أيروساني: من أين نبدأ؟

يواصل مكتب تحرير مجلتنا تلقي العديد من الرسائل من المصممين الهواة: يستمر الاهتمام بهذا النوع من معدات التزلج على الجليد بين أكثر الفئات العمرية تنوعًا بلا هوادة. لكن طبيعة الحروف غالبًا ما تشير إلى أن العديد من البنائين بدأوا في صنع عربات ثلجية ، وليس لديهم فكرة واضحة جدًا عما يريدون بناءه ، وكيف يرون سيارة المستقبل ، وأين يبدأون العمل. وبطبيعة الحال ، بسبب هذا ، فإنهم يرتكبون أخطاء مزعجة ، ونتيجة لذلك ، يحصلون على تصميم بدون الخصائص التشغيلية والتقنية المطلوبة.

تظهر سنوات عديدة من الخبرة في تصميم مجموعة متنوعة من الآلات أنه من أجل إكمال العمل بنجاح ، من الضروري الالتزام بتسلسل صارم في جميع مراحله - من ولادة الفكرة إلى تجسيدها في المعدن.

يرتكب الهواة الذين يصنعون عربات ثلجية بشكل مستقل ، كقاعدة عامة ، خطأ فادحًا ، متجاهلين إحدى اللحظات الإلزامية الأولى في عملية التصميم - تطوير المواصفات الفنية للتصميم الذي يقومون بإنشائه.

المهمة الفنية (أو المتطلبات الفنية) هي وثيقة البداية لجميع الأعمال الإضافية: الحسابات ، والتصميم التفصيلي للهيكل ، وتصنيعه اللاحق. يسجل ما يرغب المصمم في الحصول عليه من الجهاز ، الوحدة ، الجزء. بمعنى ، يتم تحديد هدف تصميم محدد ، والذي يجب تحقيقه في عملية العمل.

يجب التأكيد على أنه من الصعب للغاية طرح المشكلة بشكل صحيح ، مع الأخذ في الاعتبار الإمكانيات الحقيقية لحلها اللاحق ، ولكن بدون البيانات الأولية اللازمة. ومع ذلك ، يمكن القيام بذلك إذا قمت أولاً بدراسة التجربة التي تراكمت لدى الآخرين ، وتعرفت بالتفصيل على التصميمات التي تم إنشاؤها مسبقًا واختبارها وعرضها بنتائج جيدة.

ستكون هناك حاجة أيضًا إلى مجموعة معينة من المعرفة النظرية ، خاصة فيما يتعلق بتشغيل الماكينة ووحداتها الفردية - وبدون ذلك من المستحيل تحديد برنامج عمل دقيق.

تحدد المتطلبات الفنية الموضوعة بشكل صحيح إلى حد كبير ليس فقط مخطط الماكينة المستقبلية ، ولكن أيضًا أهم عناصرها. لم يتم تحديد الشكل والأبعاد بعد ، ولم تتم الإشارة إلى تصميم الوحدات الفردية ، وتتيح لك المهمة بالفعل الحصول على جميع البيانات الأساسية المطلوبة للحسابات والتصميم.

كل مصمم فردي في حلوله الإبداعية. لذلك ، يمكن أن تكون عربات الثلوج التي أنشأها الهواة - حتى من نفس النوع ، مماثلة في الغرض ، قوة المحرك المثبت - مختلفة في كل من الخصائص التقنية وفي حل المخطط العام والوحدات الفردية. يعتمد هذا أيضًا إلى حد كبير على عدد من الأسباب الخاصة ، والتي يتم تحديدها من خلال توافر المواد والتركيبات النهائية ، وقدرات الإنتاج ، وتوافر ورشة العمل ، والأدوات الآلية ، والأدوات اللازمة وحتى ظروف التشغيل المحلية.

في المتطلبات الفنية لعربة ثلجية من صنع هواة ، يجب تسجيل المشكلات التالية وحلها مبدئيًا.

