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TRANSPORTE PERSONAL: TERRESTRE, ACUÁTICO, AÉREO
Teoría del aerosleigh. transporte personal
Directorio / Transporte personal: terrestre, acuático, aéreo Muchos años de experiencia en el diseño de una amplia variedad de máquinas muestran que para completar con éxito el trabajo, es necesario seguir una secuencia estricta en todas sus etapas, desde el nacimiento de una idea hasta su realización en metal. Los fanáticos que construyen sus propias motos de nieve, por regla general, cometen un grave error al ignorar uno de los primeros momentos obligatorios en el proceso de diseño: el desarrollo de especificaciones técnicas para la estructura que crean. Los términos de referencia (o requisitos técnicos) son el documento de partida para todo el trabajo posterior: cálculos, desarrollo del diseño detallado y su posterior fabricación. Registra lo que al diseñador le gustaría recibir de la máquina, unidad, pieza. Es decir, se establece un objetivo de diseño específico, que debe lograrse en el proceso de trabajo. Debe enfatizarse que es muy difícil establecer la tarea correctamente, teniendo en cuenta las posibilidades reales de su solución posterior, pero sin los datos iniciales necesarios. Sin embargo, esto se puede hacer si primero estudia la experiencia acumulada por otros, se familiariza en detalle con las estructuras previamente construidas, probadas y con buenos resultados. También se requerirá un cierto bagaje de conocimientos teóricos, especialmente en el funcionamiento de la máquina y sus unidades individuales, y sin esto es imposible esbozar un programa de acción exacto. Los requisitos técnicos correctamente elaborados determinan en gran medida no solo el esquema de la futura máquina, sino también sus elementos más importantes. La forma y las dimensiones aún no se han desarrollado, el diseño de unidades individuales no se ha indicado y la tarea ya le permite tener todos los datos básicos que se requerirán en los cálculos y el diseño. Cada diseñador es individual en sus soluciones creativas. Por lo tanto, las motos de nieve creadas por aficionados, incluso del mismo tipo, similar en propósito, la potencia del motor instalado, pueden ser diferentes tanto en términos de características técnicas como en términos de solución del esquema general y componentes individuales. Esto depende en gran medida de una serie de razones privadas, que están determinadas por la disponibilidad de materiales y componentes terminados, las capacidades de producción, la disponibilidad de un taller, máquinas herramienta, las herramientas necesarias e incluso las condiciones operativas locales. En los requisitos técnicos para motos de nieve construidas por aficionados, se deben registrar y resolver preliminarmente los siguientes problemas. Características operativas y técnicas Un conjunto de requisitos depende de una definición clara de para qué se crea un automóvil: por ejemplo, la capacidad de campo traviesa de la moto de nieve en caminos intransitables en invierno, el diseño general y muchas otras características. Si, por ejemplo, el trineo se utilizará para la caza, el vehículo debe tener un alto grado de maniobrabilidad. El grado de transitabilidad de las motos de nieve, sus características de funcionamiento están determinadas por el coeficiente dinámico de "calidad", que se encuentra mediante la fórmula: K \uXNUMXd T / Gx, donde K es el coeficiente dinámico, T es la fuerza de empuje de la hélice en kgf, desarrollada por ella cuando trabaja en el lugar, es decir, sin el movimiento progresivo de la motonieve, Gx es el peso en marcha de la motonieve en kgf. El valor del coeficiente K para motos de nieve construidas por aficionados oscila entre 0,2 y 0,3. Pero debe recordarse que cuanto mayor sea este valor, más transitable será el automóvil en condiciones todoterreno invernales. El constructor elige el valor del coeficiente dinámico, pero debe esforzarse por ser al menos 0,2. La fórmula anterior K también se puede utilizar para determinar T y Gx. T \uXNUMXd GxK; y Gx = T/K, Estas cantidades para el cálculo preliminar también se pueden determinar de la siguiente manera: T=0,8N Ma, donde N es la potencia del motor en l. s., 0,8 - coeficiente que garantiza la fiabilidad y la vida útil del motor; Tu es el