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机械社区»论坛 › 行业设备 › 航空航天/军工/船舶/铁路/物流与港口 › 航空航天/军工 › 飞机专用拖车的物理难题，我在航空公司工作
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楼主: caucsaa

飞机专用拖车的物理难题，我在航空公司工作

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伏虎降龙
发表于 2014-7-1 13:47:53 | 显示全部楼层
zerowing 发表于 2014-7-1 13:36 , H5 h4 f7 a8 n3 a( y7 G; j9 r
看完视频感觉挺有意思的，觉得鬼子貌似也是搞花活。
! ^' ^) H: j9 Y) P# l% R# r有几个关键点。
" q; n5 k7 _4 B1。牵引轮为后轮。且只有单边。

% e% }( U  ~1 B( S1 Y大侠，单边驱动也可以直线运动的，不会发生偏转。因为前机轮的方向限制了运动轨迹。. n, w3 p; ~+ R/ \! s9 H" ?) w
就像两电机驱动的三轮车一般，一个后轮失去动力，另一个轮驱动，在前轮的定向作用下，也不会发生无规则偏转。
7 ]$ C8 [6 c/ R- B

点评

zerowing
偏向作用的大小你要看惰轮的重心位置的。重心在运动方向的前侧和后侧是截然不同的。轴距影响的转型轮精度需求。  发表于 2014-7-1 21:07
伏虎降龙
轴距越大，偏向作用应该越小，或者说越稳定吧？  发表于 2014-7-1 14:05
zerowing
NO，俺说的跨距是指前后轮的距离。或者说我应该用轴距这个词更贴切一点？  发表于 2014-7-1 14:03
伏虎降龙
嗯，是有这么一回事。只是从视频中来看，前轮到后轮的距离比后轮跨距大很多，所以这个影响应该比较小。  发表于 2014-7-1 14:00
zerowing
比较近的例子就是半拖挂的货车。你向前直走，把拖斗拉直行驶很容易。但如果后面有一个轮子抱死了，别说直形，能不翻就是好事。  发表于 2014-7-1 13:58
zerowing
这个，你可以试试，当跨距很大的时候，你可以看看两侧轮不同步的影响。只靠前轮的纠正是蹩脚的。或者换句话说，跨距越大，想要通过前导向轮调整后两轮的异步其要求的精度和扭力就越大。  发表于 2014-7-1 13:56
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伏虎降龙
发表于 2014-7-1 13:51:46 | 显示全部楼层
zerowing 发表于 2014-7-1 13:36
7 K+ ]9 F7 X: U5 V, o看完视频感觉挺有意思的，觉得鬼子貌似也是搞花活。
! C1 ]  x3 E* F. p$ H1 |7 V有几个关键点。7 q  T# X* \% A3 u; @
1。牵引轮为后轮。且只有单边。
7 ^, J0 v0 m6 U, t) M5 O/ A
前轮的摩擦力很可能不足，肯定要驱动后轮。0 m  n2 X2 L. T# w' j7 H. D

点评

zerowing
俺不明白大侠说这个目的是啥？我们有在讨论应该驱动哪个轮的问题吗？  发表于 2014-7-1 14:03
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caucsaa
 楼主| 发表于 2014-7-1 14:49:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 caucsaa 于 2014-7-1 14:55 编辑
4 Q( u* m5 z' W; k! t  s+ o
伏虎降龙 发表于 2014-7-1 13:51
7 B! c4 e4 a* f: R前轮的摩擦力很可能不足，肯定要驱动后轮。
' E2 q. I# t& q/ o' {* s, i' R! q
6 ~4 u( q( \) i" E. I: e  `! J
这个问题我挺感兴趣，为什么前轮的摩擦力不足？现实是现在有一种抱轮拖车，把飞机前轮抱起来，就可以拖动飞机。这时候拖车的轮胎可以看成是飞机的前轮轮胎啊。
) z2 w8 A* @' }5 t5 V
! i  J% B6 t: S, v' h6 p6 w各位大侠，这么说吧：如果我说的这种滚轮是作用在飞机前起落架上的轮胎上，能否拖动飞机？？？

