Сопротивление перематыванию гусениц

[Konservator]

Varnas,

Классическая формула расчёта мощности для гусеничной машины:

N = P · V/η

P = Pf + Pвозд

Pвозд = Cx · ρв/2 · F · V2

η = ηм · ηгус где ηм – механический КПД трансмиссии, ηгус - КПД гусеницы.

При отсутствии кинематической схемы можно принимать ηм = 0,87...0,9

Для оценки КПД гусеницы используются экспериментальные данные. При их отсутствии можно воспользоваться эмпирической зависимостью ηгус =0,95- 0,005·Vmax , (если Vmax в км/ч), или ηгус= 0,95 – 0,018·Vmax, (если Vmax в м/с).

На твёрдой ровной дороге принимается f = 0,03

для других покрытий надо смотреть в таблицах, вот , к примеру: http://vfl.ru/fotos/78239b7026750507.html?antid=1

Pf = M х f
M(масса)


... как видно из формулы, КПД гусеничного движителя сильно зависит от скорости.

[Fuad]

Ну а сечас хорошо бы еслиб указали на ошибку. А то при таких раскладах 1 литр на км при весе вездехода в пару тон савсем грустно становитса. Разве что ети 60-70 литров тратитса на бездорожье для образование колеии...

Ошибки нет, все верно, за исключением роста сопротивления с ростом скорости.
Исходя из старых справочников, при высокой скорости КПД движителя может быть и 0,7-0,75 именно из-за сопротивления перематыванию.
И все эти параметры обычно даны для металлической гусеницы с шарнирами, наше же полотно из транспортерки "сопротивляется" сильнее. Так что КПД ходовой Thiokol думаю может падать и пониже 0,7 на скорости под 40км/ч.

Да вот только интереснее получаетса с тригонометрией. При весе 2,5 тон и сопротивлении качению почти 460 кг получаетса, что при свободной передаче вехдеход нескатитса и с 10 градусного склона.

Скатится, на низкой скорости ему нужно меньше 460кг чтобы двигаться.
У меня как раз улица у дома с рельефом, на вскидку около 10гр. примерно спуск, асфальт. Если тронуться и переключиться на нейтраль, то вездеход медленно катится вниз без помощи. Так же его можно толкнуть руками и он покатится. Но, если натянуть гусеницу сильнее, то он уже не катится, тоже самое если гусеница ослаблена. Масса факторов влияют на сопротивление перематыванию полотна, зависимость, я так понимаю, не линейная.
Ваши расчеты для высокой скорости в целом верны, но, как указал Konservator, его еще нужно поделить на коэффициент. Для Thiokol думаю это будет 0,65-0,7.

[Oleg_P]

Varnas... как видно из формулы, КПД гусеничного движителя сильно зависит от скорости.

Здравствуйте Konservator !
Как только вижу "сопротивление воздуха" в расчете сопротивления гусеничной машины... нет слов... одни буквы и все МАТОМ!
Я уже писал для всех знатоков-теоретиков, которые сами ничего в расчетах понять не могут и читают "умные" книжки:
1. Берешь вездеход. Самодельный. Ставишь на "грунт" (асфальт у гаража, гравий, лесную дорогу, торф, ЛЮБОЙ ГРУНТ).
2. Возле первого грунтозацепа на этот самый "грунт" кладешь спичку (сигарету, палочку...)
3. Ставишь друга с телефоном, чтобы объектив камеры был направлен на "спичку" и грунтозацеп. Пусть снимает.
4. Едешь вперед потихоньку. Ровно до того момента когда "первый" грунтозацеп станет "последним". А куда ему деваться ведь вездеход по гусенице проезжает от "первого" до "последнего" опорного катка, только грунтозацеп лежит на "грунте".
5. Просишь друга показать получившиеся видео и ... в полном ах...е наблюдаешь как этот самый грунтозацеп движется по грунту мимо спички ВПЕРЕД Потом до тебя доходит, что это ВЕСЬ ВЕЗДЕХОД ВМЕСТЕ С ГУСЕНИЦЕЙ СКОЛЬЗИТ ПО "ГРУНТУ" В НАПРАВЛЕНИИ ДВИЖЕНИЯ.
Ну и остается добавить, что ни один из авторов "умных" книжек об этом не упоминает (а большая часть из них и не знает о таком явлении по научному называемом "отрицательным буксованием").
Теперь практическая рекомендация для ВАШЕГО ВЕЗДЕХОДА - чем меньше сдвигается грунтозацеп по направлению движения, тем меньше потери во время движения.
По приведенной выше в моем посте оценке эти потери на трение-скольжение всего вездехода вместе с гусеницей по грунту являются вторыми после потерь в зацеплении.
А Вы про потери от трения о ... воздух

