розмістити так, щоб вісь вала стала перпендикулярна до поздовжньої осі моделі. У результаті знову "крапля", але з абсолютно новими якостями. Уважно порівнюючи моделі сучасної школи та запропонований варіант, не можна не звернути увагу на таке. Двигун можна майже "покласти", тоді площа міделевого перетину зменшується приблизно вдвічі. Аеродинамічні розрахунки показують (з урахуванням зміни подовження корпусу, носової частини і повної поверхні, що змочується), що це знижує опір в 1,89 рази. Чи це багато? Так, якщо взяти до уваги, що, за експериментальними даними, на моделі з ДВЗ робочим об'ємом 10,0 см3, що йде зі швидкістю 300 км/год, аеродинамічний опір корпусу дорівнює приблизно 0,5 кг. На його подолання витрачається 0,55 л. с. двигуна! Хіба вам не потрібні зайві 0,26 л. с.! При новому компонуванні на модель "просяться" циліндричні шестерні. Як стверджують довідники з машинобудування, ККД такої передачі вищий за конічну на 2,5% (при однаковій якості доведення). Можна перейти до встановлення зручнішого за нової схеми двоступінчастого циліндричного редуктора без втрат потужності. Зберігається перевага схеми "краплин - невелика відстань між центром ваги моделі та провідною віссю. А це умова стійкого проходження траси.
Кут між віссю циліндра та вихлопним патрубком виходить оптимальним. Дослідження великих двигунів внутрішнього згоряння показали, що при відкриванні вихлопних вікон кромкою поршня, що рухається вниз, відпрацьовані гази витікають під кутом, в середньому рівним 30° відносно осі циліндра. На модельних моторах умови закінчення такі самі, тому нове положення патрубка усуває своєрідне дроселювання вихлопу, що викликається різким розворотом струменя вихлопних газів у звичайному варіанті. Одночасно покращуються умови роботи резонансної труби у комплексі із двигуном. Відбита від зворотного конуса глушника хвиля тиску спрямовує газовий потік не до бустерного каналу, а вздовж стінки гільзи. Створюються оптимальні умови обдування двигуна. Головка охолоджується ефективно і, що найважливіше, рівномірно, чого не можна сказати про традиційне обдування. Чого тільки не робили раніше, прагнучи уникнути короблення мотора, що викликається нерівномірним охолодженням двигуна із заднім вихлопом! Пробували застосовувати і витягнуті назад ребра, і потужне ребра на спеціальних насадках на вихлопних патрубках, по-особливому розточували картери, намагалися закрити передню частину сорочки циліндра, обдуючи лише задню частину. Але... нерівномірне нагрівання все одно призводило до різного температурного розширення ділянок картера і викликало зміну геометрії гільзи та поршня, спотворення паралельності осей валу та поршневого пальця. Через це зростали механічні втрати, і шатун починав "сповзати" з кривошипу. Нова схема забезпечує, крім рівномірного охолодження головки, ще й те, що ділянка картера в районі вихлопних вікон виявляється не в "тіні" сорочки, а в чистому потоці повітря. Все це зменшує жолоблення. Будь-який знаючий моделіст підтвердить вам цінність такого варіанта обдування. Особливо важливо, що в результаті жолоблення може з'явитися лише вкрай мала дезаксіація (зміщення осі циліндра щодо осі колінчастого валу), яка не вплине на роботу двигуна. Ходімо далі в наших міркуваннях. Якщо вирішено зробити провідну вісь підресореною, то... принагідно з'являється можливість використовувати енергію, яка раніше гасилася в пружинах або гумових вкладках підвіски. А ось і ще переваги циліндричного редуктора. Відпадає необхідність встановлення кардану, який був обов'язковим елементом передачі. Тепер він уже не "з'їдатиме" свої відсотки потужності двигуна. Зникає вплив гіроскопічного моменту маховика, що обертається, на розподіл навантаження між задніми і передніми осями коліс моделі. Залишаються лише моменти, що кренять, з якими легко боротися підбором точки кріплення кордової планки. Відсутні зв'язки осей із корпусом. Оскільки мото-установка разом із провідним мостом збирається окремо, усувається вплив деформацій корпусу при заїзді.