点评

caucsaa
我觉得之所以不拖动前轮，是因为德国人还需要靠前轮转弯  发表于 2014-7-1 21:30
zerowing
前轮承受的重力少，这是事实。一般后轮会承受总重量的80%。飞机越大，比例越高。但是为什么拖后轮不拖前轮，跟这个没有关系。  发表于 2014-7-1 21:10
伏虎降龙
这么看来我先前下的结论是有误的了。 既然前轮能起到定向作用不发生偏转，那么它也是有一定的负重和摩擦力的。否则的话驱动单边后轮时会像坦克那样转弯。 只要前轮的负重达到一定的规模，那么驱动它应该是没问题的  详情 回复 发表于 2014-7-1 14:57
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伏虎降龙
发表于 2014-7-1 14:57:42 | 显示全部楼层
caucsaa 发表于 2014-7-1 14:49 ) A* B7 v! p$ t" i# `" ~2 y% b) {
这个问题我挺感兴趣，为什么前轮的摩擦力不足？现实是现在有一种抱轮拖车，把飞机前轮抱起来，就可以拖动 ...

3 U  J3 O! {% D: f$ k这么看来我先前下的结论是有误的了。
. }% C9 z6 w; r) p2 C* I/ H既然前轮能起到定向作用不发生偏转，那么它也是有一定的负重和摩擦力的。否则的话驱动单边后轮时会像坦克那样转弯。, W0 f: H% D: H
只要前轮的负重达到一定的规模，那么驱动它应该是没问题的了。我刚才忽视了这点，不好意思。- K' S# V3 W& V* N" k( S# o% i% U

点评

caucsaa
我也不肯定，听听大家的意见吧。  发表于 2014-7-1 15:34
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东海fyh126
发表于 2014-7-1 16:08:02 | 显示全部楼层
发几张图片，有铲运型和滚轮型，仔细看都是无主动传动的拖行，

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点评

caucsaa
主流的拖车是这样的，我发的是新发明的  发表于 2014-7-1 19:50
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成形极限
发表于 2014-7-1 18:05:11 | 显示全部楼层
三个轮的轴心不在一条直线上，应该是有个夹角的，不过比较小。这样就不用额外施加径向力了
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caucsaa
 楼主| 发表于 2014-7-1 19:52:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 caucsaa 于 2014-7-1 20:24 编辑
" p) h; `  @+ f% ]: e5 C7 H1 G: m
9 E6 [9 F( _8 h: S3 ~zerowing,我也不认为这个辊子和轮子之间有多大的压缩量，是否可以认为压力不需要很大？如果没有权威的算法，按照什么算法最保险？可以算出一个最大压力，而实际值不会超过这个值。% m" G, T3 j% y+ _- Q% s0 [2 `8 x
9 Y+ a& v) r: R; ]
比如按照最大静摩擦力=μN计算。这样算出的预紧力应该只多不少吧？？？？？？？？？
3 F3 \5 C" i* i
# @& B1 {; Q' u: ]' X! ~! ^7 m
0 s7 _9 N! U) b+ }
8 ?& X( e( Y" Q5 z8 M: K另外：想了一下，其实滚轮带动轮胎相当于皮带带动冲动皮带轮，对不对，如果一个滚轮输出的扭矩不够，我可以设计一排滚轮把轮胎半包起来。这就相当于皮带，皮带和皮带轮之间的摩擦力应该是静摩擦吧？那么由于多个滚轮增加了接触面积，滚轮不容易陷入轮胎，因此轮胎可以视为刚体了吧？
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zerowing
发表于 2014-7-1 21:06:04 | 显示全部楼层
caucsaa 发表于 2014-7-1 19:52
+ _: C+ k, G, m' O; j. Szerowing,我也不认为这个辊子和轮子之间有多大的压缩量，是否可以认为压力不需要很大？如果没有权威的算法， ...