[Konservator]

Oleg_P, а я разве что то говорил про воздух? Я привёл формулу для расчёта, где есть сопротивление воздуха.
Вы считаете что его не надо учитывать. Может быть...
У меня нет вездехода. У меня реплика танка. И я могу легко прикинуть, подставив циферки.
Так вот, макет у меня полноразмерный, но лёгкий. Площадь поперечного сечения, грубо около 3 кв. м. А масса 1300 кг.
Так вот сопротивление "перекатыванию" гусеницы будет порядка 40 кг. А сопротивление воздуха на скорости 36км/ч - 20 кг. Вы не находите что они вполне сопоставимы? Считаете ТРЕТЬ не нужно учитывать? И да, для настоящего танка, вес которого 6 тонн, а сопротивление перекатыванию 200 кг это составит уже всего 10%(площадь для воздуха та же).
По отрицательному буксованию, оно присутствует далеко не везде и не всегда. В основном эффект наблюдается на траках с явно выраженной шпорой заднего расположения. Только такая может при провороте укладки протащить вперёд всю гусеницу вместе с машиной. Так что не надо обобщать... И вообще, все эти "спецэффекты" и составляют КПД гусеничного движителя, описаного формулой.

[новичок]

Просишь друга показать получившиеся видео и ... в полном ах...е наблюдаешь как этот самый грунтозацеп движется по грунту мимо спички ВПЕРЕД

А есть такая возможность продемонстрировать это на видео?

[Oleg_P]

Oleg_P, а я разве что то говорил про воздух... В основном эффект наблюдается на траках с явно выраженной шпорой заднего расположения. Только такая может при провороте укладки протащить вперёд всю гусеницу вместе с машиной. Так что не надо обобщать...

Здравствуйте Konservator !
Не надо так много букав с общетеоретическими выкладками из "умных" книжек.
Просто сделайте тест на замер отрицательного буксования на ВАШЕЙ машине и выпадайте в ах...й
С Днем Победы!

[Oleg_P]

Просишь друга показать получившиеся видео и ... в полном ах...е наблюдаешь как этот самый грунтозацеп движется по грунту мимо спички ВПЕРЕД

А есть такая возможность продемонстрировать это на видео?

Здравствуйте новичок !
Нет у меня под рукой машины. Но тест на отрицательное буксование можно сделать на ЛЮБОЙ машине из описанных на фруме гусеничных вездеходах. Оно будет на всех!

[Шевчук Виктор]

Шестой мост? Ой вей, что ето за диво дивное такое:)?

ето двухзвенник. На каждом звене должно было быть по три моста. Не нравится шестой мост, будем называть ето шестая ось. Так удобнее? В соревнованиях по теоретике -словоблудию, состязаться не берусь, победите. Но оно ездит по сей день. А если действительно интересно, тема называется двухзвенники с Радужного. С днём победы Вас!

[Konservator]

Oleg_P, приветствую! Спасибо! И Вас с наступившим Днём Победы!!!
Таскал "танк" в Выборг, вчера поздно вечером вернулся. Разгружался уже сегодня.

Не надо так много букав с общетеоретическими выкладками из "умных" книжек.
Просто сделайте тест на замер отрицательного буксования на ВАШЕЙ машине и выпадайте в ах...й

Вот, как раз и сделал.



