Реакция автомодели на воздействие внешних сил

Приемистость и способность преодолевать подъемы, с одной стороны, а также максимальная скорость, с другой, не связаны между собой непосредственно. Для обеспечения хороших при­емистости и способности преодолевать подъемы необходимо большое снижение частоты вращения двигателя при передаче крутящего момента на ведущие колеса, а для достижения высокой скорости, наоборот, это снижение должно быть мини­мально возможным. Для удовлетворения этих противоположных требований к модели спортсмены вынуждены идти по пути ком­промисса. Чтобы модель оптимально соответствовала условиям соревнований, целесообразно применять несколько сменных ре­дукторов. На трассах, отличающихся большим числом поворо­тов и хорошими прямыми отрезками, приемистость важнее, чем высокая скорость. Иное дело при соревнованиях на трассах, имеющих длинные прямые участки: здесь компромисс должен быть в пользу достижения высокой скорости.

Требования, предъявляемые к тормозной способности авто­модели, соответствуют требованиям, предъявляемым к автомо­билю. При этом модели с электроприводом имеют неоспоримое преимущество по сравнению с моделями с двигателями внутрен­него сгорания, так как их торможение может производиться с помощью самого электродвигателя. Достаточно переключить его на задний ход, чтобы получить достаточно эффективное тормо­жение, что делает излишней установку механических тормозов. Благодаря этому конструкция модели значительно упрощается.

При прохождении поворотов и неровностей на модель воз­действуют дополнительные силы. Реакция модели на воздейст­вие этих сил определяет ее ходовые характеристики. Ниже описаны основные факторы, влияющие на эти характеристики.

Центр тяжести

Положение центра тяжести модели определяется распределе­нием ее массы. Детали, обладающие наибольшей массой (напри­мер, аккумуляторы), должны быть расположены вблизи центра тяжести и возможно ниже; это обеспечивает получение малой величины момента инерции относительно координатных осей и в результате более благоприятных характеристик модели при про­ходе поворотов. Положение центра тяжести можно откорректи­ровать соответствующим выбором места для приемника аппара­туры дистанционного управления.

Центр тяжести автомодели должен лежать впереди задней оси на расстоянии, составляющем примерно 40 % от базы. Это ориентировочное значение уточняется в ходе конструирования модели и перед установкой радиоаппаратуры.

Точное положение центра тяжести построенной модели мо­жет быть найдено с помощью настольных весов. Для этого сна­чала определяют массу модели, готовой к соревнования. За­тем, как это показано на Рис. 4.19, находят нагрузки на переднюю и заднюю оси. При этом модель устанавливают горизонтально одной осью на весы, другой — на жесткую подставку. Масса автомодели должна распределяться между передней и задней осями в соотношении примерно 2 :3 (40 и 60 %).

Найденные таким образом нагрузки на оси называются статическими. Во время движения модели их значения изменяются под влиянием ускорений и торможений, в результате чего раз­виваются динамические нагрузки на оси. При ускорениях перед­няя часть модели приподнимается, передние колеса разгружа­ются. Одновременно задние колеса нагружаются больше, что вызывает повышение их давления на дорожку. Это объясняет преимущества заднего расположения двигателя на характери­стики разгона модели.

Иное дело при торможении, при котором передняя часть мо­дели опускается, задняя приподнимается, в результате этого передние колеса нагружаются сильнее, задние — разгружаются. Благодаря этому тормоза на передних колесах более эффектив­ны, чем на задних. Правда, такое расположение тормозов у ра­диоуправляемых моделей-копий не применяется из-за связанных с этим технических трудностей. Поэтому описанные ниже колес­ные автомодели относятся к стандартному варианту (управляе­мые передние колеса, ведущие задние колеса с тормозами).

Рис.4.19 Определение нагрузки на ось

Рама

Рама представляет собой несущий элемент модели автомо­биля. На ней устанавливаются радиоаппаратура, двигатель и аккумуляторы, она несет передний и задний мосты, а также кузов, поэтому испытывает значительные нагрузки. Через подвес­ки колес на нее передаются силы, вызываемые ускорениями, тор­можениями и поворотами и действующие в виде изгибных на­грузок. Неровности трассы заставляют, кроме того, работать ра­му на кручение. Она должна быть такой жесткой, чтобы эти силы не вызывали остаточных деформаций, но в то же время такой упругой (в комбинации с подвесками), чтобы постоянно сохранялся контакт колес с дорожкой. На моделях, выполнен­ных в масштабе 1:12, в большинстве случаев дополнительным подрессориванием пренебрегают, а достигают примерно равно­ценного эффекта за счет упругости рамы. Для этого ее можно изготовить из листа пластмассы (Рис. 4.20). Однако рама из дюр­алюминия также может быть упругой и достаточно жесткой на кручение. Последнее качество можно обеспечить посредством придания ей коробчатого или П-образного поперечного сечения, что удобно для крепления двигателя и аккумуляторов.

Передняя часть рамы, имеющая форму пластины, обеспечи­вает приемлемое подрессоривание передних колес. Си­лы, развивающиеся при столкновениях, воспринимают пластмас­совые бамперы, прикрепляемые к раме винтами.

Рис. 4.20 Пластмассовое шасси автомодели, выполненной в масштабе 1:12.

Если колеса подрессорены, то раму можно полностью выпол­нить в виде жесткой П-образной балки. К тому же рама из лис­тового материала способствует лучшему охлаждению двигате­ля. Для этого его крепят с помощью широкого хомута, который обеспечивает хорошую теплоотдачу от двигателя к раме.

5. Критерии качества машин и механизмов. Условия нормальной работы деталей машин. Технологичность конструкции. Основные показатели качества конструкции и их учет при проектирования модели. Общие принципы прочностных расчетов. Технологические и эргономические требования. Понятие эксплуатационной надежности механизма. Пути повышения надежности. Долговечность конструкции. Критерии долговечности. Взаимозаменяемость и ремонтопригодность.