; h$ P; A+ P. o5 l( H6 P! N呵呵，大侠，俺想知道你非要算一个只多不少的压力目的是什么？什么设计都要有安全系数？哈哈。* h1 R9 C; m6 J/ c( }
你仔细再看看视频，看看那个驱动的辊子。为什么要设计成那个样子？
7 y3 d  X9 f4 I+ I6 H我说我不认为辊子和轮子之间有多大的压缩量，但不是说压力也不大。辊子设计成凹型，轮子在被挤压得时候两侧的膨胀就被限制了，径向的受压变形量就会变小，相当于提高了杨模。
" V' K' E: ?  C4 W' c7 Z6 a你可以理解为一个皮带，然后按照摩擦力计算方法去计算。充其量就是算准算不准的事儿，你都说了，要算一个只多不少的力，那就不用管那么多了呗。按照大倾翻臂算滚动，按照静摩擦力算驱动，就像动静大侠说的，你就反算出压力就行了。既然如此，你还纠结什么？难道说你非要按一个粗算法计算，然后等哪位大侠给你扣一个合格的戳，你自己心理才踏实？, _) x4 K1 p# Y9 W5 `: _& U7 L* j6 w

" [0 V+ u+ p$ F! m& w& L我觉得我重复了很多遍了。没有一个权威的算法目前，你要算就要分步计算，一个细节一个细节的算。- u7 U9 x1 R* s& {' F; x2 A- Z
压平的地方简化模型，可以按照我给你写的算小半径轮滚动摩擦倾翻力矩。再细的，你就要算压缩和恢复中热能产生量，折算到需求扭矩中。然后再分步算辊子驱动部分。平辊算粘粘区驱动力，你可以只按静摩擦算，或者进一步查资料算粘粘力和分子间力算驱动，然后根据粘粘力产生需求反算压力。凹辊，算法类似，但是由于凹型设计，橡胶本身的变形能力受限，刚度增加，和辊子的接触面积增加，粘粘区增加。相应的压力就会低一些。$ P: o; n9 f# a$ Q& l5 M
' n) n8 F/ d8 @" S
我只说这么多。如果你期待我一步步查资料给你算个最终结论出来，那就算了。我向来只说计算思路和方法。具体的东西你自己弄。

