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標(biāo)題: 飛機(jī)專用拖車的物理難題,我在航空公司工作 [打印本頁]

作者: caucsaa    時(shí)間: 2014-6-30 21:19
標(biāo)題: 飛機(jī)專用拖車的物理難題,我在航空公司工作
大家好,我在航空公司工作,最近發(fā)現(xiàn)有一種飛機(jī)拖車,原理如圖:拖車上有前后兩個(gè)滾輪,可以夾住一個(gè)起落架上的輪胎(飛機(jī)有三個(gè)起落架),當(dāng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),即可帶動(dòng)飛機(jī)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng),讓飛機(jī)在地面上滑跑。

# z" [( H+ X* a: `
請(qǐng)教大家:兩個(gè)滾輪需要有多大的夾緊力、也就是說滾輪和飛機(jī)輪胎之間的壓力多大時(shí)才能轉(zhuǎn)動(dòng)輪胎而不會(huì)打滑?
" R  X4 j/ E' K& _4 K
尤其,我百思不得其解的是:滾輪和輪胎之間算滾動(dòng)摩擦還是滑動(dòng)摩擦?如果算滾動(dòng)摩擦,由于滾輪的粗糙程度和跑道差不多,那么輪胎和跑道之間滾動(dòng)摩擦系數(shù)約等于輪胎和滾輪之間的滾動(dòng)摩擦系數(shù),那樣豈不是滾輪和飛機(jī)輪胎之間的壓力要等于飛機(jī)對(duì)跑道的壓力(飛機(jī)全重),才能產(chǎn)生足夠大的摩擦力,可是一個(gè)輪胎無法承受滾輪那么大的壓力啊!

2 y& k+ {( {$ b! u
希望大家指點(diǎn)迷津,謝謝!
作者: 張聾子    時(shí)間: 2014-6-30 22:13
飛機(jī)拖車??不會(huì)是拉飛機(jī)那種牽引車吧?
作者: 林86523001    時(shí)間: 2014-6-30 22:33
發(fā)個(gè)圖片瞧瞧
作者: hu79241312    時(shí)間: 2014-6-30 22:39
肯定是滾動(dòng)摩擦,摩擦滾輪的摩擦力的大小跟飛機(jī)的壓力關(guān)系不大,只與加速度和質(zhì)量有關(guān)。
+ [3 U6 r. X6 p
作者: 伏虎降龍    時(shí)間: 2014-6-30 23:08
飛機(jī)輪胎與地面是滾動(dòng)摩擦,輪胎與棍子是靜摩擦力。
作者: 動(dòng)靜之機(jī)    時(shí)間: 2014-6-30 23:15
參考數(shù)據(jù):1 w# E$ f( {. G, s
http://www.docin.com/p-646936805.html
& N* @. a' y5 {0 r( ]http://zhidao.baidu.com/question/96618150.html
3 O" H0 E3 C! Y6 m" L
0 \0 H/ j) S/ _7 {輪胎在地面上打滑,即典型的滑動(dòng)摩擦,對(duì)應(yīng)的動(dòng)摩擦系數(shù)大約是0.5-0.8
, N! b" J8 o' }9 ~# i輪胎在地面上純滾,靜摩擦力功不可沒,靜摩擦系數(shù)比動(dòng)摩擦系數(shù)大。不然ABS有何用,抱死打滑拉倒。
& Y% K- k0 w0 t+ @+ |$ r輪胎在地面上滾動(dòng),變形損耗產(chǎn)生阻力,折合成滾動(dòng)摩阻,系數(shù)大約不到0.02。 不然發(fā)明輪子干啥?!# x9 B' K- `# x( I) j2 r
0 y, l) G# F  |
此例中,如輥輪靜摩擦系數(shù)取1,滾動(dòng)摩阻取0.02,夾緊前輪所需的力N,機(jī)重G0 u1 f- m( ^. L' Q
平衡方程:  2N(驅(qū)動(dòng))=2N*0.02(輥輪滾阻)+G*0.02(機(jī)輪滾阻)' W+ M+ Z, h2 ~+ h
                 N=2G/196  9 }2 x0 k0 j$ r% |/ \/ M
                 即使有5倍的保險(xiǎn)系數(shù),也只需5%的機(jī)重即可。+ U. d) d7 |3 S- z8 N: y

$ F) C1 F( S8 C& b9 q4 Z本站參考
1 ~4 E' u( g$ D4 K- L( c, d滾動(dòng)摩阻系數(shù)與滾動(dòng)摩擦因數(shù),牽引力,附著力
9 t( q3 V1 t' q: ?' a- |' Mhttp://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=2186672 g6 D( a" g3 y1 O! O( l0 d" t3 K

3 d* b. C5 g& i, ~
; ?+ _% ?4 F9 o2 z% x# b4 J4 r" Z一個(gè)簡(jiǎn)單的考題考倒一大片! ---- 續(xù)III
# ^; J5 Z+ i( p, shttp://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=269999* z- z. s, W! y% M