Картер виготовлений із термообробленої сталі 30ХГСА. Він має досить просту форму, проте невелика товщина стінок дещо змінює технологію обробки. У начорно розточеній заготовці фрезеруються канали перепуску, і тому верстаті доводиться зовнішня форма. Потім слідує термічний процес нормалізації і тільки після нього - розточування циліндричних внутрішніх поверхонь і посадкових торців. Підшипникова стінка із тієї ж сталі. У ній зроблені гнізда під підшипники №1000900 (10х22) колінчастого валу. Кріпильні лапки оброблені на фрезерному верстаті. Стінка кріпиться на картері гвинтами М4. Розподільна стінка теж із сталі 30ХГСА. Впускний канал висвердлено, за допомогою шарошок йому надано необхідну форму. Кріпиться деталь так само, як і підшипникова: чотирма гвинтами М4. Можна занизити внутрішній торець стінки на 0,5 мм, залишивши недоторканим лише поясок двоміліметрової ширини навколо отвору впуску і по краю цього торця. Колінчастий вал виконаний із сталі 38ХМЮА, азотований, термооброблений та відшліфований в оправці. Особливостями його є зубчастий пояс, різьбові гнізда у валу і пальці кривошипа, конусний вхід у гніздо в пальці підданий попередньої накатці. Підготовка коленвала закінчується напресуванням пояса ущільнювача, одночасно грає роль додаткового маховика. Шестерня: Z = 30, модуль – 1.0. Шатун в обох головках має запресовані бронзові втулки, зроблені з одного боку (зовнішньої під час руху моделі кільцевою доріжкою кордодрому) з буртиком. Золотник є фігурною шліфованою пластинкою з легованої сталі товщиною 0,4-0,5 мм. До неї приварено фланець, конус якого притискається гвинтом М3,5 до накатаної поверхні гнізда в пальці кривошипа. При складанні двигуна досягайте того, щоб між золотником і торцем розподільної стінки залишився зазор, що дорівнює 0,08-0,1 мм. Поршневий палець полегшений висвердлюванням, термооброблений та відшліфований. Матеріал – ШХ15. Поршень гранично полегшений. Великі виїмки в спідниці призначені не тільки для зменшення ваги, але і для ефективного охолодження потоком свіжої суміші, що надходить в картер. Різьбове кільце, що фіксує вставку з пальцем і шатуном, одночасно оберігає палець від осьового переміщення. Максимальне полегшення поршневої групи дозволяє зробити відцентрові навантаження поздовжньо малими, підвищити робочу частоту обертання двигуна та обмежити вібрації. Балансування здійснюється запресуванням у щоку кривошипу пробок із сплаву типу ВНМ. Матеріал поршня – Ал-26. Гільза із латуні ЛС-62. Робоча поверхня (дзеркало) хромована та притерта. У залізну сорочку вставляється вільно. Головка для зменшення напруги в гільзі зроблена навертається на сорочку. Відрізняється від звичайних конструкцій порівняно потужними радіальними ребрами охолодження та вихроутворюючими канавками на внутрішній поверхні. Виконана на матеріалі АК4-1Т.
Ведучий міст не відрізняється від звичайних. Виделка (30ХГСА) максимально полегшена та має бронзові втулки. Підшипники провідної осі - №1000098 (8х19). Такий самий і в проміжній шестірні. Її вісь, що одночасно служить пальцем навішування вилки, виготовлена зі сталі, при складанні запресована в вушко картера. Має з обох боків гнізда під болти, що фіксують. Шестерні – із сталі 40Х. Твердість після цементації та калки 45НRС. Проміжна Z=40, а ведена Z=45. Ширина вінця завжди дорівнює 4,3 мм. Провідні колеса полегшеної конструкції, дюралюмінієві, з навулканізованою гумою. На маточях кріпляться гвинтами. Вікна полегшення розпиляні та після балансування коліс заклеєні бальзовими пробками, що значно зменшує обурення, що вносяться до обтічного потоку. Опис моделі Рама (піддон) фрезерується із бруска дюралюмінію (Д16Т). Відрізняється відносно великою порівняно з розмірами всього кузова заввишки. Це дозволяє зробити її жорсткішою і добре оформити кріплення двигуна. При обробці рами особливо уважно поставтеся до місць мотоустановки: виїмка під підшипникову стінку і отвір під шпильку розподільної стінки. З матеріалу піддону виточується і повітрозабірник для карбюратора. Щілину між ними непогано загерметизувати. Це забезпечить повне використання анергії потоку, що набігає, для наддуву двигуна. вона не така маленька - швидкісний натиск при досягненні моделлю 300 км/год дорівнює 0,04 атм. Хочете уявити, що це за тиск? Тоді спробуйте затиснути рукою вихідний отвір домашнього пилососа – натиск там такий самий. Верхній обтічник (кузов) видовбаний з липи та обклеєний з усіх боків Склотканиною товщиною 0,2 мм на епоксидній смолі. Канал для підведення до головки мотора охолоджуючого повітря виконаний з трьох шарів такої ж склотканини на пінопластовій оправці та вклеєний у кузов. Передні колеса ножевидної форми виготовляються за звичайною технологією. Відмінна риса їх – малий діаметр і досить велика відстань