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TRANSPORT PERSONNEL : TERRESTRE, EAU, AERIEN
Théorie de l'aérosleigh. Transport personnel
Annuaire / Transport personnel : terrestre, maritime, aérien De nombreuses années d'expérience dans la conception d'une grande variété de machines montrent que pour mener à bien le travail, il est nécessaire de respecter une séquence stricte à toutes ses étapes - de la naissance d'une idée à son incarnation dans le métal. En règle générale, les fans qui construisent leurs propres motoneiges commettent une grave erreur en ignorant l'un des premiers moments obligatoires du processus de conception - l'élaboration des spécifications techniques de la structure qu'ils créent. Les termes de référence (ou exigences techniques) constituent le document de départ de tous les travaux ultérieurs : calculs, développement de la conception détaillée et sa fabrication ultérieure. Il enregistre ce que le concepteur souhaite recevoir de la machine, de l'unité ou de la pièce. C'est-à-dire qu'un objectif de conception spécifique est défini, qui doit être atteint au cours du processus de travail. Il convient de souligner qu'il est très difficile de définir correctement la tâche, en tenant compte des possibilités réelles de sa solution ultérieure, mais sans les données initiales nécessaires. Cependant, cela peut être fait si vous étudiez d'abord l'expérience accumulée par les autres, vous familiarisez en détail avec les structures précédemment construites, testées et montrant de bons résultats. Un certain bagage de connaissances théoriques sera également nécessaire, notamment dans le fonctionnement de la machine et de ses unités individuelles - et sans cela, il est impossible de définir un programme d'action précis. Des exigences techniques correctement rédigées déterminent en grande partie non seulement le schéma de la future machine, mais également ses éléments les plus importants. La forme et les dimensions n'ont pas encore été développées, la conception des unités individuelles n'a pas été indiquée et la tâche vous permet déjà de disposer de toutes les données de base qui seront nécessaires aux calculs et à la conception. Chaque designer est individuel dans ses solutions créatives. Par conséquent, les motoneiges créées par des amateurs - même du même type, similaires dans leur objectif, la puissance du moteur installé - peuvent être différentes à la fois en termes de caractéristiques techniques et en termes de solution du schéma général et des composants individuels. Cela dépend en grande partie d'un certain nombre de raisons privées, qui sont déterminées par la disponibilité des matériaux et des composants finis, les capacités de production, la disponibilité d'un atelier, des machines-outils, des outils nécessaires et même des conditions d'exploitation locales. Dans les exigences techniques des motoneiges de construction amateur, les problèmes suivants doivent être enregistrés et préalablement résolus. Caractéristiques opérationnelles et techniques Un ensemble d'exigences dépend d'une définition claire de ce pour quoi une voiture est créée : par exemple, la capacité de cross-country de la motoneige sur des routes impraticables en hiver, la disposition générale et bien d'autres caractéristiques. Si, par exemple, le traîneau est utilisé pour la chasse, le véhicule doit avoir un haut degré de maniabilité. Le degré de praticabilité des motoneiges, leurs caractéristiques de roulement sont déterminés par le coefficient dynamique de « qualité », qui se trouve par la formule : K \uXNUMXd T / Gx, où K est le coefficient dynamique, T est la force de traction de l'hélice en kgf, développée par celle-ci lors de travaux sur place, c'est-à-dire sans le mouvement progressif de la motoneige, Gx est le poids roulant de la motoneige en kgf. La valeur du coefficient K pour les motoneiges de construction amateur varie de 0,2 à 0,3. Mais il ne faut pas oublier que plus cette valeur est élevée, plus la voiture sera praticable dans des conditions hivernales tout-terrain. Le constructeur choisit la valeur du coefficient dynamique, mais doit s'efforcer d'être au moins égal à 0,2. La formule K ci-dessus peut également être utilisée pour déterminer T et Gx. T \uXNUMXd GxK; et Gx = T/K, Ces grandeurs pour calcul préliminaire peuvent également être déterminées comme suit : T=0,8N Tu, où N est la puissance du moteur en l. s., 