作者: zerowing    時(shí)間: 2014-7-1 03:10
事實(shí)上,哪種都不算。無論是靜摩擦、滾動(dòng)摩擦還是滑動(dòng)摩擦,其假設(shè)前提都是剛性體。你面對(duì)彈性體的時(shí)候,要慎重使用這些。
+ Y: Y# S: I) G4 V你可以自己找個(gè)橡膠輪子比劃觀察下。按照滾動(dòng)原理,其實(shí)是計(jì)算的傾翻力矩。而輪胎的滾動(dòng)不同。當(dāng)你力很小的時(shí)候,他近似于滾動(dòng)。當(dāng)你力增大到一定程度的時(shí)候,其變化過程其實(shí)是一個(gè)小半徑滾動(dòng)+彈性壓平。你要計(jì)算,就要分開來,一部分計(jì)算壓平后的實(shí)際輪徑,以此計(jì)算在一定剛度下,這個(gè)半徑輪的滾動(dòng)力矩。另一部分就是計(jì)算其余壓平部分的彈性變形帶來的靜摩擦或滑動(dòng)摩擦力。或者你可以這么聯(lián)想一下,你可以把輪胎的橡膠部分理解成履帶,內(nèi)鋼輪是履帶輪,所以壓平的部分就相當(dāng)于履帶的地面運(yùn)動(dòng)。
+ D$ V, k) B) X% M- D! ]! f( i另外,我不覺得只靠前機(jī)輪驅(qū)動(dòng)就能輕松帶動(dòng)飛機(jī)運(yùn)動(dòng)。畢竟整個(gè)飛機(jī)的重心不在機(jī)頭,實(shí)際上是在主翼前沿附近。所以,無論你摩擦系數(shù)多大,前輪的驅(qū)動(dòng)能力跟后輪是沒法相比的。你看客機(jī),前輪只有兩個(gè),后輪至少有4個(gè),大的有8個(gè)或者更多。目的就是承重。所以,你只靠前輪摩擦帶來的那點(diǎn)力拖動(dòng)飛機(jī)其實(shí)很費(fèi)勁的。
2 m5 s6 E% d3 f3 G% Q( Z+ z準(zhǔn)確的來說,飛機(jī)落地后,其發(fā)動(dòng)機(jī)是依舊工作的,只是小出力運(yùn)轉(zhuǎn)。用以平衡飛機(jī)的慣性,使得拖車能更輕松的拖動(dòng)。不然的話,以737-100為例,空重就有28噸,你按滾動(dòng)計(jì)算,其半徑變形比可能高于0.1,折算下來的傾翻力臂就已經(jīng)很可觀了。! S7 _, x3 T1 G) r) ?% x
而研究橡膠輪本身的摩擦是很復(fù)雜的。簡(jiǎn)單的模型就是我前面說的。再復(fù)雜一些就是前滑后粘,如果再考慮更多的因素,就會(huì)繼續(xù)復(fù)雜。這個(gè),至少目前來看,我還沒有見過權(quán)威的詳細(xì)解釋。這里也可以給你個(gè)文章看看。* B7 ]$ e! d, X$ ~1 h% Y

作者: caucsaa    時(shí)間: 2014-7-1 06:35
各位大俠,沒看懂,輪胎與棍子之間到底是靜摩擦力還是滾動(dòng)摩擦?謝謝
作者: 千浪一石    時(shí)間: 2014-7-1 08:04
大哥們:以在下之間,不是滾輪帶動(dòng)飛機(jī)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng);滾輪只是把輪胎架空,然后拖動(dòng)未架空的輪胎滾動(dòng),使飛機(jī)滑跑。
作者: qdtruck    時(shí)間: 2014-7-1 08:25
輥輪對(duì)輪胎產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)的力量,要克服飛機(jī)對(duì)于地面產(chǎn)生的摩擦力?梢栽诶碚撚(jì)算的基礎(chǔ)上做試驗(yàn)解決。
作者: hoverin    時(shí)間: 2014-7-1 09:04
輥輪是有動(dòng)力的,還是沒有動(dòng)力的呢? 圖上那種結(jié)構(gòu),輥輪沒有動(dòng)力一樣可以拖走啊
作者: hoverin    時(shí)間: 2014-7-1 09:08
本帖最后由 hoverin 于 2014-7-1 09:26 編輯
1 {' O2 T$ C& \6 W4 w( g( l
$ I+ U# b& \0 e1 Q, D, F; h直接拖不是更簡(jiǎn)單嗎,輥輪只是讓飛機(jī)轉(zhuǎn)向輪自由轉(zhuǎn)動(dòng),或者輥輪輸入部分動(dòng)力,拖車拖個(gè)幾十噸很容易的吧,要不然全部動(dòng)力從輥輪輸入,還要拖車做什么呢
作者: caucsaa    時(shí)間: 2014-7-1 09:33
謝謝大家,尤其是zerowing 和動(dòng)靜之機(jī),非常專業(yè)。) q- Q& X( _: z( y) o; P; Z1 X
換個(gè)問法,簡(jiǎn)化一下分析模型,假設(shè)滾輪不是拖車上的,而是飛機(jī)上的,滾輪靠電機(jī)帶動(dòng),簡(jiǎn)稱為電動(dòng)起落架吧。' x) T/ G! U: o) ^

9 ^1 P7 b( Y6 `: E現(xiàn)在滾輪帶動(dòng)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng),類似于小齒輪帶動(dòng)大齒輪,但是兩者不是咬合,而是靠摩擦。* h4 x/ {6 C/ T
我查過一個(gè)文獻(xiàn),需要給空客A320輪胎上施加5000NM的力矩才可以拖動(dòng)飛機(jī)。
. h+ a9 h6 b: [8 \假設(shè)滾輪的材質(zhì)是橡膠,飛機(jī)輪胎的材質(zhì)也是橡膠,跑道的材質(zhì)是水泥。飛機(jī)重量為50噸,滾輪半徑為5厘米,輪胎半徑為30厘米," m2 _7 k; q8 ]4 j( N- p

