Изобретаем колесо...гребное

amfibia · Сообщение **amfibia** » 24 апр 2011, 13:45

Просматривая этот форум я обнаружил эту тему..Мне давно нравятся гребные колёса. я их заложил в свои проекты одноместных детских амфибий. Также хочу видоизменить проект трёхместной амфибиии сделать задние колёса гребущими. Отказаться от водомётного двигателя и перейти на гребное колесо.
Мои разработки виртуальные.
Мои виртуальные картинки детских амфибий. Мой сайт.
http://avtokat01.narod.ru/G201/index2.html

Petrovich · Сообщение **Petrovich** » 26 апр 2011, 05:31

Всем привет!
Мысль по поводу КПД водного движителя – почему ППУ (Краз с паровой установкой) и речной толкач с одинаковыми моторами ЯМЗ в перетягивании каната… ну вобщем почему Краз проиграл!

Обещал расчет скорости вездехода на воде:

Формула сопротивления движению тела в воде

R = Cх * ρ* V2 *S/2

Где: R – величина сопротивления движению тела в воде
Сх – коэффициент обтекаемости тел (определяется экспериментально)
ρ – плотность жидкости
V – скорость
S – площадь поперечного сечения
Вездеход, движущийся в воде находится в равновесии, движущая сила, развиваемая лопатками уравновешивается силой сопротивления погруженных в воду частей. Уравнение:

Cх * ρ* V2 *Sв/2 = Cх * ρ* v2 *s /2

Где v – скорость лопатки (примем скорость центра лопатки)
s – площадь сечения лопаток, погруженных в воду
Значение плотности в обоих частях сокращаем.
Условно принимаем Сх равными (пусть обтекание колес и мостов или корпуса сподобится плоской лопатке - наихудшее условие, какое можно придумать)

V = v * корень( s/S)
Скорость центра лопатки выразил через скорость вездехода на суше и отношение диаметра колеса и радиуса вращения лопатки.
v = Vс* 2 * r/Dк

моя «v» лопатки при 30 км/ч и Шаинах (на примера шестиколесника) Dк= 0,9м получилась 13,3 км/ч (логично, центр лопатки бегает по меньшему радиусу, чем колесо)

Площадь вездехода у меня получилось при 6 Шаинах, затопленных на половину и корпусе лодки заглубленной на 20 см: S= 12400 см2

Площадь лопаток в воде s = 3528 см2 (по три лопатки 14*7 см*6 колес)

Имеем V = v * корень (s/S) = 7,1 км/час – расчетная скорость,
по факту 3,5 км/час
А где ошибка, надо думать. Если брать коэффициент обтекания колес меньше, чем у плоской лопатки, тогда расчетная скорость будет еще больше, лопатки не всегда перпендикулярны вектору скорости, как учесть сопротивление лодки длинной 3,5м*0,8м – пока не придумал, как приблизить расчет и факт, можно условно ввести поправочный коэффициент 0,5, но надо нарабатывать статистику разных форм вездеходов и их фактических скоростей. А все остальное вроде логично складывается.
Еще не нравится квадрат скорости в формуле сопротивления, потому как корень из числа меньше единицы увеличивает результат, может принять линейную зависимость для наших не больших скоростей, тогда Я выхожу на 3,7 км/час – вполне правдоподобно.
Но посчитал V для «Транспортера для рюкзака», получилось 2,6 км/час – фигня какая-то…(правда опять сечение колес шириной 0,8 м при глубине погружения 0,4м взял как вертикальные плоскости) – надо методику совершенствовать…(или разделить на вездеход и болотоход)!

Стаканыч

Petrovih
Ты не учел волновое сопротивления корпуса,вот статья на эту тему:
http://old.marin.ru/lib_cap_page05.shtml
Видимо,идет наложение волн от 6 колес и корпус сам утыкается в "горб сопротивления".Для начала надо бы провести буксировочные испытания на различных скоростях.

amfibia · Сообщение **amfibia** » 26 апр 2011, 08:28

Petrovih
Я понял, что у Вас есть какая-то экспериментальная с гребными колёсами.
Если не секретно покажите фотографию.

sergej · Сообщение **sergej** » 26 апр 2011, 08:44

Стаканыч писал(а):Ты не учел волновое сопротивления корпуса

А так же силы действующие на лопатки

Petrovih писал(а):Но посчитал V для «Транспортера для рюкзака», получилось 2,6 км/час – фигня какая-то…(

Петрович это не фигня, фигня когда пишут скорость 15 км.ч.

