Кургузов Роман, красивая машинка! Но в квартиру её не затолкать! В лифт не влезет! Вообще, японцы серийно выпускали микрокар с двигателем от Хонды диоо. В такой аппарат меня носом тыкали на форуме "Мопедист".
Очередные мысли на бумаге:
Самый сложный и загадочный для меня модуль, это передний мост.
Начну с установки на мост колёс. Они будут от Мини. На консольную работу не рассчитаны. Минимальные доработки, чтобы поставить колесо консольно на какой-то элемент шкворня, это:
- Максимально укоротить ось. Короткая ось меньше растягивается, прогибается и ломается. Для этого с правой стороны из втулки удаляется сальник. Зажим втулки идёт непосредственно в подшипник. А отверстие в декоративном диске глушится подходящей резиновой заглушкой.
- Чтобы перенести место изгиба оси как можно ближе к середине колеса, нужно упорами шкворня зафиксировать тормозной щит от качания в вертикальной плоскости. Верхний упор упирается в дно паза, и заодно, не даёт щиту провернуться. Нижний упор просто упирается в щит, предотвращая его качания вниз.
[/url]
По теории автомобиля, ось колеса считается на срез. Чушь собачья! Никогда такого не делал. Запас по прочности огромадный. Попробую, для примера:
Допустимые напряжения на срез, даже по мягким стальным заклёпкам 14 кг/мм^2 .
При диаметре оси 12 мм, площадь её сечения будет 3,14х(12/2)^2=113 мм^2.
Усилие среза составит 113х14=1583 кг.
Таких сил в трайке колёса никогда не будут испытывать. Разве только при десантировании без парашюта. Так что, по идее, если не крутить рулём на выбоинах, то ось должна выдержать щербатый асфальт.
Самое опасное для оси – изгиб.
Полярный момент сопротивления сечения круглого прутка диаметром 12 мм будет равен 0,1х12^3=172,8 мм^4.
При допустимом напряжении на растяжение стального прутка 30 кг/мм^2,
Ось выдержит изгибающий момент 30х172,8=5184 кг*мм.
Вроде много, но если изгибать пруток моим весом в 80 кг, то он должен начать гнуться на длине рычага более 5184/80=65 мм. На самом деле, значительно дальше, если пруток не из Китайской пластилиновой стали.
Если закрепить колесо без упора в тормозной щит, длина рычага изгиба составит 49 мм. И ось выдержит вертикальную нагрузку 5184/49=106 кг. При статической нагрузке на колесо в 60 кг, запас прочности будет равен 106/60=1,7. Вполне нормально, чтобы аккуратно ездить.
Если зажать упорами тормозной щит, длина рычага изгиба составит 30 мм. Ось выдержит вертикальную нагрузку 5184/30=173 кг. Запас прочности составит 173/60=2,9. Это уже значительно лучше.
Самое опасное для консольной оси колеса, когда машина идёт в занос. Максимальные усилия возникают в момент опрокидывания. Когда вектор из центра тяжести, переходит точку контакта бокового колеса с дорогой:
[/url]
Наклонную силу реакции колеса на дорогу, можно разложить на две составляющие. Горизонтальная, противодействующая заносу. И вертикальную, увеличившуюся за счёт перераспределения сил, реакцию дороги.
Так как высота центра тяжести над дорогой 500 мм, и половина колеи 940/2=470 мм, почти равны, то для упрощения их можно считать одинаковыми. И вычислить их значения без тригонометрических функций. Fтр=Fр=корень квадратный из (120^2/2)=85 кг.
Эти две силы гнут ось в разные стороны:
Вертикальная, против часовой стрелки моментом 85х30=2550 кг*мм.
Горизонтальная, по часовой стрелке моментом 85х200=17000 кг*мм.
При вычитании моментов один из другого, получим тот момент, который действует на ось колеса при боковом опрокидывании 17000-2550=14450 кг*мм.
Это больше допустимого в 14450/5184=2,8 раза.
Такой момент обеспечит мой веc в 80 кг, на плече длинной 14450/80=180 мм.
Ось явно не выдержит. Но попробовать стоит. Дело в том, что ось работает не совсем на изгиб. Иначе бы она ломалась на колясках у мотоциклов. Впрочем, у меня есть ещё два варианта выхода из положения:
- Заменить подшипники в колесе на №102. При том же диаметре, у него внутренний диаметр равен 15 мм. Вот где только найти такую ось?
- Развернуть колесо другой стороной и прикрутить к нему намертво узел крепления звёздочки от заднего колеса. Вместо звёздочки поставить тормозной диск. Такая переделка потребует токарных работ, но зато выдержит любые нагрузки.
Если всю эту чушь читает инженер, то наверное думает – Сказочник! Мастер околовсяческих наук! Нахватался везде понемногу, теперь другим мозги пудрит!
Как ни странно он будет прав!
Если же дипломированный инженер не заметил кой-каких неточностей, то грош ему цена!
Поясняю:
- Вертикальная и горизонтальная составляющая, никогда не будут равны! По той причине, что коэффициент сцепления с дорогой, он же коэффициент трения, никогда не равен единице. Горизонтальная сила всегда будет меньше!
- Боковой занос возможен при движении автомобиля по окружности или радиусу. Так как задние колёса не идут по колее передних, центр тяжести смещается немного вперёд, догружая передний мост.
- Для трайка случай особенный. Он переворачивается, когда вектор из центра тяжести пересекает прямую между передним внешним и задним колесом. Здесь надо учитывать, что вектор отклоняется не поперёк автомобиля, а по радиусу его поворота.
- В конструкции колеса мопеда, ось работает с преднапряжением. А раз так, то считается она на растяжение, а втулки на оси на смятие по самому мягкому элементу – тормозному щиту. Предварительно напряжённая конструкция выдерживает значительно большие усилия на изгиб, чем голый пруток 12 мм.
К чему я всё это? Да к тому, что не всё так просто! Погрешности в моих опусах есть? Конечно есть! Но они в безопасную сторону. А раз так, то для прикидочных данных годятся. Интересно, дочитал кто-нибудь этот бред до конца?