6 j2 L1 ^4 l8 j! g7 J那么滾輪需要輸出多大扭矩呢?滾輪和輪胎之間需要多大的預(yù)緊力才能保證滾輪不打滑呢?
6 i+ B  z4 v" k6 q+ P4 Z3 X6 a
作者: 冷水黃金    時(shí)間: 2014-7-1 09:35
本帖最后由 冷水黃金 于 2014-7-1 09:44 編輯 4 q# G9 j# w* J+ ~/ y. m+ W

2 y, b, l* k% }; C7 J- @% u8 t7 y為啥不直接拉呢?為了方便剎車?轉(zhuǎn)向半徑小?
作者: caucsaa    時(shí)間: 2014-7-1 10:14
本帖最后由 caucsaa 于 2014-7-1 10:38 編輯
6 |( N1 Y: r* u( F
zerowing 發(fā)表于 2014-7-1 03:10
: e2 P3 \) I2 Q+ J: i事實(shí)上,哪種都不算。無論是靜摩擦、滾動(dòng)摩擦還是滑動(dòng)摩擦,其假設(shè)前提都是剛性體。你面對(duì)彈性體的時(shí)候,要 ...

) \$ V7 B! I0 ~1 W: f) K+ Z" `) \' F% {) T+ H
給大家發(fā)一個(gè)這種拖車視頻吧
* w- y. P* V' Zhttp://www.tudou.com/programs/view/S1h1c71dy7g/?qq-pf-to=pcqq.c2c
作者: caucsaa    時(shí)間: 2014-7-1 10:36
本帖最后由 caucsaa 于 2014-7-1 10:50 編輯
# ]/ q; |: e" e4 @( {2 ?- k9 Y
caucsaa 發(fā)表于 2014-7-1 09:33 # O3 ]+ d; h3 ~
謝謝大家,尤其是zerowing 和動(dòng)靜之機(jī),非常專業(yè)。
- g" G$ @5 E. P, \, U8 J換個(gè)問法,簡(jiǎn)化一下分析模型,假設(shè)滾輪不是拖車上的,而 ...
* }; l, e( p4 l. l
9 k$ h1 a+ E* `& x
我說一下我的理解,大家見笑了- E$ m! y6 x- L; N) |" c3 F5 S$ n8 j
) y! T* N8 }, o
首先,輪胎和地面之間是滾動(dòng)摩擦,因此摩擦阻力很小,這也就是為什么有人可以拖動(dòng)上百噸的飛機(jī)。
! [- F8 _0 |5 x+ W4 I8 p$ r1 j* ~
$ P) J; e/ A" N1 K; r8 ]此外,而滾輪和輪胎之間應(yīng)該是最大靜摩擦力,即便打滑也是滑動(dòng)摩擦,也接近于靜摩擦,我的理由是:滾輪和輪胎的線速度是一樣的,兩者相對(duì)靜止,因此雖然滾輪是在滾動(dòng)或者稱為轉(zhuǎn)動(dòng),但是仍為靜摩擦。這就好像我用手掌貼在輪胎上表面,用力壓住輪胎,再往前推動(dòng)輪胎一樣。只不過,現(xiàn)在平面的手掌換成滾輪,但是滾輪和輪胎的接觸面還可看成一個(gè)平面。
4 S# a4 Y8 u0 H+ F7 ]' n# e" M0 v; f' x! A  F
因此滾輪輸出給輪胎的動(dòng)力也就是摩擦力應(yīng)該按照靜摩擦力公式f=μN(yùn)計(jì)算,而不是按照滾動(dòng)摩擦公式計(jì)算。
, ]7 w+ k0 K, O" [5 d7 V( y3 r4 ?) e* y- ^! W; @4 D" E6 f
如果按照滾動(dòng)摩擦公式算,那么要克服飛機(jī)受到的摩擦阻力F,那么滾輪就要輸出等大的F,而輪胎和地面的滾動(dòng)摩擦系數(shù)約等于滾輪和輪胎之間的滾動(dòng)摩擦系數(shù)(至少是0.00X數(shù)量級(jí)),那么滾輪和輪胎之間的預(yù)緊力N應(yīng)該要很大(接近于飛機(jī)重量),但是這樣輪胎根本無法承受。8 M0 H6 n. ]  a0 m) `+ v6 u

6 i4 K$ M8 P# U; _) @6 }% d. }9 a' j7 H: t4 m) A9 L* N8 [
我的說法正確嗎?歡迎指教。
作者: caucsaa    時(shí)間: 2014-7-1 10:39
caucsaa 發(fā)表于 2014-7-1 09:33 % c, a0 \# Z0 ]
謝謝大家,尤其是zerowing 和動(dòng)靜之機(jī),非常專業(yè)。
, B6 D' A( b6 o+ V+ X& y換個(gè)問法,簡(jiǎn)化一下分析模型,假設(shè)滾輪不是拖車上的,而 ...

( O6 |, a, v" ]+ i% P4 O. c1 }4 Q' ohttp://www.tudou.com/programs/view/S1h1c71dy7g/?qq-pf-to=pcqq.c2c1 W% v8 e* {5 N
拖車視頻7 B! m; K4 y4 ~. f1 x* S
http://www.tudou.com/programs/view/S1h1c71dy7g/?qq-pf-to=pcqq.c2c
作者: 動(dòng)靜之機(jī)    時(shí)間: 2014-7-1 11:02
caucsaa 發(fā)表于 2014-7-1 10:14
* S- a6 s" `; E; \" k給大家發(fā)一個(gè)這種拖車視頻吧

