[YuraSem]

Здравствуйте уважаемые форумчане!!!
Проектируем надстройку к обычному легковому прицепу. Получится типа кемпера, дома на колесах. По причине малого веса всей конструкции (300 кг прицеп + 200 кг надстройка) и довольно большой площади/парусности, возникли опасения переворота при расхождении со встречными автомобилями и/или сильном боковом ветре.
Тенты к легковым прицепам делают не высокие: 1,1 метра (обычно) + 0,4 м борт = 1,5 метра + погрузочная высота прицепа ~ 0,5 метра Итого 2,0 метра.
Наша конструкция будет общей высотой 2,5 метра. Основое внимание уделили дизайну и технологии производства, а вот для грамотного расчета ветровых нагрузок в разных условиях эксплуатации нет опыта/специалистов.
Помогите с консультацией / расчетом. Основные вводные: погрузочная высота прицепа 0,55 м; высота надстройки 2,0 м; длинна 3,25 м; ширина 2,0 м. В расчетах конструкцию принимаем в форме прямоугольника (по факту будут скругления, которые немного повысят аэродинамику)
Спасибо, с уважением!

[Fogel]

За машиной творится такая каша, что я бы не рискнул доверяться расчетам. А нагрузка реально серьезная от набегающего потока. По хорошему это бы в трубе все посмотреть надо, а не на пальцах прикинуть Не думаю что строительные расчеты здесь прокатят на ветровые нагрузки.

[YuraSem]

Безопасность ставим в приоритете, поэтому и ищем варианты. В трубе же можно и комп модель продуть, знать бы где?

[Bull]

Сообщение от Fogel Не думаю что строительные расчеты здесь прокатят на ветровые нагрузки.

Поэтому вопрос в маш-стр-ии Должны быть свои методики расчета. Во время кризиса почти устроился в одно предприятие по проектированию спец. техники. Обещали всяческую поддержку разных служб вначале, зная, что я не спец в этом деле. Но, т.к. методику расчета на компах ушедших 2-х конструкторов я так и не нашел и в сети тоже на конкретику не наткнулся, решил отказаться. Динамические нагрузки на движущийся объект - это дело непростое. Свои формулы, свои коэффициенты.

[Maxa]

Выложи схемку принципиальную тяжело в восприятии с цифр понять масштаб всей конструкции. Может какой дальнобой подскажет прокатит или нет. Спойлер большой сделайте)))) посмотрите аналогичные решения за бугром, там вариантов миллион уже.

[YuraSem]

Все просто: для расчета можно брать обычный легковой прицеп с тентом, только с большими габаритами (см. выше) Забугорных решений не достаточно, вопрос ответственный - на глазок не пойдет. Нужен расчет безопасной высоты конструкции (в России тенты к легковым не делают общим размером более 2,0 метра - таким образом "пряча" прицеп за автомобилем, и боковые вообще не считают - на авось ;(((

[vedeks]

Сообщение от YuraSem В трубе же можно и комп модель продуть, знать бы где?

Можете попробовать написать в личку форумчанину СергейД. Они занимаются компьютерным моделированием ветра.

[vit.z.]

Я не спец конечно в машиностроении, но что то мне кажется что тут проблема не только в расчете ветровой нагрузки. Тут вроде как и центр тяжести поднимается... На мой взгляд это уровень серьезных автопроизводителей. Тут же надо учитывать и не ровность дороги и ямки (гостовские естественно)...

----- добавлено через ~9 мин. -----
хотя и серьезные производители ошибаются...

Нажмите для просмотра

http://www.youtube.com/watch?v=8-b9UQxT7wgили нет?

[YuraSem]

Если по уму, то нужно учитывать не только скорость движения и неровности дороги, но и давление в шинах и характеристики амотизаторов Мне бы для начала рассчитать стоячий прицеп с надстройкой при разной силе и направлении ветра, а затем уже в движении и с учетом встречного потока. Вообщем задача одна, а условий для решения много.

[Владимир.]

Сообщение от Fogel Не думаю что строительные расчеты здесь прокатят на ветровые нагрузки.

Согласен. Тут аэродинамика еще
Кроме просто бокового ветра, когда едешь мимо фуры, то к ней "притягивает", а после проезда "отбрасывает"

[YuraSem]

Задача сложная и одновременно интересная. В большинстве в инете проводят расчет неподвижных зданий и сооружений, а вот транспортные средства прерогатива автозаводов. Но легковые прицепы, кемперы, трейлеры для катеров никто не считает. Берут с запасом грузоподъемность - тем самым утяжеляя всю конструкцию и пренебрегают силами аэродинамики. Возможно европейцы проводят расчеты, но где же их взять !!!

