Реинкарнация ДИФ-4 (продолжение).

[Evil Panda]

Нарисовал кубик с указанными размерами. Покрутил- повертел, вот что вышло: Поперечно можно вписать две силовые установки в одном месте, но это без учета выхлопной системы и системы охлаждения. А вот продольно - мешают звезды.

Оппозитные ДВС да, надо вечером посмотреть посидеть.
На правах юмора, вспомнился анекдот про Субаристов и их оппозитников.
- Тук-тук!
- Кто там?
- Это я, четвёртый цилиндр..
 

[val_001]

- Это я, четвёртый цилиндр..

Тут главное - не увлечься 6-цилиндровыми оппозитниками....

[Evil Panda]

val_001, однажды, может быть..

[val_001]

val_001, однажды, может быть..

Не так давно более или менее подробно эта тема поднималась:
ссылка
Чем больше колесо и чем сложнее трансмиссия (а в нашем случае она фактически удвоенная), тем настойчивей эта тема будет звучать. Если ПЧ трансмиссии переваливает за 300, то неизбежно хочется придумать что-то простое и надежное.
Но это так, в качестве отвлечения от основных рассуждений. Иногда отвлекаться надо. А то от всего обилия проблем с бортповоротниками порой голова кругом идет. 

[Evil Panda]

val_001, хм.. Интересно.. Есть над чем подумать в перспективе.
А отдых, то дааа, надо иногда.

[Evil Panda]

Немного про экспедиционную машину 6х6.
Подруливающий передний мост по типу Тром-5 и дифповорот. Угол поворота переднего моста пока ограничил 12 градусами.
Трансмиссия: пока остановился на варианте ДВС и МКПП от Матиз 0.8, РК ГАЗ-66, мосты - задние мосты ГАЗ-66. Раздача момента на задние мосты пока видится в стиле вездехода Бурлак с редуктором 1:1. В идеале хотелось дизель и АКПП, будем посмотреть. Самое главное ограничение - полуось, исходя из заводских параметров ГАЗ-66, держит крутящий момент в 24691 Нм. Пока что есть хороший запас.
Трансмиссия считалась при коэффициенте деформации колес 0.9
Подвеска рессорная, возможно плюсом пневматика.
Рама отрисована на днях, но размеры подгонялись под колеса Тром-16. Посчитав, что на экспедиционнике они не нужны, основательно порылся на рынке и выбрал близкие по размеру шины. В основном искал по ширине, дабы сильно не заужать раму. Пока остановился на колесах Трэкол, основываясь на данных от Андрея Вологда:

Шина низкого давления 1600х700х635 производится и поставляется фирмой "ТРЭКОЛ"
Собранное колесо на диске шириной 550мм имеет фактический размер 1550мм х 660мм
Вес диска для этой шины производства "Пневмодиск" г. Вологда составляет - 33кг.
Вес самой шины - 75 кг.
Водоизмещение колеса, измеренное на стенде "Пневмодиск" г. Вологда составляет - 879 кг.
Полезное водоизмещение (водоизмещение колеса минус масса самого колеса) составляет - 771кг.

Т.е. фактически, колеса будут шире на 30мм. Думается, можно на них остановиться и скорректировать раму уже под них с учетом указанного фактического размера. Есть, конечно риск промахнуться, понадеявшись..
Полезное водоизмещение колес выходит 4626 кг. Думается, что есть шанс уложиться и по общему весу вездехода в эту цифру, хотя до конца не уверен.
Крейсерская скорость выходит в 42 км\ч при 4000 об\мин. На отсечке 69,4 км\ч при 6500.

Диаметр картера редуктора на мостах почти 400мм. При выбранных колесах клиренс смело выходит в 600мм.
Если делать машину без подвески, то уровень пола будет примерно на уровне одного метра от земли и общая высота будет в пределах 2800-2900мм. В варианте с подвеской я пока затрудняюсь просчитать.

[val_001]