) t) Y( a! p) F$ p6 r+ B果然是德國(guó)鬼子干的。* N* j8 @" b' w8 w, E% R  k
, Y2 H' p0 s! }1 [
曾經(jīng)見識(shí)過直接驅(qū)動(dòng)對(duì)方輪子的工具:0 Y0 u+ q- T2 {( p
2 @! ~2 k5 h7 G9 b; L( z$ ]
火車不是推的,牛B不是吹的。
- s5 N5 H- W5 U! Y# ~2 N! ^http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1261465 y% _3 r0 r/ G1 y8 i

, Q6 T; g+ B0 @3 i
! j: x% o7 H; w! r0 R
9 D' _8 x/ s- {& p; U5 m根據(jù)這個(gè)資料來看:& q" c3 ?# D3 Z% k+ r* K$ h0 ^
http://www.caams.org.cn/products/jgytzzb/fjqyc/2010/11/2806.shtml7 Z2 s& F. R9 J

/ ]1 F+ o' x- Y自重56KN的牽引車產(chǎn)生最大牽引力25-30KN, 說明靜摩擦系數(shù)大約0.5 (這里面有安全系數(shù)吧)
1 P" q9 i" f" w; D4 z+ v而此牽引車最大可牽引400KN的飛機(jī),說明滾動(dòng)摩擦系數(shù)大約為0.06
6 `3 H) F9 h( U/ t
, b3 Q7 g( v$ G! i$ t
# z6 h6 v0 C7 y6 i0 t
作者: 冷水黃金    時(shí)間: 2014-7-1 12:56
國(guó)內(nèi)有嗎?有人要嗎?
% E' q9 @( P1 ~  o% x' W需要山寨嗎?
作者: zerowing    時(shí)間: 2014-7-1 13:36
看完視頻感覺挺有意思的,覺得鬼子貌似也是搞花活。
/ a; g* k' O6 Z: x+ X4 c1 U有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
+ k5 A3 ?* {5 U" j4 s1 b' R! E1 i! `1。牽引輪為后輪。且只有單邊。6 C+ g, W5 j. g4 u: J8 W( z( o
這里就有一個(gè)問題,如果只驅(qū)動(dòng)單邊,另一邊的輪子不輔助轉(zhuǎn)動(dòng)的話,飛機(jī)不僅不會(huì)跟著車走,反而是要轉(zhuǎn)向的。所以,至少來說,只靠牽引車的輥?zhàn)域?qū)動(dòng)不可能完成這樣的動(dòng)作。
  K" B$ c: ]( H0 i8 |+ ]2。查了下數(shù)據(jù),powerpush的發(fā)動(dòng)機(jī)功率只有55.1KW。如果按照5000NM的需求計(jì)算,powerpush全功率驅(qū)動(dòng)時(shí),機(jī)輪轉(zhuǎn)速不可能超過105rpm。按照A320的49寸輪子計(jì)算,如果達(dá)到105rpm,大約時(shí)速將達(dá)到24km/h。這與其提供的15km比較吻合的。因?yàn)槟氵需要考慮損耗和自身的運(yùn)動(dòng)。
- Z+ W+ E: ^/ _6 ^! ]0 Q$ }: M3。另外想起個(gè)問題,我記得我在很早的帖子里說起過,滾動(dòng)摩擦是校驗(yàn)傾翻力矩,而所謂的滾動(dòng)摩擦系數(shù)是傾翻力臂,單位是厘米。所以,以重力x滾摩系數(shù)得到的其實(shí)就是需求扭矩。! \" ~& D- T! I+ E8 x3 R% O, l9 U
4。如果一定要算,那么基本可以這么算算。從圖中看,主動(dòng)輪4個(gè),平均壓平量大約2.5%-4%。因此如果都折算到一個(gè)輪子上大約是10%-16%的壓平量。我們按10取。則代表半徑上變形量10%。依次可以計(jì)算出假想傾翻力臂值 x=0.436倍的輪子半徑。A320的輪子直徑是49寸,半徑就是622.3mm,即62.23cm。x=27.13cm,也就是說,傾翻力矩為 41t x 0.2713m=109000Nm. 對(duì)應(yīng)的牽引力為 109000/0.6223/1000=175KN。但顯然,不需要這么多。所以,就像我之前說的,你肯定不能用滾動(dòng)算。那么就是我說的,你要按小半徑滾動(dòng)+壓平算。
- W2 X4 ~- I& g7 {2 z; G5 B之前已經(jīng)假設(shè)變形量10%,那么剩余半徑為 62.23*0.9=56cm。我們認(rèn)為這個(gè)半徑下,輪子符合剛性情況,可以按照滾摩計(jì)算,按照橡膠滾動(dòng)力臂1.5cm計(jì)算,對(duì)于56cm的假想半徑剛性輪,其傾翻扭矩為6027Nm。對(duì)于壓平部分,按照履帶式理解,其與地面無相對(duì)運(yùn)動(dòng),即無功。所以,可以認(rèn)為前面得到6027Nm即是需求扭矩。當(dāng)然,這個(gè)數(shù)值多數(shù)是估計(jì)的,比如壓平量,比如橡膠輪對(duì)橡膠面的滾動(dòng)力臂(1.5是參考的橡膠輪對(duì)土路)。有條件的話,可以找實(shí)際的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。
$ v: P5 B; a+ p( v" Q5。計(jì)算驅(qū)動(dòng)部分力?梢愿鶕(jù)需求扭矩,計(jì)算輥?zhàn)硬糠值木形力。當(dāng)然,也是要分步計(jì)算,一方面是小半徑輪計(jì)算切向力需求,一方面是輥?zhàn)雍拖鹉z輪之間擠壓形成的滑動(dòng)區(qū)和粘粘區(qū)的動(dòng)力輸入。
# f( k( ^; _5 c! V" R2 p3 t6。不過還是有一個(gè)觀點(diǎn),根據(jù)視頻中的情況,至少可以認(rèn)為飛機(jī)的主動(dòng)輪自身也在提供動(dòng)力輸出,否則單輪驅(qū)動(dòng)無法做到直線行進(jìn)。那么這種情況下,具體是什么情況就很難判斷了。但如果飛機(jī)自身就在驅(qū)動(dòng),那這牽引車的意義實(shí)在是。。。。
作者: 伏虎降龍    時(shí)間: 2014-7-1 13:47
zerowing 發(fā)表于 2014-7-1 13:36 $ C* a. S. [7 [
看完視頻感覺挺有意思的,覺得鬼子貌似也是搞花活。- g# H6 C9 H9 g
有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
9 M" e* c0 A( }' I+ P1。牽引輪為后輪。且只有單邊。