点评

无路车
飞机牵引车的有液压马达动力的前后轮子就是一个拖车的“钩”，飞机移动是靠拖车、拖车的“钩”同步拖动的，与此同时飞行员得松开飞机 刹车并控制好飞机拖行方向。  发表于 2014-7-3 13:29
无路车
这个前后的轮子就是一个拖车的“钩”，飞机移动是靠拖车拖动的。  发表于 2014-7-2 14:26
caucsaa
好的，谢谢，真长学问！  发表于 2014-7-1 22:35
zerowing
但也不绝对。具体要看飞机的前轮设计和牵引车的拖动能力了。你能控制好轮胎变形，拖前面也不一定有问题。  发表于 2014-7-1 22:26
zerowing
我理解是这样。倒不是说靠不靠前轮转弯的问题。而是你毕竟是靠辊子驱动，如果去驱动的过程中需要转弯，那整个辊子驱动的结构也要设计成可旋转的，会很复杂，可靠性也降低了就。  发表于 2014-7-1 22:25
caucsaa
再请教一个问题，我觉得之所以不拖动前轮，是因为德国人还需要靠前轮转弯，如果不考虑转弯的问题，用滚轮转动前轮应该也可以拖动飞机吧？  发表于 2014-7-1 22:18
zerowing
你搞错了，我跟飞机边儿都不粘。人家是在天上飞的，俺是在地里跑的。哈哈，用逍遥的话说，土行孙。  发表于 2014-7-1 22:15
caucsaa
zerowing大侠，您对力学很精通，对飞机也很在行，您是搞飞机结构设计的吧，呵呵  发表于 2014-7-1 22:12
zerowing
不一定。你这里要考虑弹复性的。弹复性不够，容易产生滑摩。可以多设置几个轮，但是毕竟你驱动轮只有两个。你要设计多驱动轮，那驱动结构就会相当复杂。你要考虑这些。  发表于 2014-7-1 22:11
caucsaa
我的想法是滚轮应该是软橡胶，并且多设置几个滚轮，这样就能增大接触面积，却不压扁轮胎  发表于 2014-7-1 22:03
zerowing
我记得给你的资料里说过，轮胎的摩擦力同接触面积是有关的。这跟我们讲的滑动摩擦和静摩擦都不同。这就是你设计时要着重的地方。  发表于 2014-7-1 22:01
zerowing
这个东西，我个人是这么认为的，你可以按最大静摩擦力算，其实，你按我说的算，最后容易计算出来的也就是个最大静摩。而关键是你如何去控制辊子的那个形状，让你的辊子能更多的接触轮胎。  发表于 2014-7-1 22:00
zerowing
你轮胎压2吨可能没事儿。你车体呢？你打算用多大的两根轴？悬臂梁的固定端怎么固定？怎么消除振动？拉力缸要用多大？你要是一个个安全系数叠下去，呵呵。  发表于 2014-7-1 21:56
caucsaa
听您的意见，我再细算一遍  发表于 2014-7-1 21:55
zerowing
飞机的摩擦比汽车的要更复杂一点。这里不仅是一个重量问题。你说摩擦力大吗？有记录人类可以拖动李尔式飞机。你说小吗？飞机起飞的一下据说要烧掉一吨油。哈哈。  发表于 2014-7-1 21:53
caucsaa
所以我想算最大静摩擦力所需要的压力，按这个算法，60吨的飞机，滚轮需要给前轮大概2吨的压力，应该没问题，因为飞机降落时轮胎承受的冲击力远不止2吨（即使有减震支柱）  发表于 2014-7-1 21:52
zerowing
如果你是设计师，只是为了安全而不停的加安全系数，刚开始可能没什么，玩多了就要出问题的。你想玩，就必须玩全，玩细。这样最后出现问题你才知道原因是啥。  发表于 2014-7-1 21:50
caucsaa
关于摩擦，我也是在研究拖车后才逐渐明白的：摩擦理论并不成熟，还有待发展，我问过空客的工程师，“我要买多大推力的拖车才能拖动飞机”，空客工程师的答复是他也不知道，让我试验一下，呵呵  发表于 2014-7-1 21:49
zerowing
另外，飞机越重，不是轮胎接近刚性，是非压平的剩余部分可以认为是刚性。压平的部分则不能那么算。下雨，摩擦系数下降，粘粘力也有损失。但是损失多少，这个要实际测量。  发表于 2014-7-1 21:48
zerowing
看你是什么轮胎了，气轮还是实心轮。但都有承压极限。正压大，胎侧剪切力就大，对轮胎的伤害也大。所以你不可能无限去压。  发表于 2014-7-1 21:46
caucsaa
所以我觉得算一个只多不少的最大压力最简单，反正飞机轮胎不怕压，这可能和我做民航工作有关，喜欢大安全余度，敬请海涵  发表于 2014-7-1 21:44
caucsaa
呵呵，我还停留在刚性物体之间摩擦的理论水平上，我是在想，假如我是设计师，我需要把压力设计到多大。因为实际状态千差万别，比如飞机全重时，轮胎已经接近于刚性了，再比如，下雨天，摩擦系数又下降了。  发表于 2014-7-1 21:42
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强稳机械_宋工
发表于 2014-7-2 08:49:25 | 显示全部楼层
老大，飞机还有轮胎？你在逗我吧，反正我是不相信的

点评

universal
确实严格讲不能叫轮胎，因为是实心的，没胎，但是通俗来说叫轮胎大家都习惯了。  发表于 2014-7-3 10:39
zerowing
那你就认为我们都是猴子派来的逗比吧  发表于 2014-7-2 11:21

评分

参与人数 1威望 -1 收起 理由
寂静天花板 -1 怎么当上工程师的

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caucsaa
 楼主| 发表于 2014-7-2 12:42:43 | 显示全部楼层
新发了一个帖子，大家帮看看，谢谢
. c$ v0 n! P# _0 n; |( y  m% ~) W; P( _8 P4 @3 a6 s  M( A
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod ... d=362360&extra=
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