Трансмиссии 6х6 одни из самых тяжелых для конструкторов. Слишком противоречивы требования к распределению крутящих моментов между мостами.
Применительно к данной схеме: не стоит сюда ставить мосты ГАЗ-66 по причине того, что сделать на них бортовой поворот можно только в очень узком диапазоне сочетаний свойств почвы и тяговых характеристик борта. Обусловлено это тем, что в мостах использованы дифференциалы повышенного трения с коэффициентом блокировки не менее 6. То есть, при повороте тяга борта должна преодолеть не только сопротивление почвы, но и сопротивление собственного дифференциала.
Поэтому правильней поставить мосты от ГАЗ-3307 с обычным свободным дифференциалом. Но тогда потребуется подвеска или ПБС. Дилемма. 
В целом направление использования раздаток с подключаемыми мостами - не самое современное. Гораздо интересней в условиях бездорожья использовать раздатки с постоянным приводом и свободным дифференциалом, которые делят крутящий момент поровну между мостами. Нива своим существованием вполне доказала обоснованность такого подхода.
Еще два существенных момента:
1. Судя по многочисленным отзывам для колес диаметром до 1600 мм включительно для вездеходов нашего направления вполне достаточно мостов ГАЗ-3302. Мосты Газели тоже доказали свою надежность и неприхотливость в условиях тяжелой эксплуатации.
2. Максимальный крутящий момент с выхода КПП Матиза очень хорошо соответствует максимальному крутящему моменту на на входе РК ГАЗ-3302. Есть вполне положительный опыт эксплуатации таких РК на АПП Самурай. При необходимости ее можно усилить.
Таким образом, мостов и РК от Газели нам вполне достаточно для создания трансмиссии вездехода с колесной формулой 6х6 на колесах диаметром 1600 мм.
Наличие прогрессивной раздатки позволит нам разгрузить мосты до приемлемого уровня. Наличие свободных дифференциалов позволит избежать циркуляции мощности между мостами.
Если пока рассматривать вариант без подвески, то очень удачно РК становится меду задними мостами. Тогда задние мосты подключены постоянно, а передний мост будем подключать только по необходимости.
Остался самый тяжелый момент - подключение переднего моста. Обычные дифференциалы тут не очень подходят, поскольку разделением крутящего момента поровну трудно обеспечить одинаковыми крутящими моментами три моста.
Потому после долгих рассуждений самым разумным показался вариант подключения на тяжелом бездорожье переднего моста жестким образом к среднему мосту. Тогда в зависимости от дорожных условий крутящий момент будет циркулировать между двумя этими мостами, но даже вывешивание одного из этих мостов не приведет к поломке второго, если изначально трансмиссия была рассчитана без перегрузки двух задних мостов.
Если потребуется более тщательное обоснование такой позиции, то давайте обсудим. Если не удастся подобрать узел подключения переднего моста, то его  вполне можно сделать самостоятельно, например на основе отключаемой муфты колеса (хаба).   

[Evil Panda]

А если вот так? Задний мост Газель, цепной редуктор на колеса 1:1. Полуось будет перегружена двумя колесами или же нет?

В принципе картинку можно считать универсальной. В варианте без подвески сзади просто мост, цепной редуктор и ступицы. В варианте с подвеской - это балансир.
По большей части я думал над расположением силовой установки. Выходит либо так, либо заднемоторный вариант.
Сейчас получается, что РК будет ниже рамы, где-то на втором стыке кардана. ДВС и КПП пока классические, просто из-за наличия размеров. При установке ДВС и КПП Матиз кардан сместится от центра ближе к правому борту.
Тот квадрат рамы, где кардан уходит вниз, по идее является тем самым пространством в 800мм между колесами первой и второй оси, где будут боковые двери. То есть, на полу будет некий небольшой тоннель.
Общий пол салона выходит двухуровневым. Пол пилотской части примерно на 300мм выше основной.
Перегородка между подкапотным пространством и салоном выходит примерно в 1000мм от переднего края вездехода.
Ориентировочно угол первого сочленения кардана вышел 19.5 градусов.

[Evil Panda]

По картинке слабо считается размер общей рекомендуемой длины пилотского места. Навскидку нарисовал длиной 1100 и добавил в модель для наглядности. В зону посадки заходит на 275мм, а она у нас по осям поперечин 800мм. Думается, для удобства придется разносить первую и вторую оси с запасом на 300мм. Из планов о расстоянии в радиус колеса выпадаем, судя по всему.

[Evil Panda]

На Газели 4х4 с самым большим крутящим моментом ставится ДВС Камминс, 270Нм. ПЧ первой передачи их КПП 4,05. Значит, на входе в РК ГАЗ-33027 бывает максимальный момент в 1093,5Нм. У нас же, на выходе с КПП Матиз 1170,5Нм. Выходит, что РК незначительно перегружена.
Идем дальше. ПЧ понижающей передачи РК 1,86, а ГП моста у 4х4 5,125. Значит на полуось Газели приходит момент 10423,8Нм. Точнее, т.к. диф свободный, то приходит половина на каждую полуось.
У нас же получается там 11160Нм.
При это, минимальная скорость 1,7км\ч.
Считать я научился, а вот делать однозначные выводы про допустимость  таких перегрузов не выходит.

[val_001]

На Газели 4х4 с самым большим крутящим моментом ставится ДВС Камминс, 270Нм.