2 W" j/ m# Y' T' u" z1 \大俠,單邊驅(qū)動(dòng)也可以直線運(yùn)動(dòng)的,不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因?yàn)榍皺C(jī)輪的方向限制了運(yùn)動(dòng)軌跡。4 y2 ~1 C( H& q0 a) q, Q- c0 Z
就像兩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的三輪車一般,一個(gè)后輪失去動(dòng)力,另一個(gè)輪驅(qū)動(dòng),在前輪的定向作用下,也不會(huì)發(fā)生無規(guī)則偏轉(zhuǎn)。% _5 l6 p3 s3 G# m; D# F' F

作者: 伏虎降龍    時(shí)間: 2014-7-1 13:51
zerowing 發(fā)表于 2014-7-1 13:36 7 @" [; F8 R9 t2 N+ r" {! ^0 I
看完視頻感覺挺有意思的,覺得鬼子貌似也是搞花活。/ Q9 E% B, o5 l4 ~, P6 z
有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
1 U8 f" s; {: O0 E1。牽引輪為后輪。且只有單邊。
$ {6 {. p9 t: X4 q% Z) C% F1 `
前輪的摩擦力很可能不足,肯定要驅(qū)動(dòng)后輪。
& z$ S8 x3 O: v4 \
作者: caucsaa    時(shí)間: 2014-7-1 14:49
本帖最后由 caucsaa 于 2014-7-1 14:55 編輯 7 a) Q/ V" V1 ^
伏虎降龍 發(fā)表于 2014-7-1 13:51 4 `- Q" F3 `2 F9 Z) q1 n
前輪的摩擦力很可能不足,肯定要驅(qū)動(dòng)后輪。
2 \# ~$ n. t0 Z! X+ k  p" H, D
6 Z8 A# q9 P8 f! ~' I: \
這個(gè)問題我挺感興趣,為什么前輪的摩擦力不足?現(xiàn)實(shí)是現(xiàn)在有一種抱輪拖車,把飛機(jī)前輪抱起來,就可以拖動(dòng)飛機(jī)。這時(shí)候拖車的輪胎可以看成是飛機(jī)的前輪輪胎啊。: Z# }$ E! |3 P7 }; r
$ H2 }$ d1 c  o' V0 A  y: Q$ b$ |: j
各位大俠,這么說吧:如果我說的這種滾輪是作用在飛機(jī)前起落架上的輪胎上,能否拖動(dòng)飛機(jī)???
作者: 伏虎降龍    時(shí)間: 2014-7-1 14:57
caucsaa 發(fā)表于 2014-7-1 14:49
# ~; V) c. }( I0 a( c& v: S) h  ~$ A- e這個(gè)問題我挺感興趣,為什么前輪的摩擦力不足?現(xiàn)實(shí)是現(xiàn)在有一種抱輪拖車,把飛機(jī)前輪抱起來,就可以拖動(dòng) ...
* W, J" g$ E" x
這么看來我先前下的結(jié)論是有誤的了。( A* D$ _9 R8 m1 m1 K7 E
既然前輪能起到定向作用不發(fā)生偏轉(zhuǎn),那么它也是有一定的負(fù)重和摩擦力的。否則的話驅(qū)動(dòng)單邊后輪時(shí)會(huì)像坦克那樣轉(zhuǎn)彎。
7 K" h8 x# C& Z9 Y只要前輪的負(fù)重達(dá)到一定的規(guī)模,那么驅(qū)動(dòng)它應(yīng)該是沒問題的了。我剛才忽視了這點(diǎn),不好意思。
8 @0 h+ s& c6 q
作者: 東海fyh126    時(shí)間: 2014-7-1 16:08
發(fā)幾張圖片,有鏟運(yùn)型和滾輪型,仔細(xì)看都是無主動(dòng)傳動(dòng)的拖行,[attach]324339[/attach][attach]324340[/attach][attach]324341[/attach][attach]324342[/attach]
作者: 成形極限    時(shí)間: 2014-7-1 18:05
三個(gè)輪的軸心不在一條直線上,應(yīng)該是有個(gè)夾角的,不過比較小。這樣就不用額外施加徑向力了
作者: caucsaa    時(shí)間: 2014-7-1 19:52
本帖最后由 caucsaa 于 2014-7-1 20:24 編輯
1 R" ~$ V. x5 g  F& M. b- b0 y! ~" X) D! r3 ~8 p( h
zerowing,我也不認(rèn)為這個(gè)輥?zhàn)雍洼喿又g有多大的壓縮量,是否可以認(rèn)為壓力不需要很大?如果沒有權(quán)威的算法,按照什么算法最保險(xiǎn)?可以算出一個(gè)最大壓力,而實(shí)際值不會(huì)超過這個(gè)值。; q8 `- x) E! g9 M4 k' D

