Безкоштовна технічна бібліотека ОСОБИСТИЙ ТРАНСПОРТ: НАЗЕМНИЙ, ВОДНИЙ, ПОВІТРЯНИЙ
Аеросан Тріумф. Особистий транспорт Довідник / Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний Сани, про які йтиметься, - друга модель нашої спільної споруди. Перша була зроблена роком раніше і з'явилася хіба що пробою сил і можливостей. Той "апарат" вийшов міцний, але важкий - через кузов, для каркасу якого ми не знайшли нічого кращого за звичайні сталеві труби Ø25 ми. З тієї ж причини і швидкість, особливо за цілиною, вдавалося розвинути набагато меншу, ніж хотілося б. Відомо, що якщо вантажопідйомність аеросанів задана заздалегідь, то боротьба за швидкість може йти за трьома напрямками: підвищення ефективності силової установки, зниження власної маси та зменшення сили опору руху. (Остання складається з опору ковзанню та аеродинамічного опору.) Тому при проектуванні та виготовленні другої моделі аеросанів ми намагалися максимально виконати дві основні умови: зробити машину з мінімальною власною масою і досягти найменшого опору руху. Все це з розрахунку на двигун потужністю 25-28 л. с.
Загальне компонування машини - розташування сидінь, силового агрегату, лиж та інших елементів, що визначають центрування, - виконано з таким розрахунком, щоб забезпечити по можливості рівномірний розподіл навантаження на лижі, знизити центр тяжіння та наблизити до землі лінію сили тяги гвинта. Щоб запобігти перекиданню машини, колія задніх лиж обрана великою - 1800 мм. Суцільнометалевий, несучий, однодверний кузов склепаний з листового дюралюмінію. Його основою служить звуження по висоті в напрямку передка балка. Її верхня частина служить підлогою, що переходить у спинку заднього сидіння, нижня утворює днище. Силовий набір містить 8 шпангоутів та 11 стрінгерів. Від шпангоуту №5 стрінгери подвоєні симетрично осі кузова. Для полегшення в них виготовлені отвори, кромки яких для підвищення жорсткості відбортовані під кутом 45°. Чотири отвори Ø110 мм у підлозі кузова довелося пробити, щоб підводити клепальний інструмент (підтримки) для кріпильних робіт у важкодоступних місцях. Несуча частина виготовлена з листового дюралюмінію марки Д16Т завтовшки 1 мм. Для з'єднань елементів використовувався гнутий кутовий профіль 16X16X1,5 мм із матеріалу АМГ6. Оскільки передня і задня закінчування кузова є поверхнею подвійної кривизни, їх збирали на заклепках із заздалегідь викроєних елементів. Кожному попередньо надавалася купоподібна форма. Дах також зроблений опуклим, але цілісним: кривизна її поверхні невелика. На бічну обшивку пішов дюралюміній завтовшки 0,5 мм. Для підвищення твердості боковини підкріплені ребрами. "Скелет" обшитий зовні дюралюмінієм товщиною 1 мм, а зсередини - 0,5 мм. Так само складені шпангоути та стрінгери. Слід зазначити, що сидіння, як такі, відсутні. Їх замінюють ніші в підлозі, куди укладаються подушки сидінь із поролону, обтягнуті шкірозамінником. У переднього спинка закріплена на кронштейнах, що дозволяють відкидатися вперед для зручності посадки пасажира. Спинки теж поролонові, з обтяжкою зі шкірозамінника. У місцях підвищеної жорсткості кузова приклепані накладки, до яких прикріплено кронштейни кріплення труб підвіски. Горизонтальна поверхня моторного відсіку також посилена 3-міліметровою накладкою з Д16Т.
