Przegląd Mechaniczny 12/2014

More documents

Recommendations

Info

ma∏oÊci zmćzeniowej codziennie monitorowano stan techniczny poszczególnych zespo∏ów ramy i uk∏adu jezdnego. Stwierdzono, ˝e po uzyskaniu 63 198 cykli nastàpi∏o zmćzeniowe p´knićie belki poprzecznej z prze∏omem nieregularnym szarym. Widok uszkodzenia zmćzeniowego przedstawiono na rys. 3. Rys. 3. Rama wózka – model badawczy, uszkodzenie ramy Po wykonanych badaniach zmćzeniowych ukszta∏towanie zespo∏u zawieszenia tylnego zosta∏o zmienione – zamiast uk∏adu ze spr´˝ynami Êrubowymi zastosowano zawieszenie z elementami amortyzujàcymi o konstrukcji metalowo-gumowej. Przeprowadzone ponownie badania wytrzyma∏oÊci zmćzeniowej wykonano pod zwi´kszonym obcià˝eniem, dla si∏ o maksymalnej wartoÊci 2200 N. Uk∏ad wprowadzania si∏ w konstrukcj´ wózka pozosta∏ analogiczny jak w przypadku badaƒ wczeÊniejszych. Dla nowego rozwiàzania wykonano ∏àcznie 98 570 cykli obcià˝eniowych. Przeprowadzone po badaniach dok∏adne ogl´dziny po∏àczeƒ i w´z∏ów konstrukcyjnych nie wykaza∏y Êladów uszkodzeƒ. Widok nowej tylnej cz´Êci ramy oraz modu∏ów zawieszenia wózka typu skuter przedstawiono na rys. 4. OkreÊlenie dopuszczalnych parametrów skr´tu W ramach opracowania sterowników jazdy przeprowadzono analizy w zakresie opracowania innowacyjnego uk∏adu sterownika skr´tu dla wózków typu skuter. Celem by∏o oszacowanie zale˝noÊci pomi´dzy kàtem skr´tu kierownicy a maksymalnà pr´dkoÊcià, przy której zostanie zachowana statecznoÊç wózka, jak równie˝ wprowadzenie do uk∏adu sterowania ogranicznika, który automatycznie redukowa∏by pr´dkoÊç wózka w trakcie ruchu po ∏uku. W celu zapewnienia w∏aÊciwej trakcji wózka konieczne by∏o rozwa˝enie dwóch rodzajów sytuacji niepo˝àdanych, które mogà wystàpiç w trakcie ruchu po ∏uku: – utrata przyczepnoÊci ogumienia do nawierzchni i tym samym utrata sterownoÊci – poÊlizg, – utrata statecznoÊci pod dzia∏aniem si∏y bezw∏adnoÊci w ruchu po ∏uku prowadzàcej do oderwania wewn´trznych kó∏ od nawierzchni i przewrócenia si´ wózka. Korzystnie jest, jeÊli sytuacja uÊlizgu kó∏ wyst´puje zawsze wczeÊniej (przy mniejszej pr´dkoÊci) ni˝ utrata statecznoÊci. Rozwa˝ajàc warunki statyki wózka dla obu niepo˝àdanych sytuacji, mo˝na sformu∏owaç dwa warunki stanów granicznych – dla poÊlizgu oraz dla wywrócenia wózka. ObjaÊnienia oznaczeƒ w stosowanych w dalszej cz´Êci opracowania wzorach przedstawiono na rys. 5 i rys. 6, na których: Q – ci´˝ar wózka wraz z pasa˝erem, Fb – maksymalna si∏a bezw∏adnoÊci (odÊrodkowa) w ruchu po ∏uku, Rys. 4. Rama wózka – rozwiàzanie poprawione Rys. 5. Oznaczenia do obliczeƒ – schemat wózka w ruchu po ∏uku (widok z góry) 36 ROK WYD. LXXIII ZESZYT 12/2014
Porównujàc zale˝noÊci na pr´dkoÊci graniczne dla warunku poÊlizgu i warunku utraty statecznoÊci, oraz bioràc pod uwag´, ˝e pr´dkoÊç graniczna dla warunku poÊlizgu powinna byç zawsze mniejsza, tj.: otrzymuje si´ zale˝noÊç, której zachowanie zapewni, ˝e utrata statecznoÊci wózka nie b´dzie wyst´powa∏a, gdy˝ zawsze wczeÊniej nastàpi uÊlizg kó∏: Rys. 6. Oznaczenia do obliczeƒ – schemat wózka w ruchu po ∏uku (widok z ty∏u) r – minimalny promieƒ skr´tu, d – rozstaw kó∏ wózka, l – rozstaw osi wózka, h – wysokoÊç Êrodka ci´˝koÊci wózka z pasa˝erem, g – przyspieszenie ziemskie, V – pr´dkoÊç wózka, α – Êredni kàt skr´tu kó∏, µ – wspó∏czynnik przyczepnoÊci poprzecznej. Pierwszy warunek – dla stanu poÊlizgu, wyst´puje, kiedy si∏a bezw∏adnoÊci oddzia∏ujàca na wózek przewy˝sza