( c) W# S" V* n6 c& T比如按照最大靜摩擦力=μN(yùn)計(jì)算。這樣算出的預(yù)緊力應(yīng)該只多不少吧?????????
, U1 H2 E+ d: v, c& y4 }+ k4 C" H$ `. @  d  x% w) T3 w

7 O' c  b' Z% Y# n) Y( B0 {; m3 O% X# T8 ]5 J3 }- K. ?1 @1 B
另外:想了一下,其實(shí)滾輪帶動(dòng)輪胎相當(dāng)于皮帶帶動(dòng)沖動(dòng)皮帶輪,對(duì)不對(duì),如果一個(gè)滾輪輸出的扭矩不夠,我可以設(shè)計(jì)一排滾輪把輪胎半包起來。這就相當(dāng)于皮帶,皮帶和皮帶輪之間的摩擦力應(yīng)該是靜摩擦吧?那么由于多個(gè)滾輪增加了接觸面積,滾輪不容易陷入輪胎,因此輪胎可以視為剛體了吧?
作者: zerowing    時(shí)間: 2014-7-1 21:06
caucsaa 發(fā)表于 2014-7-1 19:52 & J3 y  E' \; s- v) l
zerowing,我也不認(rèn)為這個(gè)輥?zhàn)雍洼喿又g有多大的壓縮量,是否可以認(rèn)為壓力不需要很大?如果沒有權(quán)威的算法, ...

6 w( w% w: Z# J$ M: R呵呵,大俠,俺想知道你非要算一個(gè)只多不少的壓力目的是什么?什么設(shè)計(jì)都要有安全系數(shù)?哈哈。5 s: Z( W3 }$ `" b  Y# F( D. s% r
你仔細(xì)再看看視頻,看看那個(gè)驅(qū)動(dòng)的輥?zhàn)。為什么要設(shè)計(jì)成那個(gè)樣子?1 l) T& H) Y) i
我說我不認(rèn)為輥?zhàn)雍洼喿又g有多大的壓縮量,但不是說壓力也不大。輥?zhàn)釉O(shè)計(jì)成凹型,輪子在被擠壓得時(shí)候兩側(cè)的膨脹就被限制了,徑向的受壓變形量就會(huì)變小,相當(dāng)于提高了楊模。) ^& g/ V, ]$ l) A6 ^/ S1 i
你可以理解為一個(gè)皮帶,然后按照摩擦力計(jì)算方法去計(jì)算。充其量就是算準(zhǔn)算不準(zhǔn)的事兒,你都說了,要算一個(gè)只多不少的力,那就不用管那么多了唄。按照大傾翻臂算滾動(dòng),按照靜摩擦力算驅(qū)動(dòng),就像動(dòng)靜大俠說的,你就反算出壓力就行了。既然如此,你還糾結(jié)什么?難道說你非要按一個(gè)粗算法計(jì)算,然后等哪位大俠給你扣一個(gè)合格的戳,你自己心理才踏實(shí)?
0 b! y' `" {1 \, s; a# v5 s0 x
我覺得我重復(fù)了很多遍了。沒有一個(gè)權(quán)威的算法目前,你要算就要分步計(jì)算,一個(gè)細(xì)節(jié)一個(gè)細(xì)節(jié)的算。
  h/ r2 @& y; A+ h壓平的地方簡(jiǎn)化模型,可以按照我給你寫的算小半徑輪滾動(dòng)摩擦傾翻力矩。再細(xì)的,你就要算壓縮和恢復(fù)中熱能產(chǎn)生量,折算到需求扭矩中。然后再分步算輥?zhàn)域?qū)動(dòng)部分。平輥算粘粘區(qū)驅(qū)動(dòng)力,你可以只按靜摩擦算,或者進(jìn)一步查資料算粘粘力和分子間力算驅(qū)動(dòng),然后根據(jù)粘粘力產(chǎn)生需求反算壓力。凹輥,算法類似,但是由于凹型設(shè)計(jì),橡膠本身的變形能力受限,剛度增加,和輥?zhàn)拥慕佑|面積增加,粘粘區(qū)增加。相應(yīng)的壓力就會(huì)低一些。! {! U% x& x* E: p7 l: h

+ P7 ?; ~& p: K/ J# U8 ?/ z我只說這么多。如果你期待我一步步查資料給你算個(gè)最終結(jié)論出來,那就算了。我向來只說計(jì)算思路和方法。具體的東西你自己弄。
作者: 強(qiáng)穩(wěn)機(jī)械_宋工    時(shí)間: 2014-7-2 08:49
老大,飛機(jī)還有輪胎?你在逗我吧,反正我是不相信的
作者: caucsaa    時(shí)間: 2014-7-2 12:42
新發(fā)了一個(gè)帖子,大家?guī)涂纯,謝謝2 |& Z) L  B) B+ p
- s) \' u3 w3 E. _! z
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod ... d=362360&extra=
作者: 無路車    時(shí)間: 2014-7-2 14:25
這個(gè)前后的輪子就是一個(gè)拖車的“鉤”,飛機(jī)移動(dòng)是靠拖車拖動(dòng)的。
作者: caucsaa    時(shí)間: 2014-7-3 06:51
無路車 發(fā)表于 2014-7-2 14:25 # ^5 k4 b. Y. G! k1 V! @
這個(gè)前后的輪子就是一個(gè)拖車的“鉤”,飛機(jī)移動(dòng)是靠拖車拖動(dòng)的。
: D) }  D: Y7 j' X6 u  I2 t
這個(gè)真不是
作者: ywjianghu    時(shí)間: 2014-7-3 12:40
你確定那兩個(gè)滾輪是主動(dòng)輪?: l4 G/ u& g/ L7 w
拖車和滾輪是怎么傳動(dòng)的?: p# O$ t) H7 \" L8 s. w' _