خصائص الأداء

تعتمد مجموعة المتطلبات الخاصة بها على تعريف واضح لما يتم إنشاء السيارة من أجله: على سبيل المثال ، القدرة عبر البلاد لعربة ثلجية على الطرق الوعرة في فصل الشتاء ، والمخطط العام والعديد من الخصائص الأخرى. على سبيل المثال ، إذا تم استخدام مزلقة للصيد ، فيجب أن تتمتع الماكينة بدرجة عالية من القدرة عبر البلاد.

يتم تحديد درجة قدرة عربات الثلوج عبر البلاد ، وخصائص تشغيلها من خلال المعامل الديناميكي "للجودة" ، والذي تم العثور عليه من خلال الصيغة:

حيث K هي المعامل الديناميكي ، T هي قوة الدفع للمروحة بوحدة kgf ، التي طورتها عند العمل في الموقع ، أي بدون الحركة الانتقالية للعربة الثلجية ، Gx هي الوزن الجاري للعربة على الجليد بالكيلوغرام ق.

تتراوح قيمة المعامل K لعربة ثلجية من صنع هواة من 0.2 إلى 0.3. ولكن يجب أن نتذكر أنه كلما زادت هذه القيمة ، كلما كانت السيارة أكثر قبولًا في ظروف الطرق الوعرة في فصل الشتاء. يختار المصمم قيمة المعامل الديناميكي ، والتي يجب أن تسعى جاهدة لتكون 0.2 على الأقل. يمكن أيضًا استخدام الصيغة المذكورة أعلاه لتحديد T و Gx.

T = GxK ؛ و Gx = T / K ،

يمكن تحديد هذه القيم للحساب الأولي على النحو التالي:

حيث N هي قوة المحرك بالحصان. ثانية ، 0.8 - معامل يضمن موثوقية وعمر خدمة المحرك ؛ Tu هو الدفع المحدد للمروحة بوحدة kgf ، أي القوة التي تتطور بوحدة kgf لكل لتر واحد. مع. قوة المحرك.

يعتمد الدفع المحدد Tu على قطر الريشة الهوائية وقوة المحرك. يتم تحديده من خلال الحمل على المنطقة التي تجتاحها المروحة ، ويتناقص مع زيادة هذا الحمل. بقوة محرك تصل إلى 12 لترًا. مع. - 4.5 كجم / لتر. الصورة ، 20 ص. مع. - 4.0 كجم / لتر. ق ، 50 لتر. مع. - 3.5 كجم / لتر. ، 100 لتر. مع. - 3.0 كجم / لتر. ، 260 لتر. مع. - 2.6 كجم / لتر. مع.

بتعبير أدق ، يتم تحديد جهد الجر من خلال الصيغة:

T = (33.25 ساعة D N) 2/3

حيث 33.25 هو المعامل ؛ h هي كفاءة المروحة (بالنسبة للأجهزة المنزلية ، تتقلب ، اعتمادًا على صحة الحساب وجودة التصنيع ، من 0.65 إلى 0.82 ، أو من 65 إلى 82٪) ؛ D هو قطر المروحة بالأمتار ، و N هي قوة المحرك.

يمكن تحديد قيمة Gx بناءً على حقيقة أن الوزن الجاري يجب ألا يتجاوز 12 15 كجم لكل حصان واحد من قوة المحرك.

قدرة تحميل الهواء

ويشمل وزن الطاقم والركاب والبضائع المنقولة وإمدادات الوقود.

يتم إعطاء هذا الحمل لعربة ثلجية ذات زلاجات على نعلها المصنوع من الفولاذ الكربوني العادي ، حيث يتم أخذ معامل التكسير على الثلج بنسبة 100٪. عند استخدام مواد ذات معامل احتكاك أقل بدلاً من الفولاذ - النحاس ، والبولي إيثيلين منخفض الضغط ، والبلاستيك الفلوري - 4 - يمكن زيادة هذه القيمة. في هذه الحالة ، يتم تحديد G1x من التعبير

G 1 x = Gx 100 / f ،

حيث f هي نسبة معامل احتكاك المادة الأولية إلى معامل احتكاك الفولاذ الكربوني.

