Сравнение миделева сечения гондол двигателя с круглым
и прямоугольным внутренними каналами при размещении по
бокам каналов колёсных ниш шасси`
Сравниваем два варианта компоновки. Вариант A - сечение внутреннего канала
круглое, вариант B - прямоугольное со скругленными углами (рис. 1). Колёсные
ниши располагаются по бокам канала. Площади поперечного сечения каналов в
обоих вариантах одинаковы. Размеры колёсных ниш также одинаковы.
Для наглядного сравнения используем графическое изображение обоих вариантов.
с соблюдением условия равенства площадей внутренних каналов. Чтобы это сделать,
надо найти соотношение размеров, обеспечивающее выполнение условия.
Площадь сечения для круглого канала определяется его радиусом R (рис. 2).
Эта площадь определяется формулой:
Для прямоугольного канала площадь определяется высотой H, шириной B и радиусом
скругления d (рис. 3).
Площадь канала вычисляется по формуле:
где dS - уменьшение площади на каждом скруглении (рис. 4).
Рисунок 4.
Как видно из рисунка 5, величина dS находится как разность квадрата со
стороной равной d и четверти круга с радиусом d.
Рисунок 5.
или сокращённо
Таким образом, площадь канала в варианте B окончательно вычисляется по
формуле:
или
Для выполнения условия равенства площадей каналов поступим следующим
образом: в варианте B выберем высоту H самостоятельно, с учётом высоты
колёсных ниш, радиус скругления также возьмём произвольно, а ширину
канала B рассчитаем исходя из равенства площадей.
Вариант A:
Вариант B:
Отсюда следует:
Итак, зададим начальные значения и сделаем построения.
Размеры колёсных ниш 0,400 х 1,400 метра
Рисунок 6.
Высоту H для варианта B выберем чуть больше высоты колёсной ниши. Радиус
скругления возьмём 0,2 метра.
Расчитаем ширину канала для варианта B:
Вариант A
Вариант B
Рисунок 7.
Итак, из рис. 7 наглядно видно, что миделево сечение гондолы в варианте
A (с круглым внутренним каналом) заметно больше, чем в варианте B и,
следовательно, с этой точке зрения предпочтительнее прямоугольный канал.