作者: caucsaa    時(shí)間: 2014-7-3 15:57
ywjianghu 發(fā)表于 2014-7-3 12:40 6 c% O( U, t& o7 o' p8 Y
你確定那兩個(gè)滾輪是主動(dòng)輪?: ~3 Y! [: M' E9 I* L! |8 g5 p
拖車和滾輪是怎么傳動(dòng)的?
& i9 z! U7 N3 Z2 c% r" z) N
主動(dòng)輪,靠液壓帶動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)
* T8 u2 S1 L. w+ p9 a$ x/ }4 p0 E/ l, I+ A

作者: ywjianghu    時(shí)間: 2014-7-3 16:58
caucsaa 發(fā)表于 2014-7-3 15:57
& l1 K8 ~2 e; H! c: q, |主動(dòng)輪,靠液壓帶動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)
5 N. Z% I( T* W" p. F) a7 N; w. \
恩,那應(yīng)該叫液壓馬達(dá)。
% H; I: G: G3 c& b! K飛機(jī)起落架的設(shè)計(jì),現(xiàn)在很多是前三點(diǎn)。而且,飛機(jī)的重心在后邊兩組輪子的這條軸線向前一點(diǎn)點(diǎn)的位置。
! E% G: c6 X" j  H換句話說,后邊的輪子支撐了飛機(jī)絕大部分重量,前面的輪子只承受很小部分的重量。* S) [1 E, e3 x- m9 t2 V: K
看見過一個(gè)人拉動(dòng)波音大客機(jī)移動(dòng)。一個(gè)人能有多大馬力?所以說,不大的拉力就可以讓它動(dòng)起來的啦。拉力不是去對(duì)抗飛機(jī)的重量的。
) Z9 [. @( y! r% h+ Y
作者: caucsaa    時(shí)間: 2014-7-3 21:33
ywjianghu 發(fā)表于 2014-7-3 16:58 2 @" v- V: K( x0 {/ C/ I
恩,那應(yīng)該叫液壓馬達(dá)。
, j4 V! L& }8 M# v9 X& P0 m) q6 T飛機(jī)起落架的設(shè)計(jì),現(xiàn)在很多是前三點(diǎn)。而且,飛機(jī)的重心在后邊兩組輪子的這條軸 ...
8 K' r, N. h0 s3 K
嗯,我們討論的問題就是需要多大拉力,算出一個(gè)值容易,但是不知道真實(shí)情況。誰有真實(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)?
作者: 動(dòng)靜之機(jī)    時(shí)間: 2014-7-3 23:37
本帖最后由 動(dòng)靜之機(jī) 于 2014-7-4 00:22 編輯
' `/ c$ R5 ~6 E$ e0 K" l
caucsaa 發(fā)表于 2014-7-3 21:33 , A7 r. \: ]- \8 e8 \5 \1 m: n
嗯,我們討論的問題就是需要多大拉力,算出一個(gè)值容易,但是不知道真實(shí)情況。誰有真實(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)?

2 o) E2 g0 U9 |9 w+ i俺模糊了滾動(dòng)摩擦系數(shù)和滾阻系數(shù)概念,抱歉。. a+ X3 b2 b( B3 b5 g- Q% `( G

4 f0 I8 F  L! l找了一圈,還真沒有找到有文字提到拉飛機(jī)究竟要多大勁的,* {2 v: k4 W" q
倒是有幾個(gè)關(guān)于汽車輪胎阻力數(shù)據(jù)的。好在從用輪子的角度看是6 [7 z6 u% I6 M9 s! O
一回事,不妨認(rèn)為是"小尺寸模型"吧。4 c' O  j, \! u  G" e$ p6 X  {* w1 q

* {( }5 G$ K* G* \http://auto.howstuffworks.com/tire4.htm 這里面提到:% x& d+ E2 |9 j2 h2 ~

