הבנת הכוחות הדינמיים הפועלים על כלי רכב עם מסילה (מסלול דריכה רציף/זחל) מציעה את התובנה הדרושה ליצירת מכונות בעלות יכולת גבוהה יותר. רכבים נגררים המשיגים מהירויות גבוהות יותר, עומסים כבדים יותר ועמידות מוגברת ידרשו בדיקות מקיפות. ההתקדמות ב-FEA/FEM אפשרה סימולציות לכלול מערכות ריצה מעקב שלמות. מיפוי התנועות והאינטראקציות של רכיבים בודדים של המערכת מאפשר הערכה של עומסים מורכבים במגוון תרחישים. הדמיות אלו מספקות תובנה לגבי הכוחות הצפויים שחווים רכיבים שונים במערכת, שלב מכריע בתכנון ובאב-טיפוס. בדיקות בעולם האמיתי משמשות בשלבים שונים של התכנון ויצירת אב טיפוס כדי לאמת את התוצאות של FEA. כדי ליצור FEA שימושי, יש לאמת את הכוחות שחווים הרכיבים הבודדים כמו גם המערכת המלאה באמצעות בדיקות פיזיות.
בדיקות דינמיות לרכב על כלי רכב נגררים:
כוחות מקרקע לגוף: תשומות כוח מפתח מועברות מהקרקע אל גוף הרכב. סוגיה חשובה הקשורה לשימוש בכלי רכב נגררים היא תופעת הרטט. הבנת רטט המסלול חיונית להערכת העמידות של רכיבי המסלול ואת אנרגיית הרטט המועברת לרכב. זה יכול להשפיע מאוד על בלאי על רכיבים בודדים כמו גם על הצוות בתוך הרכב. בדיקות דינמיות מסייעות למהנדסים לייעל את מאפייני המתלים, ההיגוי והטיפול הכוללים של הרכב כדי להבטיח ביצועים שיא בסביבה המיועדת.
הפחתת משקל: הפחתת משקל של כלי רכב על מסילה יכולה למלא תפקיד חשוב בצריכת הדלק וכן בהובלת כלי רכב דרך הקרקע או האוויר. כלי רכב כבדים יותר מגבירים גם את הבלאי של רכיבי קו ההנעה והריצה. בכלי רכב קרביים כגון כלי רכב יבשתיים בלתי מאוישים, נושאות משוריינים (APC) או טנקים, יכול להיות חשיבות מכרעת להפחתת משקל כדי להעביר כלי רכב משוריינים באוויר לאזורי עימות. לכלי רכב צבאיים עם מסילה רציפה יש צורך גובר בשריון תוך שמירה על מידות ומאפייני ניידות קיימים.
בדיקת עמידות: רכבים נגררים עוברים בלאי עז, במיוחד במהלך פעולות צבאיות או משימות חקלאיות כבדות. בדיקות דינמיות מאפשרות למהנדסים להעריך את העמידות של רכיבי מפתח, לזהות חולשות ואזורים לשיפור כדי לשפר את תוחלת החיים הכוללת של הרכב. כלי רכב נגררים מיועדים למשימות ספציפיות, והביצועים שלהם תלויים במידה רבה ביכולתם לנווט בשטחים שונים ביעילות.
דיוק בעיצוב: מהנדסים שואפים ליצור כלי רכב שהם לא רק חזקים אלא גם מדויקים בתנועותיהם. בדיקות דינמיות מספקות נתונים יקרי ערך על תגובתו של רכב לכניסות ההיגוי, האצה ובלימה, ומסייעות בשכלול אלמנטים עיצוביים לשיפור השליטה והתמרון.
מתמרי כוח גלגלים של חברת Michigan Scientific Corporation:
מדידה מדויקת של כוחות ומומנטים: מישיגן סיינטיפיק מתמרי כוח גלגלים (WFTs) הם חיישנים המודדים במדויק את הכוחות והמומנטים המופעלים על כל גלגל. נתונים אלה כוללים כוחות אנכיים, אורכיים וצדיים, כמו גם מומנטים של גובה, גלגול ופיוס. זה מאפשר למהנדסים לקבל תובנות מפורטות לגבי האופן שבו הרכב מתקשר עם השטח ומגיב לתשומות שונות. נתונים אלה חיוניים להבנת האופן שבו מגיבים כלי רכב במסלול רציף לשטחים, עומסים ותנאי תפעול משתנים. ניתן להתקין מתמרי כוח גלגלים על שני גלגלי הכביש ועל גלגלי הסל.
רכישת נתונים בזמן אמת: מתמרים אלו מאפשרים נתונים בזמן אמת בשימוש עם מערכות רכישת נתונים זמינות מסחרית. זה מאפשר למהנדסים לנטר ולנתח מגוון רחב של פרמטרים, כולל כוחות הצמיגים, מהירויות גלגלים ודינמיקת מתלים. מידע זה חשוב לאין ערוך לקבלת החלטות מושכלות לגבי שינויים ושיפורים בעיצוב.