wartoÊcià si∏´ przyczepnoÊci poprzecznej, mo˝na go wić zapisaç w postaci: Fb > Q · µ Si∏a bezw∏adnoÊci w ruchu po ∏uku okreÊlona jest zale˝noÊcià: Z tych równaƒ uzyskujemy zale˝noÊç na pr´dkoÊç granicznà, przy której si∏y oddzia∏ujàce na wózek si´ równowa˝à: Niestety, zachowanie tej zale˝noÊci w przypadku wózków inwalidzkich, o narzuconych w normach wielkoÊciach, jest praktycznie niemo˝liwe – wi´kszoÊç czasu u˝ytkowania b´dzie dotyczy∏a terenów utwardzonych o suchej nawierzchni. Dla takich warunków (np. sucha nawierzchnia betonowa), wspó∏czynnik tarcia w parze z gumà mo˝e osiàgaç wartoÊç do 0,85. W takim wypadku wysokoÊç Êrodka ci´˝koÊci wózka wraz z pasa˝erem musia∏aby byç mniejsza ni˝ ok. 0,6 szerokoÊci rozstawu kó∏. Dla warunku poÊlizgu przyj´to za∏o˝enie, ˝e wózki mogà poruszaç si´ równie˝ po nawierzchniach o s∏abej przyczepnoÊci i przy niekorzystnych warunkach atmosferycznych (np. oblodzona nawierzchnia, mokra trawa). Wspó∏czynnik tarcia (przyczepnoÊci poprzecznej) do obliczeƒ przyj´to wić dla tych przypadków jako wynoszàcy 0,1. Z tego wzgl´du konieczne jest zapewnienie nieprzekraczalnoÊci obu warunków granicznych innymi sposobami, a najprostszym z nich jest ograniczenie pr´dkoÊci wózka w zale˝noÊci od kàta skr´tu kó∏, który w sposób poÊredni wyra˝a si´ w teoretycznym promieniu skr´tu r w podanych wzorach. Podstawiajàc do wzorów na pr´dkoÊci graniczne zale˝noÊç geometrycznà: otrzymujemy ostatecznie: – dla wypadku poÊlizgu Drugi warunek – dotyczàcy utraty statecznoÊci, wyst´puje w sytuacji, kiedy moment wywracajàcy (wynikajàcy z dzia∏ania si∏y Fb na ramieniu h) przewy˝sza wartoÊcià moment ustalajàcy (wynikajàcy z dzia∏ania si∏y Q na ramieniu d/2). Mo˝na go wić zapisaç w postaci: Po dokonaniu odpowiednich przekszta∏ceƒ otrzymujemy zale˝noÊç na teoretycznà pr´dkoÊç granicznà, przy której moment wywracajàcy i ustalajàcy równowa˝à si´: oraz: – dla wypadku wywrócenia wózka Dodatkowà trudnoÊç powoduje to, ˝e oprócz sta∏ych cech geometrycznych wózka, takich jak rozstaw kó∏ i rozstaw osi, parametrem znaczàcym jest równie˝ wysokoÊç Êrodka ci´˝koÊci, który z kolei zale˝ny jest w wysokim stopniu od ci´˝aru i budowy cia∏a u˝ytkownika. Oszacowanà wysokoÊç Êrodka ci´˝koÊci wózka wraz z pasa˝erem podwy˝szono o dodatkowe 15% w celu uwzgl´dnienia stopnia niepe∏nosprawnoÊci ROK WYD. LXXIII ZESZYT 12/2014 37
Page 1 and 2: Cena 24 z∏ (w tym 5% VAT) PL ISSN
Page 3 and 4: ROK WYD. LXXIII PRZEGLÑD MECHANICZ
Page 5 and 6: PROBLEMY • NOWOÂCI • INFORMACJ
Page 25 and 26: WARUNKI PRENUMERATY „Przeglàdu M
Page 27 and 28: Dostrajanie wirtualnego modelu wrze
Page 29 and 30: kontroli nad sztywnoÊcià poprzecz
Page 31 and 32: Wp∏yw rodzaju obcià˝enia na sta
Page 33 and 34: Wyniki badaƒ rejestrowano przy u˝
Page 35 and 36: Obcià˝enia nieproporcjonalne - ba
Page 37: pracoch∏onnoÊç produkcji i u∏
Page 41 and 42: jazdu ∏atwy demonta˝ na modu∏y
Page 43 and 44: Ma∏owymiarowe gumowe t∏umiki dr
Page 45 and 46: W przyj´tym modelu, wartoÊci I p
Page 47 and 48: Wzrost temperatury pracy t∏umika
Page 49 and 50: Badania wp∏ywu ciep∏a na stan e
Page 51 and 52: atury lub innych) podawane sà prze
Page 53 and 54: ków pomiarów kàta zwil˝ania dij
Page 55 and 56: PRZEGLÑD MECHANICZNY miesićznik
Page 57 and 58: Dorociak Robert in˝., Nadowski Rys
Page 59 and 60: Cichy i szybki w monta˝u system pr
Page 61: Zakoƒczy∏ si´ trzeci mi´dzynar

Przegląd Mechaniczny 12/2014

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?