بالنسبة للمواد المستخدمة على نعل الزحافات ، ستكون معاملات الاحتكاك على النحو التالي: الكربون الصلب 1.0 ، أو 100٪ ، والخشب (الرماد) 0.97 ، والأركيليت 0.935 ، والفولاذ المقاوم للصدأ 0.810 ، والدورالومين 0.790 ، والبولي إيثيلين 0.735 ، والبلاستيك الفلوري 0.730 ، والنحاس 0.710.

نطاق السفر

المسافة التي يجب أن تقطعها عربة الثلج على إمدادات الوقود والزيت المتوفرة في الخزانات ، دون التزود بالوقود في الطريق.

مخزون الوقود

يحدد احتياطي الوقود المذكور أعلاه ، بدوره ، السعة المطلوبة لخزانات الوقود (بالإضافة إلى 5٪ من احتياطي الطوارئ).

سرعة الهواء

في المتطلبات الفنية ، يتم عادةً تسجيل قيمتين لسرعة حركة عربة الثلج: Vt - تقنية ، أي سرعة الحركة الفعلية على طول الطريق ، باستثناء الوقت الذي يقضيه في الوقوف على طول الطريق. Vmax هو الحد الأقصى الممكن ، أي السرعة التي يمكن أن تتطور بها عربة الثلج عندما يعمل المحرك بأقصى طاقة وبحمولة كاملة (محسوبة). يتم تحديد السرعة القصوى على مسافة محسوبة عند القيادة على الجليد البكر عند درجة حرارة الهواء الخارجية من -5 إلى -20 درجة ، بمعنى آخر ، عندما تنزلق الزلاجات جيدًا على الثلج. يجب أن تكون المسافة المقاسة مستقيمة ، دون عوائق من حواجز الثلوج ، الروابي ؛ طوله لا يقل عن 0.5 كم.

تحول الشعاع

يتم قياسه على المسار الداخلي للزلاجات على الجليد بسرعة تضمن سلامة أدائها ، عادةً 5 كم / ساعة.

رفع مقبول

يشار إلى أرض الرافعة المتاحة للتغلب عليها بواسطة آلة ذات حمولة وزن عادية.

متطلبات إضافية

في هذا القسم من المهمة الفنية ، يكتب منشئ عربة الثلج ما يجب أن ينعكس ، في رأيه أو بناءً على دراسة التجربة السابقة ، في تصميم الماكينة المستقبلية. يتضمن ذلك تحديد حجم السيارة أو ، على العكس من ذلك ، زيادة طول الجسم لنقل بعض البضائع كبيرة الحجم. قد تعكس بعض المتطلبات وجهة نظر المصمم لتخطيط الماكينة المطلوب أو عناصرها الفردية - بناءً على دراسة التجربة الحالية. على سبيل المثال ، "يجب صنع مزلقة على الجليد وفقًا لمخطط رباعي الزلاجات - حيث إنها أكثر ثباتًا وتتمتع بمقاومة أقل للحركة مقارنة بالتزلج الثلاثي" ، إلخ.

سلامة

تعتبر المروحة من أخطر العناصر الهيكلية (المحيطة). الثورات العالية تجعل الدائرة التي وصفها شفافة ، والعين البشرية لا ترى "مستواها". لذلك ، من الضروري للغاية:

برغي الحرس

عادة ما يتم دهانه بطلاء أحمر فاتح لتنبيه الناس إلى الخطر.

نظام الكبح

غالبًا ما يتم توفيره بواسطة أجهزة رافعة أو مكشطة.

نظام بدء تشغيل المحرك

يُحظر تمامًا بدء تشغيل المحرك الذي يستخدمه معظم الهواة عن طريق تدويره بواسطة المروحة يدويًا (مع تشغيل الإشعال). أنا بحاجة إلى كاتب.

