Меню

Сборник бумажных моделей

Глава 8. От идеи — к конструкции
Расчет мощности двигателя

Мощность двигателя вычисляют по формуле:

N_дв = F ∙ ѵ / 100 ∙ η,

где N_дв — мощность двигателя (Вт), F — сила сопротивления движению (H), ѵ — скорость модели (см/с), η — КПД передачи. Этот коэффициент появляется из-за того, что не вся мощность двигателя доходит до колес: часть теряется в редукторе. Поясним, как определить каждый из сомножителей, входящих в эту формулу.

Сила сопротивления движению F пропорциональна весу модели. Коэффициент пропорциональности между этими величинами — коэффициент сопротивления (k) — зависит от типа модели и от дороги. Его значение находят по таблице 2. Чтобы определить силу сопротивления движению, умножьте вес модели на коэффициент сопротивления, т. е. F = P ∙ k.

Таблица 2

Когда изготовление модели будет приближаться к концу, определите реальный вес и силу сопротивления движению. Взвесьте модель на домашних весах вместе с двигателем, источником питания и грузом, если он предусмотрен. Не забудьте учесть вес еще не установленных деталей и узлов. Чтобы измерить силу сопротивления, потяните машину динамометром, отключив двигатель и передачу (рис. 104, а). На гладкой поверхности сила сопротивления хорошо изготовленной модели составляет 3 — 4% от ее веса. Если коэффициент сопротивления превысит 0,06, то попробуйте сделать ходовую часть более аккуратно. Реальную силу сопротивления измерьте не на гладкой поверхности, а в рабочих условиях.

Коэффициент и силу сопротивления можете определить и иначе. Установив модель на наклонную плоскость, заметьте минимальную высоту, при которой она начинает скатываться (рис. 104, б). Отношение высоты к длине наклонной плоскости даст коэффициент сопротивления. Умножив его на вес, получите силу сопротивления движению.

Скорость модели ѵ вы можете задать любую. Но лучше выбрать такую величину, чтобы вездеход проходил за секунду от 0,2 до 0,5 своей длины, обычная машина — 0,5 — 1,5 длины, а гоночная модель — несколько длин. Например, вездеход длиной 40 см должен двигаться со скоростью приблизительно 15 см/с.

Если двигатель уже выбран на основании предварительных расчетов, то максимальную скорость модели вычисляют по формуле:

ѵ = 100 ∙ N_дв ∙ η / F,

где ѵ — скорость модели (см/с), N_дв — мощность двигателя (Вт), η — КПД передачи, F — сила сопротивления движению (H).

Коэффициент полезного действия (КПД) передач моделей обычно составляет 0,3 — 0,7. Более точно его определяют по таблице 3 в соответствии с выбранным типом передачи. Максимальные значения можно брать, если используется готовый редуктор. Учтите, что при установке нескольких передач общий КПД находится как произведение КПД каждой передачи.

Таблица 3