2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки





Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6  След.
 
 Re: Передней лебёдкой назад.
Сообщение08.05.2017, 12:37 
Аватара пользователя


05/01/13
3715
Батороев в сообщении #1214937 писал(а):
По моей версии умноженное усилие $nf$ при неподвижном джипе сразу вызовет такую же реакцию переднего дерева, соответственно, увеличится натяжение передней ветви, что свою очередь опять умножится полиспастом и получится натурально "замкнутый круг".

Какое ещё умноженное усилие? Окститесь. :) Если машина неподвижна — значит, она неподвижна, равнодействующей переднего троса и заднего полиспаста недостаточно для преодоления силы вязкого трения о грязищу, в которой засела машина. В такой ситуации остаётся только продолжать наматывать трос на барабан до тех пор, пока он не натянется в достаточной степени, чтобы полиспаст смог сдвинуть машину.

(При этом трение во всех блоках должно быть как можно меньше, иначе из-за внутреннего трения полиспаст превратится в обычный трос — и тогда, конечно, машина встанет. См. мой предыдущий пост, где я комментирую видео.)

 Профиль  
                  
 
 Re: Передней лебёдкой назад.
Сообщение08.05.2017, 12:44 


11/12/16
713
Батороев

вместо $ma$ нужно поставить силу, которая держит джип в болоте.

Конечно, все дело в потерях в блоках.
Если потерь в блоках нет, то по схеме, которая в видео, должна быть сила, направленная назад и равная силе тяги лебедки.

Пусть потери в блоках есть. Вряд ли сильно ошибемся, что сила трения в блоке пропорциональна силе реакции опоры. По схеме, которая на видео, ролики охватываются почти на 180 градусов. Поэтому сила реакции опоры - сумма натяжений "входящего" и "исходящего" тросов. Можем записать $F_1=\mu F_2$, $\mu$ - от нуля до единицы, при единице - потерь нет.

По схеме, как на видио, сила действующая на джип равна $F_d=F_l(\mu^3 + \mu^2 -1)$, $F_l$ - сила тяги лебедки.
Легко видеть, что
1. Суммарная сила всегда меньше силы тяги лебедки.
2. Пусть ролик относительно хороший, $\mu = 0.9$, то сила, вытаскивающая джип будет равна всего $0.54 F_l$. То есть около половины тяги лебедки.

Вывод: надо хорошие ролики. Относительно большого диаметра и с подшипником качения внутри.

UPD. Исправил ошибку, вывод тот же.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передней лебёдкой назад.
Сообщение08.05.2017, 14:54 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
5173
Москва
Батороев в сообщении #1214977 писал(а):
Тогда силы $F=nf-f=ma$ не будет и останется вторая часть Ваших выкладок без $F$, но с переменной $f$


Нет. Тут вообще работа против вязкого трения. А не на ускорение машины. Ускорение будет кратковременным и даже в момент трогания сила мала по сравнению с сопротивлением вещества болота.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передней лебёдкой назад.
Сообщение08.05.2017, 15:55 


23/01/07
3138
Новосибирск
EUgeneUS
Евгений Машеров
На счет учета силы сопротивления болота - полностью согласен.
Евгений Машеров в сообщении #1215063 писал(а):
Ускорение будет кратковременным и даже в момент трогания сила мала по сравнению с сопротивлением вещества болота.

Про это "кратковременное" ускорение сейчас и задумался.
Евгений Машеров в сообщении #1214924 писал(а):
Сила же, разрывающая машину, равна $F_r=nf+f=(n+1)f=\frac{n+1}{n-1}F$, то есть для простого подвижного блока втрое выше силы вытягивания, а если использовать многооборотный полиспаст или иную систему блоков, то она может быть приближена к вытягивающей, хотя всегда будет больше её.

Может быть, есть некий кратковременный промежуток времени, где разрывающая сила не будет больше вытягивающей (допустим, за счет некоторого снижения силы сопротивления болота при трогании)? Тогда можно было бы использовать это. Т.е. перемещать джип на небольшую величину, фиксировать это положение дополнительным тросом, ослаблять лебедку, а затем снова начинать тот же процесс. :?:

-- 08 май 2017 19:57 --

Denis Russkih в сообщении #1215018 писал(а):
Если машина неподвижна — значит, она неподвижна

И только лебедка "не спит". :-)

-- 08 май 2017 20:04 --

Евгений Машеров
Посмотрите ролик юных техников. Мальчишка дергает рывками, т.е. дискретно усилием от нуля до некоторой величины.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передней лебёдкой назад.
Сообщение08.05.2017, 18:28 


11/12/16
713
Батороев в сообщении #1215074 писал(а):
Посмотрите ролик юных техников
. Мальчишка дергает рывками, т.е. дискретно усилием от нуля до некоторой величины.


