Необходимый предел прочности трансмиссии

[sDkit]

Всем добрый день.
В процессе обдумывания концепции вездехода возникла (что логично) необходимость оценки необходимой прочности трансмиссии, поскольку важен запас и по прочности, и большой вес никому не нужен.
Редукторов, кпп, главных пар и цепей в цепочке от двигателя до колес можно поставить сколько душе угодно, но каждому последующему узлу придется переварить больший момент.

Однако же момент на колесах ограничен в том числе коэффициентом трения с поверхностью, поэтому привод толщиной с черенок лопаты и толщиной с руку будут одинаково эффективны, если оба способны провернуть колесо в букс при максимальном сцеплении с дорогой. При этом первый, естественно, выиграет в массе.

Собственно, что мне пришло в голову на этот счет:
Представим, что машина стоит на асфальте и привязана стальным тросом к стене (ну или зафиксирована на месте любым другим способом, причем так, что сдвинуть ее с места невозможно).

Передав вращение на колеса до момента пробуксовки (машина при этом все также стоит на месте), мы преодолеваем силу трения покоя, которая при максимальном коэффициэнте трения (единица) равна весу машины. Вездеход у нас в этом примере сферический в вакууме и полноприводный, поэтому не заморачиваемся и считаем что и вес и момент у нас распределены по всем колесам одинаково.

Сила трения покоя = масса машины * уск. св. падения * кф трения.

Таким образом, для вездехода весом в тонну при максимальном кф трения мы должны придать силу 9800 Н, чтобы колеса начали буксовать.

А зная диаметр колеса (пусть будет метр), мы сможем посчитать момент на валу: 9800 Н * 0.5 м = 4900 Нм с колес.

Ну и, естественно, этот момент от колеса мы можем пересчитать обратно к двигателю через КПД и передаточные числа.


Собственно, зачем я создал эту тему - хочу убедиться в правильности своих рассуждений или услышать обоснованную критику. Не стесняйтесь, вэлкам:)

[Dil]

Не стесняйтесь, вэлкам:)

Сила трения покоя = масса машины * уск. св. падения * кф трения.

Сразу вопрос: зачем здесь уск. св. падения? Далее, к. тр. асфальта и зубастых колёс на грунте сильно отличаются. Ещё вопросы есть, но. Из всей этой математике вы что желаете получить?
sDkit, я извиняюсь, вы строить собираетесь или просто теоретический интерес, гимнастика для мозгов?

[Андрей 178]

 
  Представь что у тебя всё грязью забилось и потом все колёса наглухо к раме примёрзли. Ты пытаешься сорвать их раскручивая двигатель и бросая сцепление. Какой момент на колесо пойдёт?

[Механик]

Сразу вопрос: зачем здесь уск. св. падения? Далее, к. тр. асфальта и зубастых колёс на грунте сильно отличаются. Ещё вопросы есть, но. Из всей этой математике вы что желаете получить?
sDkit, я извиняюсь, вы строить собираетесь или просто теоретический интерес, гимнастика для мозгов?

DIL , это же бред полный . "Вездеход у нас в этом примере сферический в вакууме и полноприводный" ..."SDKIT" забыл добавить "антигравитацию" и "чёрные дыры" . 

[Dil]

Механик, ну не бей по рукам сразу. Может действительно человек собирается с железками повозиться и ищет с какого конца подойти. Думает - это нынче уже редкость, согласись.

[sDkit]

Тьфу, накатал ответ, а при отправке уже сессия разлогинилась. Повторяю)

Сразу вопрос: зачем здесь уск. св. падения?

Чтобы перейти от массе к весу

Далее, к. тр. асфальта и зубастых колёс на грунте сильно отличаются.

Согласен, поэтому расчет на наихудший вариант. На грунте колеса провернутся раньше, при меньшем моменте.

Из всей этой математике вы что желаете получить?
sDkit, я извиняюсь, вы строить собираетесь или просто теоретический интерес, гимнастика для мозгов?

Собираемся строить, цель математики - минимизация металлоемкости и массы.