0,8 - coefficient qui garantit la fiabilité et la durée de vie du moteur ; Tu est la poussée spécifique de l'hélice en kgf, c'est-à-dire la force qu'elle développe en kgf par litre. Avec. puissance du moteur. La poussée spécifique Tu dépend du diamètre de la bobine d'air et de la puissance du moteur. Elle est déterminée par la charge sur la surface balayée par l'hélice, diminuant avec l'augmentation de cette charge. Avec une puissance moteur jusqu'à 12 litres. Avec. - 4,5kg/l. s., 20 l. Avec. - 4,0kg/l. s., 50 l. Avec. - 3,5kg/l. s., 100 l. Avec. - 3,0kg/l. s., 260 l. Avec. - 2,6kg/l. Avec. Plus précisément, la force de traction est déterminée par la formule : T = (33,25 h D N)2/3 où 33,25 est le coefficient ; h - le rendement de l'hélice (pour les hélices fabriquées soi-même, il varie en fonction du calcul et de la fabrication corrects de 0,65 à 0,82, ou de 65 à 82 %) ; D est le diamètre de l'hélice en mètres et N est la puissance du moteur. La valeur de Gx peut être déterminée sur la base du fait que le poids en marche ne doit pas dépasser 12 à 15 kgf par cheval-vapeur de puissance moteur. Capacité de charge de la motoneige Il comprend le poids de l'équipage, des passagers, du fret et du carburant. Cette charge est donnée pour les motoneiges équipées de skis sur semelles en acier au carbone ordinaire, le coefficient de tremblement sur neige est pris à 100 %. Lors de l'utilisation de matériaux avec un coefficient de frottement inférieur à celui de l'acier - laiton, polyéthylène basse pression, fluoroplaste-4 - cette valeur peut être augmentée. Dans ce cas, G1x est déterminé à partir de l’expression G1x = Gx 100/f, où f est le rapport du coefficient de frottement du matériau de départ au coefficient de frottement de l'acier au carbone. Pour les matériaux utilisés sur les semelles de ski, les coefficients de friction seront les suivants : acier au carbone 1,0, soit 100%, bois (frêne) 0,97, arctilite 0,935, acier inoxydable 0,810, duralumin 0,790, polyéthylène 0,735, fluoroplastique 0,730, laiton 0,710. Gamme de course La distance que la motoneige doit parcourir avec le carburant et l'huile disponibles dans les réservoirs, sans faire le plein en cours de route. Réserve de carburant La réserve de carburant mentionnée ci-dessus détermine à son tour la capacité requise des réservoirs de carburant (plus 5 % de la réserve d'urgence). vitesse Dans les exigences techniques, deux valeursde la vitesse de la motoneige sont généralement enregistrées : Vt - technique, c'est-à-dire la vitesse de déplacement réel le long du parcours, sans tenir compte du temps passé à se garer en cours de route. . Vmax - le maximum possible, c'est-à-dire la vitesse que la motoneige peut développer lorsque le moteur tourne à puissance maximale et à pleine charge (calculée). La vitesse maximale est déterminée sur une distance mesurée lors d'une conduite sur neige vierge à une température extérieure de -5 à -20°, c'est-à-dire avec un bon ski sur neige. La distance mesurée doit être droite, sans obstacles dus à des sastrugi de neige ou à des buttes ; sa longueur n'est pas inférieure à 0,5 km. Rayon de braquage Elle est mesurée sur la trace intérieure des skis de la motoneige à une vitesse qui assure la sécurité de sa mise en œuvre, habituellement 5 km/h. Gradabilité Spécifie l'angle d'inclinaison disponible pour une machine avec une charge de poids normale. exigences supplémentaires Dans cette section du cahier des charges, le constructeur de motoneiges écrit ce qui, à son avis ou sur la base d'études d'expériences antérieures, devrait être reflété dans la conception de la future machine. Cela inclut de limiter la taille de la voiture ou, à l'inverse, d'augmenter la longueur de la carrosserie pour le transport de certaines marchandises surdimensionnées. Certaines exigences peuvent également refléter le point de vue du concepteur sur le schéma souhaité de la machine ou de ses éléments individuels - sur la base de l'étude de l'expérience existante. Par exemple, "les aérosleighs devraient être fabriqués selon un modèle à quatre skis - comme étant plus stables et ayant moins de résistance au mouvement par rapport à un trois skis", etc. la prévention des accidents L'hélice est l'un des éléments structurels les plus dangereux (pour les autres). Les vitesses élevées rendent transparent le cercle qu'il décrit, l'œil humain ne perçoit pas son « plan ». Il est donc