Petrovich · Сообщение **Petrovich** » 27 апр 2011, 05:30

sergej писал(а):Петрович это не фигня, фигня когда пишут скорость 15 км.ч.

Сергей, 15 км/ч для меня тоже не фигня, битве за эту высоту Я посвятил 5 месяцев, еще пара думаю осталась. Пусть планку в 15 не возьму, хотя надеюсь, но "Союзный рекорд" думаю будет (а интересно, он есть какой-нибудь на сегодняшний день)?

Стаканыч

Petrovih писал(а):
sergej писал(а):Петрович это не фигня, фигня когда пишут скорость 15 км.ч.
Сергей, 15 км/ч для меня тоже не фигня, битве за эту высоту Я посвятил 5 месяцев, еще пара думаю осталась. Пусть планку в 15 не возьму, хотя надеюсь, но "Союзный рекорд" думаю будет (а интересно, он есть какой-нибудь на сегодняшний день)?

БМД-2 и БТР-90-10км/ч

Petrovich · Сообщение **Petrovich** » 27 апр 2011, 10:23

Это все по воде перемещается не за счет колес, у меня ориентир только на колеса, на воде с места (а то и снегоходы по воде бегают), причем без манипуляций с гайками и навесным оборудованием

Юрич · Сообщение **Юрич** » 27 апр 2011, 21:24

Petrovih писал(а):Скорость центра лопатки выразил через скорость вездехода на суше и отношение диаметра колеса и радиуса вращения лопатки.
v = Vс* 2 * r/Dк

моя «v» лопатки при 30 км/ч и Шаинах (на примера шестиколесника) Dк= 0,9м получилась 13,3 км/ч (логично, центр лопатки бегает по меньшему радиусу, чем колесо)

Petrovih

ИМХО. здесь какая то некорректность. Колеса намного быстрее вращаются в воде, чем порступательная скорость корпуса. Эти две скорости не очень связаны. можно включая разные передачи вращать колеса с разными скоростями, а машина всё равно почти на месте.

И еще мне кажется должна быть какая то составляющая сопротивления от трения о воду, ведь зеркально-лакированное каноэ лучше плывет, чем обшарпанное.

Колеса вращаются быстрее потока, значит сопротивления не встречают, а преодолевают сопротивление при входе и выходе лопаток из воды, т.е. совершают бесполезную работу.

Колеса нам интересны, т.к. позволяют движение в болоте, среди шуги, колотого льда и по заросшей воде.

Спасибо что интересуетесь этой темой!

Petrovih писал(а):Это все по воде перемещается не за счет колес

Есть гонки машин по воде. причем гоняют не хуже чем снегоходы

Petrovich · Сообщение **Petrovich** » 28 апр 2011, 09:24

Юрич писал(а):ИМХО. здесь какая то некорректность. Колеса намного быстрее вращаются в воде, чем порступательная скорость корпуса.

Юрич, Я слово суша упомянул, ну вообщем скорость колес измеренную спидометром, если бы он был.
А вчера посидел с калькулятором, аж дух перехватило...в теме "Транспортер для рюкзака" у меня есть фото колеса, на котором видны лопатки между камер ( -там правда пока одна для примерки). У простого колеса с лопатками эти лопатки расталкивают воду в разные стороны, у меня они окружены плоскостями, с боков и сверху камеры, еще с двух самими лопатками, вообщем получаются короба внутри колеса, посчитал объем этих коробов, в которых вроде должна перемещаться вода, да привел к оборотам колеса на 30 км/ч (по спидометру), получилось что мои колеса будут перемалывать 22 тонны воды в минуту, аж самому загорелось поскорее засунуть это все в воду, - через пару месяцев отчитаюсь...

казерог

Petrovih писал(а): мои колеса будут перемалывать 22 тонны воды в минуту,

сколько не молоть муки не будет

точнее будешь толочь воду в ступе

т.к. функцию винта гребного или колеса нашими колесами не достичь

Petrovich · Сообщение **Petrovich** » 28 апр 2011, 10:30

Выложил в тему для наглядности....

казерог

Petrovih писал(а):для наглядности..

так лучше

в этом варианте воду толкать будет эфективние чем без вставок но вот на сколько

Petrovih
А эти ласты камеру не перетрут?