Приведу пример - нива на 29 колесах живет на штатной трансмиссии с блокировкой. Но при зажатии колеса в арке и невозможности его вращения ломает или полуось или блокировку, хотя двигатель и передаточные числа не изменились. Что вполне говорит о том, что узла на этот момент не рассчитаны. Были бы рассчитаны - буксовало бы сцепление.

Отсюда и математика, понять какая нужна максимальная прочность трансмиссии

[sDkit]

Представь что у тебя всё грязью забилось и потом все колёса наглухо к раме примёрзли. Ты пытаешься сорвать их раскручивая двигатель и бросая сцепление. Какой момент на колесо пойдёт?

Момент от двигателя, помноженный на передаточные числа в трансмиссии. В этом случае согласен, что-то сломается, но это крайность. Выше приводил пример с нивой и зажатым колесом, аналогичная ситуация

[Механик]

Механик, ну не бей по рукам сразу. Может действительно человек собирается с железками повозиться и ищет с какого конца подойти. Думает - это нынче уже редкость, согласись.

DIL ! Да я только "ЗА"!  Ух-ты , УХТА ! Так , чтобы всем память освежить . Вечная и Светлая Кулыгину ! Разбился мужик в США на байке . 

[sDkit]

"Вездеход у нас в этом примере сферический в вакууме и полноприводный" ..."SDKIT" забыл добавить "антигравитацию" и "чёрные дыры" .  

Этой фразой я хотел сказать, что мы не учитываем ни перераспределение массы на колеса (а вездеход попытается встать на дыбы), ни возможно разный грунт под колесами, ни изменение радиуса вращения колеса, потому что его сомнет, ни развесовку, в конце концов. А полноприводный - что на все колеса придет момента поровну

[Механик]

Момент от двигателя, помноженный на передаточные числа в трансмиссии. В этом случае согласен, что-то сломается, но это крайность. Выше приводил пример с нивой и зажатым колесом, аналогичная ситуация

Уважаемый ... Трансмиссии рвёт , в основном , не моментом двигателя , а "обратным" моментом от колеса . 

[sDkit]

Уважаемый ... Трансмиссии рвёт , в основном , не моментом двигателя , а "обратным" моментом от колеса .   

Потому и я пришел с вопросом, верны ли мои умозаключения, или я что-то упускаю 
Как учесть этот обратный момент и что это за зверь вообще?

[Механик]

Этой фразой я хотел сказать, что мы не учитываем ни перераспределение массы на колеса (а вездеход попытается встать на дыбы), ни возможно разный грунт под колесами, ни изменение радиуса вращения колеса, потому что его сомнет, ни развесовку, в конце концов. А полноприводный - что на все колеса придет момента поровну

Уважаемый ... Повторю вопрос от "DIL"///  "SDKIT, я извиняюсь, вы строить собираетесь или просто теоретический интерес, гимнастика для мозгов?" От себя добавлю . Вы думаете , что здесь все собрались из деревень и колхозов ? Без понятия о "биллиарде" ? Сформулируйте чётко вопросы , на которые желаете получить ответы . 

[Механик]

Потому и я пришел с вопросом, верны ли мои умозаключения, или я что-то упускаю 
Как учесть этот обратный момент и что это за зверь вообще?

Не вопрос !

 

[Механик]

Были бы рассчитаны - буксовало бы сцепление.

Штатное сцепление ВАЗ рассчитано на 18кг.м крутящего момента и не является "муфтой предельного момента" . Есть такой термин "Коэффициент запаса фрикциона" . Неважно , сцепление это между ДВС и КПП или бортовой фрикцион бортоповоротной машины . Обычно этот коэффициент принимают 1,5  от момента , передаваемого сцеплением(фрикционом) . Длинные полуоси мостов , валы ШРУСов  и т.п. , сглаживают некоторые пиковые скачки передаваемого момента и работают , как торсион . 

[sDkit]

Не вопрос !

Спасибо за видео, интересно.

Но ситуация, описанная там с обратным моментом, вполне коррелирует с моим расчетом с той лишь разницей, что там (при приземлении) увеличивается сила, воздействующая на приземляющиеся колеса. Физический смысл не поменялся - чтобы провернуть колесо, надо преодолеть силу трения между колесом и дорогой. А момент, создаваемый этой силой трения, также обусловлен радиусом колеса