Скління з органічного скла завтовшки 3 мм. Кузов забарвлений двома шарами емалі МЛ-197, нанесеної на шар ґрунту ГФ-020. Колір: низ помаранчевий, верх блакитний. Вага кузова зі склінням 35 кг. Гвинтомоторна установка включає двигун, редуктор і гвинт змінного кроку. Застосовуючи редуктор, ми керувалися тим, що він дозволяє вигідніше використовувати потужність двигуна, зміщуючи частоту обертання гвинта в область до 2 тис. об/хв (макс.). В результаті вищий ККД, ніж у меншого гвинта, що працює на високих оборотах. Можливість зміни кутів установки лопатей у процесі руху приваблювала нас тим, що дозволяла змінювати тягове зусилля аж до реверсу і здійснювати аеродинамічний гальмування. Конструкцію редуктора та механізму зміни кроку наведено на малюнку 6. Проектувалися вони під наявний двигун "Цундапп" (25 к. с.). Тому пізніше, при використанні двигуна М-63 "Урал" (28 л. с.), для монтажу редуктора довелося виготовити перехідний фланець. Із застосуванням двигуна М-63 загальна вага силового агрегату знизилася на 10 кг і склала 65 кг. Редуктор складається з корпусу та подовжувача. У корпусі змонтовано зубчасту передачу, а подовжувач служить опорою вала гвинта. Корпус зварний, сталевий. Він утворений фланцем та привареною до нього обічайкою з листової сталі товщиною 2 мм. Усередині вварені гнізда для підшипників, що мають ребра жорсткості. Корпус також очищений. Після зварювання він був підданий для зняття внутрішніх напруг термообробки. Подовжувач виготовлений за такою ж технологією. Шини циліндричні, прямозубі; числа зубів Z1 = 32, Z2 = 60, модуль 1,75, ширина вінця b = 25. Шестерні підібрані готові, доопрацювання зведено до мінімуму. Вони посаджені на вали на призматичних шпонках. Вали виготовлені із сталі 30ХГСА. Для полегшення вони зроблені порожнистими, термооброблені до твердості 42...45 од., обертаються в радіально-упорних шарикопідшипниках, натяг у яких регулюється підбором товщини компенсаторів. Крутний момент від двигуна передається на первинний вал через пружну гумову муфту. У редуктор заливається 100 мл трансмісійної олії. В основу механізму зміни кроку покладено принцип, який широко застосовується в авіації. Різниця лише у приводі: авіаційний зазвичай гідравлічний, у нас – механічний. Механізм змонтований у гвинтовій втулці і працює наступним чином. Кожна лопать у комлевій частині має хвостовик, що складається з фланця та різьбової частини (М20х1,5). Хвостовик повертається у вал втулки, також має фланець. Після встановлення лопаті фланці стягуються хомутом. Таким чином, лопата виявляється жорстко пов'язаною з валом втулки, і її кутове положення відповідатиме кутовому положенню валу. Останній приводиться у обертання повідцем, з яким з'єднується через торцеву шпонку. Повідець отримує обертання від вилки; вона разом зі штоком може рухатися поступово щодо осі валу гвинта. Шток через систему важелів та тяг пов'язаний з ручкою керування кроком, розташованою праворуч від водія. Вона має 10 фіксованих положень, що дозволяють змінювати тягове зусилля в залежності від дорожніх умов. Рухаючи від себе, ми змушуємо вилку переміщатися вліво (по малюнку); при крайньому її положенні лопаті повернуться на великий крок. Беручи ручку "на себе", ми переводимо лопаті на малий крок і далі до реверсу; середнє її положення відповідає нульовій тязі. Номінальний хід штока дорівнює 30 мм, йому відповідає поворот лопаті на 60 °. Всі деталі механізму виготовлені із сталі 30ХГСА. Відцентрова сила від лопаті сприймається завзятим підшипником. Призначення відцентрових вантажів ось у чому. При обертанні гвинта на вантажі діє відцентрова сила, що створює момент, що повертає лопаті у бік збільшення кроку. Цей ефект створює натяг у ланцюзі управління та зменшує зусилля на ручці. Як вантажі використані сталеві кулі Ø25 мм. На малюнку зображено лопату, її геометрію та основні розміри. Порядок виготовлення кожної їх такий. З міліметрової фанери вирізають 20 смуг розміром 135X600 мм. Заготівлі склеюються в пакет епоксидної смолою в спеціальному пристосуванні, який забезпечує пакету задану крутку (25 °) і створює необхідний стиск. Після цього лопата обробляється за контуром і опуклою стороною профілю; плоска сторона виходить готовою після склеювання. Правильність профілю контролюється шаблонами. Потім лопать шліфується, шпаклюється і фарбується. Геометрія лопатей, їх розміри та вага мають бути строго однаковими. Їхні параметри обрані на підставі аналізу існуючих конструкцій та вивчення літератури. Швидкісні показники аеросанів багато в чому визначає ходова частина, і перш за все лижі. Вони повинні бути не тільки міцними та жорсткими, але й легкими, мати гарне ковзання, бути технологічними у виготовленні.