empuje específico de la hélice en kgf, es decir, la fuerza que desarrolla en kgf por litro. Con. potencia del motor. El empuje específico Tu depende del diámetro de la bobina de aire y de la potencia del motor. Está determinada por la carga sobre el área barrida por la hélice, decreciendo a medida que aumenta esta carga. Con potencia de motor de hasta 12 litros. Con. - 4,5kg/l. s., 20 l. Con. - 4,0kg/l. s., 50 l. Con. - 3,5kg/l. s., 100 l. Con. - 3,0kg/l. s., 260 l. Con. - 2,6kg/l. Con. Más precisamente, la fuerza de tracción está determinada por la fórmula: T = (33,25 h D N)2/3 donde 33,25 es el coeficiente; h - la eficiencia de la hélice (para las de fabricación propia varía según la exactitud del cálculo y la calidad de fabricación de 0,65 a 0,82, o de 65 a 82%); D es el diámetro de la hélice en metros y N es la potencia del motor. El valor de Gx se puede determinar basándose en el hecho de que el peso de funcionamiento no debe exceder los 12 - 15 kgf por caballo de fuerza de potencia del motor. Capacidad de carga de la moto de nieve Incluye el peso de la tripulación, pasajeros, carga y combustible. Esta carga se da para motos de nieve con esquís sobre suelas de acero al carbono ordinario, el coeficiente de temblor en la nieve se toma como 100%. Cuando se utilizan materiales con un coeficiente de fricción más bajo en lugar de acero (latón, polietileno de baja presión, fluoroplast-4), este valor se puede aumentar. En este caso, G1x se determina a partir de la expresión G1x = Gx 100/f, donde f es la relación entre el coeficiente de fricción del material de partida y el coeficiente de fricción del acero al carbono. Para los materiales utilizados en suelas de esquí, los coeficientes de fricción serán los siguientes: acero al carbono 1,0 o 100%, madera (fresno) 0,97, arctilita 0,935, acero inoxidable 0,810, duraluminio 0,790, polietileno 0,735, fluoroplasto 0,730, latón 0,710. Rango de movimiento La distancia que debe recorrer la moto de nieve con el combustible y aceite disponible en los depósitos, sin repostar en ruta. Reserva de combustible La reserva de combustible mencionada anteriormente, a su vez, determina la capacidad requerida de los tanques de combustible (más el 5% de la reserva de emergencia). velocidad En los requisitos técnicos, generalmente se registran dos valores de la velocidad de la moto de nieve: Vt: técnica, es decir, la velocidad del movimiento real a lo largo de la ruta, sin tener en cuenta el tiempo dedicado al estacionamiento en el camino . Vmax: el máximo posible, es decir, la velocidad que puede desarrollar la moto de nieve cuando el motor está funcionando a la máxima potencia y a plena carga (calculada). La velocidad máxima se determina a una distancia medida cuando se conduce sobre nieve virgen a una temperatura exterior de -5 a -20 °, es decir, con un buen esquí sobre la nieve. La distancia medida debe ser recta, sin obstáculos de nieve sastrugi, montículos; su longitud no es inferior a 0,5 km. Radio de giro Se mide en la pista interior de los esquís de las motos de nieve a una velocidad que garantiza la seguridad de su puesta, normalmente 5 km/h. Escalabilidad Especifica el ángulo de inclinación disponible para una máquina con una carga de peso normal. requisitos adicionales En esta sección de los términos de referencia, el constructor de motos de nieve escribe lo que, en su opinión o sobre la base del estudio de la experiencia previa, debe reflejarse en el diseño de la futura máquina. Esto incluye limitar el tamaño del automóvil o, por el contrario, aumentar la longitud de la carrocería para el transporte de alguna carga de gran tamaño. Algunos requisitos también pueden reflejar la visión del diseñador del esquema deseado de la máquina o de sus elementos individuales, con base en el estudio de la experiencia existente. Por ejemplo, "los trineos aéreos deben fabricarse de acuerdo con un patrón de cuatro esquís, ya que son más estables y tienen menos resistencia al movimiento en comparación con los tres esquís", etc. prevención de accidentes La hélice es uno de los elementos estructurales más peligrosos (para otros). Las altas velocidades hacen que el círculo descrito por él sea transparente, el ojo humano no percibe su "plano". Por lo tanto, es esencial: protector de tornillo Para advertir a las personas