essentiel : Protège-vis Pour avertir les gens du danger, il est généralement peint avec de la peinture rouge vif. Système de freinage Elle est le plus souvent assurée par des dispositifs à levier ou racleur. Système de démarrage du moteur Le plus couramment utilisé par la plupart des amateurs, le démarrage du moteur en le faisant tourner à la main par l'hélice (contact mis) est strictement interdit. Besoin d'un démarreur. Lumière d'extérieure En hiver, les heures de clarté sont très courtes et la nuit polaire s'installe aux latitudes septentrionales. Des phares doivent donc être installés sur la motoneige pour permettre au conducteur de voir clairement la route. Dessin d'implantation de la motoneige Après avoir établi les exigences techniques, vous pouvez passer à l'étape suivante des travaux - le calcul préliminaire et l'exécution du plan d'implantation de la motoneige. Ces travaux sont menés en parallèle. Dans ce cas, le cahier des charges servira de guide : il sera précisé au cours du processus de calcul. Un tel dessin constitue la base de la conception d’une future machine. Il détermine l'emplacement de tous les éléments structurels, les sièges conducteur et passagers, décrit les contours généraux de la coque, l'emplacement des portes, fenêtres, trappes et relie toutes les dimensions principales. De nombreux amateurs de créativité technique, désireux d'accélérer le travail, omettent une étape aussi importante que la réalisation de dessins mécaniques. C'est une pratique erronée. L'expérience montre que le temps consacré à la mise en œuvre des dessins, à l'élaboration des détails et des dimensions de ceux-ci, est récompensé au centuple en raison de la réduction des coûts de liaison et d'ajustement des pièces pendant la construction, sans parler du fait que les concepteurs négligents perdent plus en raison de la modification forcée de pièces individuelles. Le dessin d'implantation est réalisé en trois projections à une échelle d'au moins 1:5, si nécessaire, avec des coupes supplémentaires, des coupes et des légendes des unités individuelles. Pendant le processus d’aménagement, vous devez également prêter attention aux exigences de sécurité. Les principaux sont les suivants. Sur les motoneiges de type ouvert, la distance entre le dos du conducteur et le plan de rotation de l'hélice doit être d'au moins 0,8 m. Les entraînements rotatifs situés derrière le dos du conducteur - poulies, chaînes, courroies - doivent être recouverts de boucliers de protection. Dans un boîtier fermé, il est important d'assurer une fixation fiable et une facilité d'utilisation des portes et des trappes. La nécessité d'une bonne vue sur la route depuis le siège du conducteur n'est pas la dernière place de ces exigences : l'angle de vue à travers le pare-brise doit offrir une visibilité dès 5 m depuis la pointe des skis avant. Il est utile de protéger le pare-brise du gel, par exemple en installant des doubles vitrages, et également de prévoir des essuie-glaces. Les réservoirs de carburant et les batteries doivent être séparés de la cabine par une cloison étanche. L'habitacle doit être chauffé par des radiateurs autonomes : il est impossible de poser des tuyaux d'échappement le long de la carrosserie à cet effet. L'hélice sur toute la largeur de la machine ne doit pas dépasser des bords extérieurs des skis ; la distance entre l'extrémité de la lame et le bas du corps est d'au moins 50 mm et jusqu'aux semelles des skis - d'au moins 250 mm. Les extrémités des skis arrière ne doivent pas tomber dans le plan de rotation de l'hélice. Et quelle est la couleur extérieure préférée de l’aérosleigh ? N'importe lequel, mais toujours brillant, bien reconnaissable dans la neige à grande distance. Une exigence importante pour la conception est la marge de sécurité : elle doit être calculée sur la base de surcharges d'au moins 5 Gx. Si une opération est prévue sur des rivières et des réservoirs gelés, il est souhaitable de fournir à la machine une flottabilité - en cas de brise-glace. Lors de conduites de soir et de nuit, des feux de gabarit sont obligatoires sur le protège-hélice : vert à droite, rouge à gauche. Pour la construction de motoneiges, il convient d'utiliser des matériaux répondant aux exigences de GOST, en tenant compte de leurs performances à basses températures jusqu'à -50 °. Auteur : I. Yuvenaliev
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