1. Там мальчишке лет сорок :D
2. Рывками дергает - тоже понятно, там сила больше (в пике).
3. А вот что может быть важно - трос пущен через обводной ролик, как на схемах ТС, но не как в его видео. Это должно уменьшить потери.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передней лебёдкой назад.
Сообщение08.05.2017, 18:36 
Аватара пользователя


05/01/13
3715
Батороев

Так Вы признаёте, что были не правы, и что машина всё-таки будет нормально двигаться?.. При условии, конечно, что в блоках полиспаста отсутствует (или достаточно маленькое) трение, что и позволяет ему работать как полиспаст.

А то взяли и запутали зря топикстартера. :)

-- 08.05.2017, 18:44 --

Батороев в сообщении #1215074 писал(а):
Может быть, есть некий кратковременный промежуток времени, где разрывающая сила не будет больше вытягивающей

Вы сначала с самой вытягивающей силой разберитесь. :) Разрывающая сила вообще не важна, если машина достаточно прочная. Не отвлекайтесь на неё.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передней лебёдкой назад.
Сообщение09.05.2017, 06:54 


03/05/17
17
С Дону
Denis Russkih в сообщении #1214962 писал(а):
и складывается впечатление, что там внутри даже нет вращающегося ролика, а трос должен просто проскальзывать по железу?

Есть там подшипники.

Изображение

Теория, теория, но авто не едет!


С Праздником Победы всех!!!
УРАААААА!!!!!!!!!!!

 Профиль  
                  
 
 Re: Передней лебёдкой назад.
Сообщение09.05.2017, 07:19 


11/12/16
713
Kazak-bereg

А там подшипник качения или скольжения?

Джип не едет, а санки едут :D

Всё таки давайте разберемся, что значит "схема рабочая" и "схема неэффективная".

Если джип будет стоять на ровной поверхности и с не зажатыми тормозами, то он спокойно покатится против тяги лебедки.
То есть схема рабочая, в том смысле, что она может обеспечить силу против тяги лебедки.

Вопрос только в том, какая она будет. При одном витке - она будет обязательно меньше тяги лебедки. А при больших потерях в роликах её может вообще не быть.

Вы наверное знаете, какая должна быть сила, чтобы сдвинуть Ваш джип с заблокированными колесами по снегу? Насколько она меньше силы лебедки?

PS. С праздником!

 Профиль  
                  
 
 Re: Передней лебёдкой назад.
Сообщение09.05.2017, 07:34 


03/05/17
17
С Дону
EUgeneUS в сообщении #1215169 писал(а):
А там подшипник качения или скольжения?

Качения.
EUgeneUS в сообщении #1215169 писал(а):
Если джип будет стоять на ровной поверхности и с не зажатыми тормозами, то он спокойно покатится против тяги лебедки.
То есть схема рабочая, в том смысле, что она может обеспечить силу против тяги лебедки.

Не катится.
EUgeneUS в сообщении #1215169 писал(а):
Вы наверное знаете, какая должна быть сила, чтобы сдвинуть Ваш джип с заблокированными колесами по снегу? Насколько она меньше силы лебедки?

Не знаю. Думаю вычислить это бооольшая проблема. Разве что где безмен (динамометр) тонн на 5 найти))). Но нет у меня такого.
А пока самое разумное объяснение для меня это теория Батороева.
Вот кстати на форуме есть похожая тема: topic117681.html

 Профиль  
                  
 
 Re: Передней лебёдкой назад.
Сообщение09.05.2017, 09:33 


23/01/07
3138
Новосибирск
Denis Russkih в сообщении #1215106 писал(а):
Батороев

Так Вы признаёте, что были не правы, и что машина всё-таки будет нормально двигаться?

Нормально - нет.
По-моему, не вдаваясь в суть моих объяснений, Вы пытаетесь навязать свое мнение мне. А почему не топик-стартеру?! :shock:

Свое мнение я основываю на следующем:
Примем: $f$ - переменное (от $0$) тяговое усилие лебедки, $F_c$ - сила сопротивления болота, $n$ - число ветвей полиспаста, направленных в сторону джипа.
По мере возрастания $f$ возникает равенство $f+F_c=nf$ (уравнение третьего закона Ньютона). В этот момент появляется возможность сдвинуть джип. Если это произойдет, то сила $F$ (в виду специфики болота) снизится, но равенство должно сохранится и левая часть уравнения компенсируется увеличением силы натяжения передней ветви $f_1>f$, соответственно, должно будет увеличиться усилие системы полиспастов, что в свою очередь потянет возрастание суммы левой части уравнения и новое возрастание силы натяжения передней ветви и т.д. ("замкнутый круг").
Суть моего вопроса предыдущего сообщения заключалось в том, насколько и за сколько (времени) снизится $F$, и появится ли в этот промежуток времени возможность, хотя бы ненамного, сдвинуть джип?
Из данного пояснения надеюсь видно, что я не собирался принимать/не принимать Ваши аргументы, а просто плавно продолжаю линию собственных рассуждений.