Вы правы, эффект присутствует! Но не такой, чтобы выпасть в ...
Последние 7 секунд машина просто откатывается под собственным весом (там еле заметный уклон), и стрелочка уже уходит. Отсюда вывод: потери от "эффекта" не такие уж большие.
И, да...

И вообще, все эти "спецэффекты" и составляют КПД гусеничного движителя, описаного формулой.

Так что в итоге, для конкретно моей машины?
Сопротивление перекатыванию на твёрдом ровном, порядка 40 кг. Снижение КПД движителя на скорости около 36 км/ч, пусть будет ещё килограмм 10, ну даже если 20... В сумме 60 кг. А воздух 20 кг. Т.е. сопротивление воздуха составляет 25% потерь. Вы по прежнему считаете это не существенным?
Кстати, когда шёл по ладожскому мосту, через открытый смотровой люк, это сопротивление глазками, ой как ощущается! Особенно при минусовой температуре.

Повторюсь: потери в зацеплении, во всех подшипниках(колёс много), трение катков о клыки(у меня, прямо СКРИП), обратное буксование, гистерезис в ленте, всё это СОСТАВЛЯЮЩИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕКАТЫВАНИЮ. Что там сколько, какие доминируют, не знаю. Но мне достаточно общей цифры, и того, что Оковский мотор всё это тянет...

[новичок]

Вот, как раз и сделал

[Varnas]

. как видно из формулы, КПД гусеничного движителя сильно зависит от скорости.

как понимаю ето сильно зависит от биения гусеничной леты, что сильно зависит от расположения ведущего колеса (переднее/ заднее) и поддерживающих катков.

Исходя из старых справочников, при высокой скорости КПД движителя может быть и 0,7-0,75 именно из-за сопротивления перематыванию

Но ето десятки процентов, а не разы.

Но, если натянуть гусеницу сильнее, то он уже не катится, тоже самое если гусеница ослаблена.

Так и должно быть. Сильно натянули ленту, а при огибании ей ВК и ленивца она все равно должна частично растягиватса (сгибает пусть и по большому рядюсу). А она уже и так натянута... Поетому мне и ненрависа ходовые с малым радюсами изгиба гусеничной ленты (наппример Тингер) . Да и катки чем меньше, тем с большими потерями катятса по гусенице.

Теперь практическая рекомендация для ВАШЕГО ВЕЗДЕХОДА - чем меньше сдвигается грунтозацеп по направлению движения, тем меньше потери во время движения.
По приведенной выше в моем посте оценке эти потери на трение-скольжение всего вездехода вместе с гусеницей по грунту являются вторыми после потерь в зацеплении.

Как понимаю, чем высота трака меньше относительно осей шарнира, тем ети потери меньше. У гусеницы с нулевой толщиной ети потери должный отсутсвовать.

Так вот сопротивление "перекатыванию" гусеницы будет порядка 40 кг. А сопротивление воздуха на скорости 36км/ч - 20 кг.

Я приводил расчеты на пршлой странице. Скорость 40км час при потребляемой мощности 50 киловат - ето сопротивление 400 кг. Так что для гусеничной машины сопротивление воздуха на таких скоростях ето погрешности несущественные.

В соревнованиях по теоретике -словоблудию, состязаться не берусь, победите.

Да вы шо, менчя за юриста или политика принимаеие ?

ето двухзвенник. На каждом звене должно было быть по три моста.

Хм... Вот интересно (хотя бы теоретически) как 4 гусеницы вместо двух влияет на расход топлива? С одной стороны гистерезные потери на перематывание гусеничного хода должны быть в два раза больше. Потери на колебания верхней ветки должны быть меньше изза боле коротких гусениц. Потери в зацеплении - неясно.

[Oleg_P]

Теперь практическая рекомендация для ВАШЕГО ВЕЗДЕХОДА - чем меньше сдвигается грунтозацеп по направлению движения, тем меньше потери во время движения.
По приведенной выше в моем посте оценке эти потери на трение-скольжение всего вездехода вместе с гусеницей по грунту являются вторыми после потерь в зацеплении.