الاضاءة الخارجية

في فصل الشتاء ، تكون ساعات النهار قصيرة جدًا ، وفي خطوط العرض الشمالية يحل الليل القطبي ، لذلك يجب تثبيت المصابيح الأمامية على عربات الثلوج ، مما يسمح للسائق برؤية الطريق جيدًا.

رسم تخطيطي لإيروسانيا

بعد وضع المتطلبات الفنية ، يمكنك المتابعة إلى المرحلة التالية من العمل - الحساب الأولي وتنفيذ الرسم التخطيطي لعربة الثلج. يتم تنفيذ هذه الأعمال بالتوازي. في الوقت نفسه ، ستكون الاختصاصات بمثابة دليل إرشادي: سيتم توضيحها في عملية الحسابات.

مثل هذا الرسم هو الأساس لتصميم آلة المستقبل. يحدد موقع جميع العناصر الهيكلية ، ومقاعد السائق والركاب ، ويحدد الملامح العامة للجسم ، وموقع الأبواب ، والنوافذ ، والبوابات ، وينسق جميع الأبعاد الأساسية.

كثير من محبي الإبداع التقني ، الذين يحاولون تسريع العمل ، يتجاهلون مرحلة مهمة مثل رسم رسومات الآلة.

هذه ممارسة مضللة. تظهر التجربة أن الوقت الذي يقضيه في تنفيذ الرسومات ، والعمل على الأجزاء والأحجام عليها ، يؤتي ثماره بشكل جيد بسبب انخفاض تكاليف ربط الأجزاء وتركيبها أثناء البناء ، ناهيك عن حقيقة أن المصممين المهملين يخسرون المزيد بسبب إعادة العمل القسري للأجزاء الفردية ...

يتم تنفيذ رسم التخطيط في ثلاثة إسقاطات بمقياس لا يقل عن 1: 5 ، إذا لزم الأمر ، مع أقسام إضافية ، وقطع وقيادات للعقد الفردية.

أثناء عملية التجميع ، يجب أيضًا الانتباه إلى متطلبات السلامة. أهمها على النحو التالي.

في الهباء الجوي المفتوح ، يجب ألا تقل المسافة من ظهر السائق إلى مستوى دوران المروحة عن 0.8 متر.

يجب أن تكون المحركات الدوارة الموجودة خلف ظهر السائق - البكرات والسلاسل والأحزمة - مغطاة بواقيات الأمان.

في حالة من النوع المغلق ، من المهم ضمان التثبيت الموثوق به وسهولة استخدام الأبواب والبوابات. ليس أقلها في هذه المتطلبات هو الحاجة إلى رؤية جيدة للطريق من مقعد السائق: زاوية الرؤية عبر الزجاج الأمامي يجب أن توفر الرؤية بالفعل من 5 أمتار من أصابع الزلاجات الأمامية.

من المفيد حماية الزجاج الأمامي من التجمد - على سبيل المثال ، عن طريق تركيب زجاج مزدوج ، وكذلك توفير مساحات للزجاج الأمامي.

يجب فصل خزانات الوقود وبطاريات التخزين عن الكابينة بواسطة قسم مغلق.

يجب تسخين الكابينة باستخدام سخانات مستقلة: من المستحيل وضع أنابيب عادم على طول الجسم لهذه الأغراض.

يجب ألا تبرز المروحة عبر عرض الماكينة خارج الحواف الخارجية للزلاجة ؛ المسافة من نهاية النصل إلى أسفل الهيكل لا تقل عن 50 مم ، وإلى باطن الزحافات - 250 مم على الأقل. يجب ألا تسقط نهايات الزلاجات الخلفية في مستوى دوران المروحة.

وما هو اللون الخارجي المفضل لعربة الثلج؟ أي شيء ، ولكنه دائمًا مشرق ، مرئي بوضوح في الثلج من مسافة بعيدة.