רבגוניות: מכשירי WFT של Michigan Scientific מתוכננים להיות מגוונים וניתן להתאים אותם בקלות לתצורות רכב שונות. בין אם בודקים טנק צבאי, זחל חקלאי או רכב בנייה, מתמרים אלו מציעים פתרון גמיש ליישומים מגוונים.
עיצוב חזק עבור סביבות קשות: רכבים נגררים פועלים לרוב בסביבות קשות ובלתי צפויות. מכשירי MSC WFT מתוכננים לעמוד בתנאים אלה, ומספקים מדידות מדויקות גם בטמפרטורות קיצוניות, רעידות ושטחים קשים. עמידות זו מבטיחה שהמתמרים פועלים בצורה אמינה בשטח. רכבים נגררים פועלים לרוב עם עומסים משתנים, כגון ציוד או מטען. WFTs מספקים מידע בזמן אמת על חלוקת עומסים על פני הגלגלים, ומאפשרים למהנדסים להבטיח שלמות ויציבות מבנית.
מתאמים מותאמים אישית: מישיגן סיינטיפיק תתכנן ותייצר מתאמים לכל רכב נגרר. MSC יכולה גם לייעץ ולסקור את המתאמים שתוכננו על ידי לקוחות.
מכשור במנגנון מסלול ובמערכת מתלים
מישיגן סיינטיפיק מסוגלת גם לאמן רכיבים קריטיים אחרים בתוך מנגנון המסילה ומערכת המתלים. ניתן להשיג תובנה לגבי מתח המסילה והכוחות המופעלים על הגלגל הסרק באמצעות מתמרי כוח מותאמים אישית, המבוססים על מתמרי כוח הגלגל שלנו. מכשור גלגל השיניים המניע למדידת מומנט נמצא גם כן ביכולותיה של Michigan Scientific.
גלגל שיניים הנעה וגלגל סרק: ניתן להשיג תובנה לגבי מתח המסילה והכוחות המופעלים על הגלגל הסרק באמצעות מתמרי כוח גלגלים. Michigan Scientific יכולה גם להתאים את טכנולוגיית כוח הגלגל שלנו כדי לעמוד בגודל ובחוזק הנדרשים כדי לקבל מדידות מדויקות מגלגל השיניים.
בר פיתול: מוטות פיתול הם מרכיב מרכזי במערכת המתלים של רכב נגרר. המאפיינים של מערכת מתלים לרכב נגרר משפיעים על המהירות, הטיפול, האמינות והעמידות. Michigan Scientific יכולה לסייע בהשגת מדידות מדויקות של המתח שחווים מוטות פיתול תוך שימוש בידע מומחה וניסיון של שנים של מדידה.
שיני גלגל שיניים: למישיגן סיינטיפיק יש ניסיון במדידת שיניים של ציוד. כוחות מגע בין שיני גלגל השיניים וכל חוליה של המסילה יכולים להיות מקור חשוב למידע על העברת מומנט.
קשה לחזות את הביצועים של רכבי מסגרות הן במגזר הצבאי והן בתחום העבודה. הם נועדו להתגבר על השטח והתנאים הקשים ביותר תוך שהם אמינים ועמידים מספיק כדי להישאר בשטח. יש צורך בבדיקות קפדניות כדי לפתח רכבים המסוגלים להתמודד עם סביבות כאלה. חברת Michigan Scientific Corporation מציעה את המכשור המסוגל למדוד את הכוחות הללו בשטח. לדבר עם מהנדס מדעי ממישיגן על יישום אפשרי, צרו קשר היום.
מאמרים רלוונטיים:
נלחם בספירלת הצמיחה והמשקל. (2023, 24 במרץ). חטיבת ההגנה של סוסי. https://soucy-defense.com/fighting-the-growth-and-weight-spiral/
אלן, פ' (2006, ינואר). מודלים לסימולציה דינמית של רכיבי מסלול טנקים הגנת המכללה למינהל וטכנולוגיה. אוחזר ב-29 במרץ 2022, מ- https://core.ac.uk/download/pdf/40081469.pdf
האקדמיות הלאומיות למדעים, הנדסה ורפואה. 2018. הפחתת משקל של רכב קרבי על ידי החלפת חומרים: הליכים של סדנה. וושינגטון הבירה: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/23562.
Nicolini, A., Mocera, F., & Somà, A. (2018). הדמיית רב גוף של רכב נגרר עם דגם מגע קרקע ניתן לעיוות. הליכים של מוסד מהנדסי מכונות, חלק ק': כתב עת לדינמיקה רב-גוף, 233(1), 152-162. https://doi.org/10.1177/1464419318784293