Как понимаю, чем высота трака меньше относительно осей шарнира, тем ети потери меньше. У гусеницы с нулевой толщиной ети потери должный отсутсвовать.

Здравствуйте Varnas !
Если понимать под "высотой трака" расстояние от "шарнира" до края грунтозацепа, то наверное. НО! Зачем гусеница БЕЗ грунтозацепов? Она ж хуже колеса

[Konservator]

Я приводил расчеты на пршлой странице. Скорость 40км час при потребляемой мощности 50 киловат - ето сопротивление 400 кг. Так что для гусеничной машины сопротивление воздуха на таких скоростях ето погрешности несущественные.

Где там расчёты? Чего то не увидел.
Там какие то ваши путаные мысли, без формул и реальных цифр.
К примеру, американцы в 1942 году на Абердинском полигоне НАМЕРИЛИ динамометром сопротивление перекатыванию 27-тонного ТАНКА!!! Т-34 на твёрдой ровной поверхности ~ 560..720 кг.
Расчётный по формуле будет 27000кг х 0,03(коэфф сопротивления на твёрдом ровном) = 810 кг
Вот это расчёт!
А у вас для 2,5-тонной машины 400 кг, пусть даже на 40 км/ч
Расчёт?!
Или вы для болота рассчитывали? 40 км/ч ? Где формулы?

[Varnas]

Там какие то ваши путаные мысли, без формул и реальных цифр.

Ну извините, незнал что физика за 8 клас для вас так трудна. Раз на основе расхода топлива на 100 км пути для вас невозможно подcчитать какая тяга требуетса для движения машины, то о чем тут писать? Мы же не школе.

Расчётный по формуле будет 27000кг х 0,03(коэфф сопротивления на твёрдом ровном) = 810 кг
Вот это расчёт!

Ну да - сложность расчетов прям зашкаливает. Только вот ето сопротивление БУКСИРОВКИ и на малой скорости, фактически усилие страгивания. Только вот пара нюансов при таком сопротивлении качению Т34 для движении со скоростью 40 км/ч хватило бы и 100 киловат, то есть мене 140 лс. Впрочем учитывая, что Т34 на 100 км жрал 160-200 литров, то большинству производителейнынешних гусеничных вездеходов гордитса нечем - машины легче танка 10-20 раз, а топлива жрет лиш в 3-5 раз меньше. Так себе достижение, показвающее что просто натянуть на звезду ленту с траками много ума нетребуетса.
Кстати по поводу етого коефициента 0,03 - так по етому коефициенту га71 весом 4 тонны должен толкатса усилием 120 кг. Мужик долгое время может тянуть/толкать с усилием примерно 30 кг. Нехотите с друзьями попробовать - сколько его протащите? Помнитса как то раз пришлось с еще 3-4 мужиками на ровном асфальте толкать тролейбус несколько метров, но язык уже на плечо свешивался. Маса там конешно больше, но сопротивление качению должно быть меньше на порядок....

[Konservator]

Ну да - сложность расчетов прям зашкаливает. Только вот ето сопротивление БУКСИРОВКИ и на малой скорости, фактически усилие страгивания. Только вот пара нюансов при таком сопротивлении качению Т34 для движении со скоростью 40 км/ч хватило бы и 100 киловат, то есть мене 140 лс.

Varnas, конечно, это только усилие для перекатывания по твёрдой поверхности(f=0,03). В первом сообщении на этой странице есть все формулы для расчёта. Циферки подставьте, и не нужно будет ничего гадать. Там учитывается и сопротивление грунта, и КПД трансмиссии, и КПД гусеницы и ... воздух... Для Т-34 по асфальту, да, достаточно порядка 170 кВт для предельной скорости в 48 км/ч.

Нехотите с друзьями попробовать - сколько его протащите?

http://images.vfl.ru/ii/1540657203/c18b ... 3698_m.jpg
http://images.vfl.ru/ii/1540657341/d8e0 ... 3729_m.jpg
http://images.vfl.ru/ii/1540657427/8bc1 ... 3736_m.jpg