Наші лижі цілком задовольняють перші чотири вимоги, хоча дещо менш технологічні, ніж хотілося б: одних заклепок йде на кожну близько 700 штук. Конструкція кожної лижі несе, має форму замкнутого короба трапецієподібного перерізу і утворена знизу підошвою, а зверху і з боків гнутою коробчастою обшивкою. Усередині по всій довжині проходять дві поздовжні перегородки. Всі деталі за винятком підошви та напрямних підрізів виготовлені з листового дюралюмінію марки Д16Т. Послідовність збирання. Спочатку поздовжні перегородки склепуються з куточками та підсилюючими накладками. Останні виготовлені з листа Д16Т товщиною 3 мм, мають довжину 450 мм та розташовані в середній частині лижі (у перегородках та накладках для полегшення зроблені отвори діаметром від 25 до 50 мм). Потім між перегородками вклепуються шпангоути (6 прим.). Отриманий каркас накладається на підошву і приклепується до неї разом із напрямними підрізами. Матеріал підошви - нержавіюча сталь завтовшки 0,5 мм. (Листовий поліетилен як матеріал для поверхонь ковзання був нами випробуваний на перших аеросанях, він швидко зношувався, особливо при їзді по зледенілих дорогах.) Складання лижі завершується приклепуванням верхньої обшивки по чотирьох основних швах: двом нижнім з підошвою і двом верхнім з кут. Для клепки верхніх швів у коробчастій обшивці виконали ряд отворів Ø85 мм, через них підводили підтримку. Після клепки верх лижі для герметизації обклеїли дерматином. Вага передньої лижі склала 5,5 кг, задніх, довших - по 6,5 кг. Обидві задні лижі підвішені на подовжньо-хитних важелях до ферми, утвореної трьома трубами, прикріпленими до кузова в трьох точках. У важелі запресовані текстолітові втулки, де вони обертаються щодо пальця. Амортизатор від мотоцикла "Ява" одним кінцем кріпиться до важеля, іншим – до ферми. Силова ферма та важелі виготовлені з хромансилевих труб. Для важелів використовували труби еліптичного перерізу з більшою віссю еліпса 45 мм. Влаштування передньої підвіски та рульового управління. Аналогічно задній, передня лижа підвішена на подовжньо-хитному важелі зварної конструкції. З важелем за допомогою тяг пов'язана система із семи пружин розтягування, взятих від задніх гальм автомобіля "Жигулі". Хід підвіски 100 мм. Для його обмеження є гумовий буфер. Важіль підвіски хитається на траверсі, яка разом із валом може повертатися від кермового приводу. Останній складається з рульового колеса (автомобільного типу), рульового валу та тросової системи. Трос проведений наступним чином: у барабані, посадженому на кермовий вал, просвердлено діаметральний наскрізний отвір O3 мм. Крізь нього пропущений трос з таким розрахунком, щоб вийшло дві однакові по довжині гілки. Трос закріплений на барабані фіксатором (на малюнку не показано). Кожна гілка робить навколо барабана два обороти в протилежні сторони, пропускається через блоки та закладається на важелі. Ступінь натискання троса регулюється спеціальним пристроєм. Кронштейн кріпиться до щитка приладів. Рульове колесо здійснює півтора оберти, що відповідає повороту лижі на 60 °. З додаткового устаткування можна відзначити таке. Підвісні бензобаки, розташовані з обох боків аеросанів, спаяні з оцинкованого заліза, мають внутрішні перегородки. Обтічники із пінопласту. Баки повідомляються між собою бензостійким гумовим шлангом, заливна горловина знаходиться в лівому з них. На приладовому щитку змонтовано: покажчик швидкості, тахометр, тумблер та сигнальна лампочка включення запалювання. Покажчик швидкості – авіаційного типу, тахометр саморобний, електронний. Електроустаткування включає батарейну систему запалювання та освітлювальні прилади (фара, габаритні вогні). Двигун запускається лише від гвинта. Аеросани були виготовлені за 10 місяців, включаючи проектування. Випробовувалися вони по снігу різної твердості та під різним навантаженням. Навіть повністю завантажені сани дуже легко йдуть по укоченому снігу при температурі повітря і - 5 °, і - 15 °. Швидкість може перевищувати 100 км/год. По сніговій цілі швидкість досягала 30 км/год (при русі без пасажира). Вона визначалася спідометром автомобіля, що їде паралельно по шосе. Рух по цілині, мабуть, один із найважчих режимів для аеросанів: двигуну доводиться працювати майже на межі, тому запас за потужністю 10-12 л. с. просто необхідний, У зв'язку з цим в даний час ми спроектували та почали виготовляти зіркоподібний двотактний двигун, призначений спеціально для аеросанів. Про нього розмова, можливо, ще попереду після випробувань. Автори: О.Яковлєв, В.Боков Рекомендуємо цікаві статті розділу Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний: ▪ Гусеничний мотобуксирувальник Тюлень ▪ Пристосування для регулювання кутів розвалу-сходження Дивіться інші статті розділу Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний. Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті. Останні новини науки та техніки, новинки електроніки: Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
Інші цікаві новини: ▪ Чому не можна наїстися, якщо багато є ▪ Повнокадрова бездзеркальна камера Sony A7R IV ▪ Планшет Asus ZenPad 3 8.0 з дисплеєм роздільною здатністю 2K ▪ Фотодатчики на квантових точках перевершують CMOS-сенсори Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки
Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки: ▪ розділ сайту Паліндроми. Добірка статей ▪ стаття Це що за зупинка, Бологе чи Попівка? Крилатий вислів ▪ стаття Чому автомобіль ВАЗ-2121 назвали Нивою? Детальна відповідь ▪ стаття Менеджер із постачання. Посадова інструкція ▪ стаття Мікросхеми КР142ЕН12. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Залишіть свій коментар до цієї статті: All languages of this page Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт www.diagram.com.ua |