Параметры пятна опоры волокуши (саней) 1350х530.
Пётр,наконец я закончил расчеты по твоему снегоходу и хочу озвучить тебе и форумчанам результаты. Вот таблица, объяснения будут ниже
В первой строчке результаты расчетов, которые я выкладывал на форуме ранее. Для того чтобы более правильно оценить движение твоего снегохода мне пришлось сделать несколько шагов. Итак по порядку:
Шаг 1. Приведение результатов расчетов к реальным условиям. Помнится, ты говорил, что в Вашей местности в январе-феврале средняя плотность снега составляет около 170 кг/куб.м. Я внес изменения плотности в исходных данных. Расчетная связность при этом возросла со значения 648 Па до 876 Па. Коэффициент угла внутреннего трения tg f возрос с 0,2443 до 0,2542. Несущая способность снега поднялась с 1855 до 2192 кгс/куб.м. По результатам расчетов: сопротивления вертикальной деформации несколько уменьшились, т.к. уменьшилась осадка в снег; сила трения лыж не изменилась, т.к. я не менял ни площади лыж, ни пассивного веса ( напомню в расчетах для всех снегоходов он задавался из расчета, что вес водителя составляет 100 кг); из-за увеличения связности немного возросло бульдозерное сопротивление; однако увеличение связности и tg f привело к заметному росту максимальной тяги на гусенице, что в корне поменяло картину проходимости и критерий К" возрос до значения 1,23 , т.е. запас по тяге стал почти 20 кг, что ооочень даже неплохо.
Шаг 2. В результаты расчетов Шага 1 внёс коррективы по реальному весу водителя (75 кг). Я не стал делать точное распределение веса по пассивным и активным площадям, т.к. судя по твоим видео оно примерно составляет 50 на 50. Результаты расчетов опять немного изменились: сопротивления вертикальной деформации и бульдозерное ожидаемо снизились и на лыжах и на гусенице, что связано с уменьшением осадки; так же из-за снижения веса снизилась сила трения лыж; в результате общая потребная тяга снизилась заметнее, чем уменьшилась максимальная тяга на гусенице, что привело к росту К" до 1,295
Далее я прицепил на крюк волокушу с теми параметрами по весу и размерам, которые ты предоставил (общий вес волокуши 70 кг, размеры пятна контакта 1350х530). В Шаге 3 я это сделал для водителя весом 100 кг, а в Шаге 4 для тебя (75 кг). Нагрузка на крюке (32,5 кг) привела к перераспределению веса с лыж на гусеницу, что с одной стороны заметно снизило все сопротивления на лыжах ( Шаг 3 минус 215,9 Н ; Шаг 4 минус 187,7 Н), но повысило сопротивления на гусенице (Шаг 3 плюс 101,9 Н ; Шаг 4 плюс 96,5 Н). Видно, что прирост сопротивлений на гусенице не так заметен, как убывание сопротивлений на лыжах, что дало прирост к запасу тяги в среднем на 10 кг. Вдобавок догрузка
гусеницы привела к заметному увеличению максимальной тяги на гусенице. Однако сама крюковая нагрузка привела к резкому скачку потребной тяги. Результат - падение значение критерия К". Однако запаса тяги достаточно для уверенного движения твоего снегохода с волокушей на крюке.
Какие можно сделать выводы? Если планируется частое использование снегохода с волокушей на крюке, то снегоход самодостаточен. Можно "поколдовать" немного с площадью лыж (особенно с их шириной), но в целом в этом случае получилась сбалансированная конструкция. Однако при использовании снегохода без крюковой нагрузки явно видно, что лыжи перегружены и надо уменьшать давление на них, но не увеличением их площади (это неизбежно приведет к увеличению сил трения), а переносом веса водителя на гусеницу. Результаты расчетов четко показывают, что перераспределение веса приводит к выравниванию сопротивлений от лыж и
гусеницы. При этом сопротивления от лыж уменьшаются быстрее, чем растут сопротивления
гусеницы, что дает небольшой выигрыш в тяге. Кроме этого нагружение
гусеницы (без фанатизма!) приводит к росту максимальной тяги
гусеницы, что также увеличивает запас по тяге. Можно оперативно рассчитать различные варианты. Например установить более узкие лыжи той же площади, а распределение веса не менять. Сила трения при этом не изменится, а вот сопротивления вертикальной деформации и бульдозерное линейно зависят от ширины лыж. То есть, если просто уменьшить ширину лыж в 1,5 раза , соответственно увеличив их длину, то названые сопротивления тоже снизятся в 1,5 раза. Осадка лыж при этом изменится незначительно. Далее можно, скажем, уменьшить площадь лыж, уменьшив их длину, а для сохранения давления на лыжах перенести часть веса водителя на гусеницу. Это тоже однозначно приведет к росту проходимости. Вариантов много и их можно оперативно рассматривать один за другим и выбрать наилучший. Расчет составляет не более двух минут.
В конце следует отметить, что если бы я тупо включил бы в расчеты, которые выкладывал ранее, крюковую нагрузку и при этом не учитывал перераспределение веса с лыж на гусеницу, то критерий К" был бы всего 0,78 , что вызвало бы массу негодования среди нашего брата. Ведь есть реальные видео в реальном снегу, где твой снежик уверенно тянет волокушу. Вот как-то так.