[ETCartman]

полно нормативных документов на эту тему. Есть ГОСТ "Ветровая нагрузка на краны" - довольно доходчивый. Возможно и наверняка есть аналоги для автомобилей.
СниП Нагрузки и воздействия доходчивый чуть менее и не совсем для этого. Какое то моделирование тут по сути излишне, по сути более фетиш, чем подмога. Но оценить боковое усилие моожно вполне и принять конструктивные меры к опрокидыванию.
в целом задаете скорость ветра (допустимую) 0.61*V^2 в Па, считаете ветровое давление, берете площадь с коэффициентом C около 2 (тут максимальный случай если плоское)
конструируете сцепку (pintle hitch) чтобы она держала крутильное усилие. Считаете худший случай когда пустой - даете в паспорте предельную скорость ветра. потом кстати можете испытать приложив соотв. усилие

[YuraSem]

Спасибо, на пальцах я это посчитал. А вот в динамике .... да еще со встречным потоком автомобилей (типа фуры >100 км/час) как быть? Неподвижный кран (условно неподвижный) или рекламный стенд это немножко не то, что автомобиль с прицепом!!! Кто ездил - тот знает. Мне нужно понять эти пограничные параметры: скорость движения / высота прицепа

[Break_BoY]

Опрокидывается когда? когда есть сила подъемная или сила сопротивления. Так что первым делом акцентируйте на силу прижатия (профиль похожа к подъемной, только положение в конструкции наоборот). Допускается ли, если в сечении надстройки верхних два угла скруглить плавной дугой? да вообще по периметру верхние все углы скруглить?
- тесновато, сложность конструкций
+ устойчивость, дизайн, безопасность
Можете еще добавить сверху надстройки спойлер типа затупленной пирамиды. Кстати со стороны будет похожа на кУпол).

[ETCartman]

моделирование таких вещей сильно зависит от массы параметров, фура и пр. - конечно все влияет и очень сильно. а что касается общих требований к устойчивости при определенной боковой нагрузке - посмотрите книжки по конструировнию прицепов с рекомендациями на эту тему. оцените устойчивость любого вам известного стандартного решения и сравните с вашим.

[zai]

Без существующего аналога очень сложно. Кроме Вашего случая встречного движения есть еще случай входа в туннель. Ударные нагрузки при встрече с фурой формируются воздействием перпендикулярных к направлению движения автомобилей потоков обтекания фуры. Формула ударного давления определяются формулой гидроудара Жуковского.
Вам необходимо провести полноразмерную проверку на полигоне устойчивости движения от опрокидывания или вернуться к существующим размерам прицепов, чего Вам настоятельно рекомендую. Даже если Вы вернетесь к существующим размерам прицепов, система амортизации бокового удара от встречной фуры или или бокового порыва ветра должна быть тщательно проверена. Ее также лучше взять у существующего эксплуатируемого аналога. Но и это не может обеспечить требуемую безопасность. Центр масс Вашего прицепа должен быть не выше центра масс аналога.

[Fogel]

За машиной создается зона турбулентности, но можно считать что это зона разрежения, верх прицепа открыт, можно по формуле ветровой нагрузки прикинуть, еще заплюсовать разрежение за задним срезом, получим опрокидывающий момент. Если не ошибаюсь, то сцепное устройство не может испытывать отрицательной вертикальной нагрузки, отсюда уже автоматом и вылезет ограничение по площади или скорости...
Кстати, довольно показательный опыт с задним бортом пикапа - вроде бы поднятый должен создавать дополнительное сопротивление... ан нет, в поднятом виде он еще и горючку экономит, такие хитрые воздушные потоки крутятся. В общем "на пальцах" посчитать не выходит, а "честно" никогда не сталкивался. Разве что только натурные испытаний проводить - датчики на колеса и гонять вдоль стен и грузовиков.

[ak762]

Сообщение от Fogel Кстати, довольно показательный опыт с задним бортом пикапа - вроде бы поднятый должен создавать дополнительное сопротивление... ан нет, в поднятом виде он еще и горючку экономит, такие хитрые воздушные потоки крутятся.

это в разрушителях мифов подсмотрел или ещё где было?

[YuraSem]

Вот я и ищу, кто сталкивался с подобными или похожими расчетами. Форумчанин СергейД обещает помочь, но это тоже будет первый раз. Найти бы кто уже делал нечто подобное!?

[Bull]

Сообщение от ETCartman Считаете худший случай когда пустой

Все вами сказанное справедливо только для стационарных конструкций. Забудьте и не путайте. А приведенная цитата вообще коварная. Вроде бы логично, но при прикладывании силы смещения груз тоже смещается и создается дополнительный опрокидывающий момент, поскольку центр масс-то выше, чем у пустого.