між ними. Перше дозволяє аеродинамічно грамотно вирішити носову частину моделі (найважливішу щодо обтікання) і зменшити вагу безпружинних деталей, хоча і пред'являє підвищені вимоги до гуми. Друге дає можливість, як не дивно, позбутися зайвого опору повітря. Справа в тому, що близько розташовані колеса обертають весь кільцевий шар потоку, що знаходиться між дисками. Результат такий самий, якби ми поставили одне носове колесо, але з шириною бігової доріжки, що дорівнює відстані між дисками. Передній міст - звичайна вилка маятникового типу з гніздами під підшипники № 1000095 (5X13). Уважно поставтеся до підбору матеріалу амортизатора. Від перерізу та еластичності гуми, з якої він зроблений, залежить робота всього мосту на різних за якістю покриття кордодромів. Бак об'ємом 80 см3 спаяний з жерсті завтовшки 0,4 мм. Він встановлюється на гумових прокладках, що різко зменшують спінювання палива. Зупинний пристрій працює за принципом клямки, перетискаючи гумову живильну трубку. Амортизатор провідного мосту звичайного пружинного тину. Необхідно передбачити можливість регулювання затягування самої пружини - це стане вам у нагоді при налагодженні "снаряда". Зверніть увагу ще дві характерні деталі. Перша - повітрозабірник розташований із внутрішньої сторони моделі, а вихлопний канал резонансної труби загнутий у зовнішню. Це зроблено для того, щоб спробувати уникнути проходження дистанції у супутньому струмені вихлопних газів. Адже наш "снаряд" виявляється на тому самому місці через лічені частки секунди! А попадання вихлопних газів у повітрозабірник ніяк не можна вважати корисним. Друге – на моделі немає маховика. Розрахунки показали, що для нормальної роботи цілком достатньо наявних деталей, що обертаються. Тож, якщо вас турбує мала вага цього мікроавтомобіля, для збільшення зчеплення коліс із доріжкою використовуйте додаткове завантаження. Насамкінець хотілося б звернутися до тих, хто не боїться експериментувати. Ми хочемо запропонувати схему із передніми провідними колесами. Використовуючи горизонтально розташований двигун з роздвоєною в районі цих коліс (або плавно обгинає їх) резонансною вихлопною трубою, можна різко покращити аеродинаміку моделі. Стиснуті передні ведучі колеса закриті спереду знизу клиноподібним розсікачем повітря, їх велика частина знаходиться всередині кузова, а виступаючий верх закапотований "ліхтарем" літакового типу, що добре обтікається. Це дозволяє зробити площу міделя ще менше при вдалій еліптичній формі перерізу. Повністю закриті колеса не будуть перемішувати повітря, що набігає, навіть своїми боками і створювати вихровий слід, в якому ховається вся хвостова частина моделі, зводячи нанівець вплив її форми на величину загального аеродинамічного опору. Адже на створення такого вихрового "хвоста" витрачається чимала енергія! Якщо ж колеса закриті і лише незначна частина їх зустрічає потік, що набігає своїми прямокутними "лобами", має сенс зробити зализаною і задню частину кузова. До речі, така схема моделі має ще одну перевагу: у неї немає схильності піднімати ніс, відриваючи колеса від доріжки кордодрому. Певний інтерес виявить і незвичайна мотоустановка з використанням найперспективнішої конструкції колінвала - двоопорної. Достоїнство такого мотора - обсяг картера може бути зменшено до мінімуму, що забезпечить найбільш раціональну форму каналів перепуску. Якщо ж ви вважаєте, що в цьому немає жодної необхідності, то зробіть довше шатун: таким чином зменшаться в порівнянні з загальноприйнятими двигунами бічні навантаження на поршень. Всмоктування піде через пелюстковий клапан, що закінчується у порожнині бустерного каналу. Крім того, при незначному збільшенні колії можна перейти до одноступінчастого циліндричного редуктора, повністю використавши перевагу таких шестерень. Виграш при потужності двигуна в 3 л. с. порівняно з конічними редукторами становитиме чи не 0,1 л. с.! Правда, тут не обійтися без маховика, так як маса і кількість елементів, що обертаються, малі. Однак виконати його просто - треба на щоку кривошипа напресувати кільце, виточене зі сплаву типу ВНМ, що має велику питому вагу. Автор: В.Тихомиров
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Твердотільний накопичувач Transcend MSM610 ▪ Твердотільні накопичувачі Kingston SSDNow E50 ▪ Світовий океан накопичує ртуть та викидає його в атмосферу
▪ розділ сайту Світлодіоди. Добірка статей ▪ стаття Закон Бойля-Маріотта. Історія та суть наукового відкриття ▪ стаття До якого сімейства належать черв'яки? Детальна відповідь ▪ стаття Взуття з ремонту взуття. Типова інструкція з охорони праці ▪ стаття Фіксатуари для волосся. Прості рецепти та поради ▪ стаття Потужний перетворювач 12/350 вольт на ІМС. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page