Встречал цифры и больше. Руководствоваться лучше самыми максимальными крутящими моментами, которые встречались в литературе. Иногда узлы остаются сильно "недооцененными". Тогда привлекаю данные по карданным валам. На скриншоте видно, что Волга ГА-3110 как раз "недооценена". На мост может поступать максимальный крутящий момент как минимум в 2 раза больше. Мост явно проектировался под полноприводные автомобили. Но добротных достоверных данных по таким машинам я так и не нашел.

[Evil Panda]

val_001, я видимо где-то не туда посмотрел. У ДВС Матиза крутящий момент не 69Нм, а 64. Просто сменил цифру в калькуляторе и все стало в порядке.
Остается вопрос, стоит бороться за минимальную скорость в 1км\ч или нет? Пока все просто: ДВС+КПП Матиз - РК ГАЗ-3302 - мосты ГАЗ-3302 и скорость 1.7км\ч расчетная. При фактическом диаметре колеса 1550, скорость 1.6км\ч.
Для борьбы нужен редуктор 1.7 после мостов. Это уже значительные "переделки".

Хм.. Информация по двигателю разная. Где-то 64Нм, где-то 69Нм.

[Evil Panda]

Разобрался с направлениями вращений. Силовая установка получается коробкой вперед. Это намного облегчило задачу, удлинило кардан и убрало тоннель из салона. Кардан кончается там, где примерно будет раздатка.
Пока что все получается очень хорошо. Отцепив от коробки кардан, а от двигателя патрубки отопителя салона, преспокойно на салазках выдвигаем всю установку вместе с системой охлаждения на улицу и обслуживаем или ремонтируем.
В кабине пилота, все же наверно придется пол поднимать для лучшего обзора. Сейчас верхняя точка двигателя на 631мм выше плоскости рамы. Плюс зазор, плюс капот.. Итого, проем лобового стекла будет начинаться не ниже примерно 700мм от пола.
Картинки картинками.. Завтра в своих машинах уточню это расстояние Так нагляднее и понятнее будет что с полом делать.

[Evil Panda]

Все перекроил, стало интереснее.
На раму не поскупился. Профиль 80х40х5. Длина рамы и самого вездехода по колесам равны: 5800.
Нашел все-таки размеры (не проверенные) и вес мостов в сборе со штатными тормозами ГАЗ-3302.
Размеры раздатки не нашел, только вес.
Карданы больше для вида и в весе считаются как труба 70х3.
Колеса нарисованы грубо, 1600х660, зато с реальным весом на дисках.
Передний мост на Газелевских передних рессорах. Правда они нарисованы в размерах свободной, снятой с авто рессоры. Убил много времени на поиски. А вот размеров нагруженной не нашел.
Два топливных бака Газель 100 литров в реальных размерах и весе 23кг, но вес каждого сделал по 100кг. Якобы полностью заправлен. Интернет говорит, что в среднем один литр бензина весит 0.76кг.. Расположение спорное, наверно.
Снизу рамы лист металла 1мм. На моторный отсек я пока оставил 1500мм от общей длины.
С задней подвеской пока не придумалось. То ли балансир на рессорах, то ли жесткий "Т"-образный балансир, то ли просто каждый мост на свою пару рессор, как и передний. Так или иначе, хода подвески будут не большими. Так задумал.
ДВС по прежнему пока ВАЗ-21083 отображается со своим весом.
Позади радиатор в габаритах и весе.
Центр тяжести пока что около средней оси выходит. Масса уже 1741.18кг. В раме нет еще толком поперечин. Еще нет склизов или их технологичных аналогов. Итд итп.

Полезное водоизмещение колес выходит 4626 кг. Думается, что есть шанс уложиться и по общему весу вездехода в эту цифру, хотя до конца не уверен.

Становится интересно, выйдет или нет.

[Evil Panda]

Тогда привлекаю данные по карданным валам. На скриншоте видно, что Волга ГА-3110 как раз "недооценена". На мост может поступать максимальный крутящий момент как минимум в 2 раза больше. Мост явно проектировался под полноприводные автомобили.

Перечитал и пересмотрел несколько раз. Эх, "смотрю в книгу - вижу фигу" Точнее вижу разницу в цифрах на выходе КПП и на входе в редуктор. Значение на входе взято откуда-то из справочников или еще откуда? Я бы ни за что такое не получил, просто считая трансмиссию Волги = значит, и не знал бы о таком запасе прочности.
Хотя, есть конечно онлайн калькуляторы по расчету диаметра вала от значения крутящего момента. Но и в них я запутался, пока не хватает познаний в этой области. А уж тем более, в обратную сторону рассчитать Мах крутящий момент от диаметра той же полуоси..