-- 09 май 2017 13:35 --

(Оффтоп)

EUgeneUS в сообщении #1215102 писал(а):
1. Там мальчишке лет сорок :D

Ныне для меня и пятидесятилетние мужчины - "мальчишки"! :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Передней лебёдкой назад.
Сообщение09.05.2017, 09:59 


11/12/16
713
Вот тут есть простая теория с простыми формулами.

1. Потери в блоках полиспастов пропорциональны натяжению троса и описываются $n_h$ — коэффициентом полезного действия блока. Этот коэффициент в моем посте выше был обозначен $\mu$.
2. Для качественных стальных блоков и стального троса $n_h$ указывается в промежутке от 0.9 до 0.98. Для 0.9 я рассчитывал выше, и получется результирующая сила, действующая на джип - около половины силы тяги лебедки.
3. Но это для качественных блоков и без перекосов и трения между тросом и обоймой блока, что в предоставленной конструкции достичь практически невозможно.
4. $n_h = 0.6$ - не выглядит слишком малым. В источники такое числе указано для пеньковой веревки, например. Расчеты показывают, что при 0.6 и меньше силы, направленной назад вообще не будет.
5. Коэффициент полезного действия указан для охвата блока на 180 градусов, при меньшем угле охвата он будет меньше, поэтому обязательно нужен обводной ролик, что было в видео с санками, но не было в видео ТС.

-- 09.05.2017, 10:04 --

Батороев

Батороев в сообщении #1215178 писал(а):
По мере возрастания $f$ возникает равенство $f+F_c=nf$ (уравнение третьего закона Ньютона).


Если это уравнение выполняется, то сила тянущая назад всегда есть и равна $f(n-1)$. Проблема в том (и только в том), что система полиспастов тянет не с силой $fn$, а гораздо меньшей, из-за трения в блоках (под "трением" тут понимается не только трение качения в подшипники и трение скольжения троса по обойме, но и силы, требующиеся на перегиб троса).

Поправка:
"$n_h = 0.6$ - не выглядит слишком малым. В источники такое числе указано для пеньковой веревки, например. Расчеты показывают, что при 0.6 и меньше силы, направленной назад вообще не будет".
Тут ошибка в расчетах (зачем-то решал квадратное уравнение вместо кубического, эх). Критический $n_h = 0.755$, то есть при довольно неплохих блоках силы назад не возникает. Блоки должны быть весьма неплохоми.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передней лебёдкой назад.
Сообщение09.05.2017, 10:06 


03/05/17
17
С Дону
Батороев в сообщении #1215074 писал(а):
Мальчишка дергает рывками, т.е. дискретно усилием от нуля до некоторой величины.

Там скорей всего фокус какой-то. Обратите внимание на фал между задним полиспастом и санками. Он укорачивается, но куда девается не видно))).
https://www.youtube.com/watch?v=b9UDrkQcAfo
Вот тоже ролик есть https://www.youtube.com/watch?v=pOa3tbvc950&t=2s . Вроде бы едет назад. Но!!! Там нитка ещё одна под днищем протянута.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передней лебёдкой назад.
Сообщение09.05.2017, 10:21 


11/12/16
713
Kazak-bereg
Тут никаких ниток под днищем. Там другой фокус. Лебедка натягивается, потом отпускается, это снижает влияние трения в псевдо-блоках.

А вот так сдвинуть джип невозможно, из-за немаленького угла тросов сзади.

А вот здесь "джип" не едет из-за больших потерь в блоках - использующийся кабель имеет сильное сопротивление на изгиб.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передней лебёдкой назад.
Сообщение09.05.2017, 10:27 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
5173
Москва
Батороев в сообщении #1215074 писал(а):
Мальчишка дергает рывками, т.е. дискретно усилием от нуля до некоторой величины


1. Нелинейность силы трения.
2. Неоднородность поверхности.

 Профиль  
                  
 
 Re: Передней лебёдкой назад.
Сообщение09.05.2017, 10:53 


03/05/17
17
С Дону
EUgeneUS в сообщении #1215188 писал(а):
Лебедка натягивается, потом отпускается, это снижает влияние трения в псевдо-блоках.

Т.е. вы хотите сказать что если поиграться кнопками управления лебёдки то авто поедет назад даже с одним полиспастом на авто сзади?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 77 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6  След.

Модераторы: Парджеттер, Pphantom, whiterussian, Aer, photon, profrotter, Jnrty, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group