del peligro, generalmente se pinta con pintura roja brillante. Sistema de frenado La mayoría de las veces se proporciona mediante dispositivos de pasador de palanca o raspadores. Sistema de arranque del motor El más utilizado por la mayoría de aficionados, está terminantemente prohibido arrancar el motor haciéndolo girar con la hélice a mano (con el contacto puesto). Necesita un motor de arranque. Iluminación exterior En invierno, las horas de luz son muy cortas y la noche polar se instala en las latitudes del norte, por lo que se deben instalar faros en la moto de nieve para que el conductor pueda ver la carretera con claridad. Dibujo de diseño de la moto de nieve. Después de redactar los requisitos técnicos, puede pasar a la siguiente etapa del trabajo: el cálculo preliminar y la ejecución del diseño de la moto de nieve. Estos trabajos se realizan en paralelo. En este caso, los términos de referencia serán una guía: se especificará en el proceso de cálculo. Tal dibujo es la base para diseñar una máquina futura. Determina la ubicación de todos los elementos estructurales, los asientos del conductor y los pasajeros, describe los contornos generales del casco, la ubicación de las puertas, ventanas, escotillas y vincula todas las dimensiones principales. Muchos amantes de la creatividad técnica, en un esfuerzo por acelerar el trabajo, omiten un paso tan importante como hacer dibujos a máquina. Esta es una práctica errónea. La experiencia muestra que el tiempo dedicado a la implementación de los dibujos, el desarrollo de los detalles y las dimensiones en ellos, vale la pena cien veces debido a la reducción en el costo de vincular y ajustar las piezas durante la construcción, sin mencionar el hecho de que los diseñadores negligentes pierden más debido a la alteración forzada de partes individuales. El dibujo del diseño se realiza en tres proyecciones en una escala de al menos 1:5, si es necesario, con secciones adicionales, cortes y llamadas de unidades individuales. Durante el proceso de diseño, también debe prestar atención a los requisitos de seguridad. Los principales son los siguientes. En motos de nieve de tipo abierto, la distancia desde la espalda del conductor hasta el plano de rotación de la hélice debe ser de al menos 0,8 m. Los accionamientos giratorios ubicados detrás de la espalda del conductor (poleas, cadenas, correas) deben estar cubiertos con escudos protectores. En un caso cerrado, es importante garantizar una sujeción confiable y facilidad de uso de puertas y escotillas. No es el último lugar en estos requisitos la necesidad de una buena vista de la carretera desde el asiento del conductor: el ángulo de visión a través del parabrisas debe proporcionar visibilidad desde 5 m desde la punta de los esquís delanteros. Es útil para proteger el parabrisas de la congelación, por ejemplo, instalando ventanas dobles y también para proporcionar limpiaparabrisas. Los tanques de combustible y las baterías deben estar separados de la cabina por una partición sellada. La cabina debe calentarse con calentadores autónomos: es imposible colocar tubos de escape a lo largo del cuerpo para este propósito. La hélice a lo ancho de la máquina no debe sobresalir más allá de los bordes exteriores de los esquís; la distancia desde el extremo de la cuchilla hasta la parte inferior del cuerpo es de al menos 50 mm, y hasta las suelas de los esquís, al menos 250 mm. Los extremos de los esquís traseros no deben caer en el plano de rotación de la hélice. ¿Y cuál es el color exterior preferido del aerosleigh? Cualquiera, pero siempre brillante, bien distinguible en la nieve desde una gran distancia. Un requisito importante para el diseño es un margen de seguridad: debe calcularse en base a sobrecargas de al menos 5 Gx. Si se espera el funcionamiento en ríos y embalses congelados, es deseable dotar a la máquina de flotabilidad, en caso de rotura de hielo. Al conducir por la tarde y por la noche, se requieren luces de posición en la protección de la hélice: verde a la derecha, roja a la izquierda. Para la construcción de motos de nieve, se deben utilizar materiales que cumplan con los requisitos de GOST, teniendo en cuenta su desempeño a bajas temperaturas de hasta -50 °. Autor: I. Yuvenaliev
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