! R, |- I* p; _. N4 z
Tire TypeCoefficient of Rolling Friction
Low rolling resistance car tire
0.006 - 0.01
Ordinary car tire
0.015
Truck tire
0.006 - 0.01
Train wheel
0.001
該文還舉例說一個(gè)4000磅(1.814噸)的汽車,采用滾阻系數(shù)0.015的輪胎,滾阻60磅(27.215公斤)。
& e+ r) T. K% }4 d車速75碼(每秒33.528米)時(shí),所需損耗功率12馬力,這些能量,大部分作用在輪胎(變形發(fā)熱唄),其余在路面。
/ O  b8 T. T! ]9 @' D
1 X/ b& P) Y5 f% G8 l- o4 Zhttp://hpwizard.com/tire-friction-coefficient.html 這里面有個(gè)自動(dòng)表格。, W: K8 {+ ^) j+ n" J( f4 a
通過手動(dòng)選擇輪胎種類和路面類型,自動(dòng)給出靜摩擦系數(shù)和滾阻系數(shù)。
2 q% l, r" i. a; u可見在混凝土路面上,滾阻系數(shù):$ {( |& w3 k; Y0 ~$ U( i( U& y5 K) y
自行車胎可低達(dá)0.004
! f+ l$ Z' `* c1 {& `9 V牽引胎也不過才0.03 (其靜摩擦系數(shù)高達(dá)4.0,說明就是來抓地的)
* f# F$ ?/ t& i* K2 \
' f$ O4 ?, U* F' Bhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/frict2.html#plo 這里面有段話:2 L0 C# M% n+ H
Rolling Friction
A rolling wheel requires a certain amount of friction so that the point of contact of the wheel with the surface will not slip. The amount of traction which can be obtained for an auto tire is determined by the coefficient of static friction between the tire and the road. If the wheel is locked and sliding, the force of friction is determined by the coefficient of kinetic friction and is usually significantly less.
Assuming that a wheel is rolling without slipping, the surface friction does no work against the motion of the wheel and no energy is lost at that point. However, there is some loss of energy and some deceleration from friction for any real wheel, and this is sometimes referred to as rolling friction. It is partly friction at the axle and can be partly due to flexing of the wheel which will dissipate some energy. Figures of 0.02 to 0.06 have been reported as effective coefficients of rolling friction for automobile tires, compared to about 0.8 for the maximum static friction coefficient between the tire and the road.
。。。輪胎在路面的最大靜摩擦系數(shù)0.8,(相應(yīng)的)滾阻系數(shù)一般在0.02-0.06之間。$ l/ ]% V/ G% x4 f
7 \3 `% M. P3 Q: O4 K
這三組數(shù)據(jù),和俺在6樓(0.02)和18樓(0.06)的的數(shù)據(jù)基本相近。
8 l1 Z) g" W( T1 Q( x3 e! H" s. u8 T2 \
因此,拉動(dòng)飛機(jī)的所需的水平力約等于0.02-0.06倍的飛機(jī)重量。 / O' l9 u  A8 V, S1 z" y! ^; h2 Q8 m
+ K+ Q% `( J5 ?5 V
! H$ T( I, }8 c8 F  j

作者: 動(dòng)靜之機(jī)    時(shí)間: 2014-7-4 12:59
請(qǐng)教滾動(dòng)摩擦系數(shù)和滾阻系數(shù)有什么區(qū)別?& x, O. t3 D! N* j5 F1 ]
; \+ f5 x2 ^9 L& \4 r$ U" ?
這篇資料http://image.sciencenet.cn/olddata/kexue.com.cn/upload/blog/file/2010/9/20109315859225298.pdf說:
8 o5 ?( Z1 c" Y5 ?[attach]324650[/attach]
: a: }& o# ]9 Y$ Q( F4 i% \0 u" Q5 [  p. G
繼續(xù)推測(cè):) A3 j" M1 ^4 A) V4 g
飛機(jī)的輪胎很像方程式賽車輪胎的樣子嘛
4 o) {! S  B& ?( |) H[attach]324651[/attach]
) x9 C$ F" e9 L  L% A6 ~8 E在昨天這個(gè)鏈接http://hpwizard.com/tire-friction-coefficient.html# y$ z( J9 b1 Q9 B8 M
中的自動(dòng)表格里面選擇高品質(zhì)方程式賽車輪胎,可以看到參考值:' W; ?3 f, c5 j- S) f3 Q
靜摩擦系數(shù)1.7( G+ d& g' y3 w: a8 e
滾阻系數(shù)0.025
+ s. U3 r7 B# d4 u7 O4 E: k$ ]% R; Y; e. F% @, x
; \" _* ]$ u& Q0 s8 n  Y6 g1 M

作者: 半咸鴨蛋    時(shí)間: 2014-7-5 13:31
6樓正解,1~5樓別誤導(dǎo)樓主啊 搞飛機(jī)是件多么嚴(yán)肅的事
作者: 野嘉森    時(shí)間: 2014-7-12 21:40
動(dòng)靜之機(jī) 發(fā)表于 2014-7-1 11:02 ! D8 c6 c, a  f1 w; |
果然是德國(guó)鬼子干的。
: Q5 b/ G2 v+ J. a, s8 e- @3 a# X* k  Y/ k+ {" j
曾經(jīng)見識(shí)過直接驅(qū)動(dòng)對(duì)方輪子的工具:
4 H: Q7 O, g- t& D6 t9 s
這個(gè)確實(shí)比較有意思
+ I/ ~3 }( ?# ~/ N' I) \7 J/ A
作者: 蘭麒CZ    時(shí)間: 2014-7-12 22:48
有意思的么,圍觀學(xué)習(xí)中
作者: 蕭蕭天竹    時(shí)間: 2014-8-12 21:29
樓主也是CAUC的,我也是CAUC的
作者: 亡者慈悲    時(shí)間: 2014-8-13 10:43
高端大氣,
作者: 亡者慈悲    時(shí)間: 2014-8-13 13:28
高端大氣。
作者: js20060000    時(shí)間: 2015-1-17 12:23
就是輪子在水平方向上的分力大于克服輪子向前運(yùn)動(dòng)變形阻力就OK了: a) {5 U) p1 i" A3 X, e

作者: 狄奧多西今猶在    時(shí)間: 2024-11-2 11:27
還有這種杠桿,學(xué)到了,輥軸和輪胎之間應(yīng)該是類似于滑動(dòng)摩擦的,但是輪胎這種非絕對(duì)剛體的摩擦力不能簡(jiǎn)單的套平面滑動(dòng)摩擦系數(shù)計(jì)算,舉個(gè)例子,輪胎花紋有增加摩擦力的作用,但是物理告訴我們接觸面積變化不會(huì)影響摩擦力,所以增加花紋實(shí)際上改的是摩擦系數(shù)。總的來說輥軸通過擠壓輪胎使其獲得更大的摩擦系數(shù),就可以以小于飛機(jī)重力的力滾動(dòng)輪胎了




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