Comprendere le forze dinamiche che agiscono sui veicoli cingolati (battistrada continuo/cingoli a cingoli) offre le informazioni necessarie per creare macchine più capaci. I veicoli cingolati che raggiungono velocità più elevate, carichi più pesanti e maggiore durata richiederanno test approfonditi. I progressi in FEA/FEM hanno consentito alle simulazioni di includere sistemi di corsa cingolati completi. La mappatura dei movimenti e delle interazioni dei singoli componenti del sistema consente la valutazione di carichi complessi in una varietà di scenari. Queste simulazioni forniscono informazioni dettagliate sulle forze previste sperimentate dai vari componenti all'interno del sistema, un passaggio cruciale nella progettazione e nella prototipazione. I test nel mondo reale vengono utilizzati in varie fasi della progettazione e della prototipazione per convalidare i risultati della FEA. Per creare una FEA utile, le forze sperimentate dai singoli componenti e dall'intero sistema devono essere convalidate con test fisici.
Test dinamici dei veicoli su veicoli cingolati:
Forze terra-scafo: Gli input di forza chiave vengono trasmessi dal suolo allo scafo del veicolo. Una questione importante legata all'utilizzo dei veicoli cingolati è il fenomeno delle vibrazioni. Comprendere le vibrazioni dei cingoli è essenziale per valutare la durabilità dei componenti dei cingoli e l'energia di vibrazione trasmessa al veicolo. Ciò può avere un impatto significativo sull'usura dei singoli componenti e del personale all'interno del veicolo. I test dinamici aiutano gli ingegneri a ottimizzare le sospensioni, lo sterzo e le caratteristiche generali di manovrabilità del veicolo per garantire le massime prestazioni nell'ambiente previsto.
Riduzione di peso: La riduzione del peso dei veicoli cingolati può svolgere un ruolo importante nel consumo di carburante e nel trasporto di veicoli via terra o via aerea. I veicoli più pesanti aumentano anche l'usura dei componenti della trasmissione e del telaio. Nei veicoli da combattimento come i veicoli terrestri senza pilota, i veicoli corazzati per il personale (APC) o i carri armati, può essere fondamentale ridurre il peso per trasportare veicoli corazzati per via aerea nelle regioni di conflitto. I veicoli militari con cingoli continui hanno una crescente necessità di armature pur mantenendo le dimensioni e le caratteristiche di mobilità esistenti.
Test di durabilità: I veicoli cingolati sono sottoposti a un'intensa usura, soprattutto durante le operazioni militari o le attività agricole pesanti. I test dinamici consentono agli ingegneri di valutare la durabilità dei componenti chiave, identificando i punti deboli e le aree di miglioramento per aumentare la durata complessiva del veicolo. I veicoli cingolati sono progettati per compiti specifici e le loro prestazioni dipendono fortemente dalla loro capacità di spostarsi in modo efficiente su diversi terreni.
Precisione nel design: Gli ingegneri si sforzano di creare veicoli che non siano solo potenti ma anche precisi nei movimenti. I test dinamici forniscono dati preziosi sulla reattività del veicolo agli input dello sterzo, all'accelerazione e alla frenata, aiutando a perfezionare gli elementi di progettazione per migliorare controllo e manovrabilità.
Trasduttori di forza sulle ruote della Michigan Scientific Corporation:
Misurazione accurata di forze e momenti: Michigan Scientifico Trasduttori di forza della ruota (WFT) sono sensori che misurano con precisione le forze e i momenti applicati a ciascuna ruota. Questi dati includono le forze verticali, longitudinali e laterali, nonché i momenti di beccheggio, rollio e imbardata. Ciò consente agli ingegneri di ottenere informazioni dettagliate su come il veicolo interagisce con il terreno e risponde ai vari input. Questi dati sono essenziali per comprendere come i veicoli a binario continuo rispondono a terreni, carichi e condizioni operative variabili. I trasduttori di forza sulle ruote possono essere installati sia sulle ruote stradali che sul tenditore.
Acquisizione dati in tempo reale: Questi trasduttori consentono di ottenere dati in tempo reale se utilizzati con sistemi di acquisizione dati disponibili in commercio. Ciò consente agli ingegneri di monitorare e analizzare un'ampia gamma di parametri, tra cui le forze degli pneumatici, la velocità delle ruote e la dinamica delle sospensioni. Queste informazioni sono preziose per prendere decisioni informate su modifiche e miglioramenti della progettazione.
Versatilità: I WFT Michigan Scientific sono progettati per essere versatili e possono essere facilmente adattati a diverse configurazioni di veicoli. Che si tratti di testare un carro armato militare, un cingolato agricolo o un veicolo da costruzione, questi trasduttori offrono una soluzione flessibile per diverse applicazioni.
Design robusto per ambienti difficili: I veicoli cingolati operano spesso in ambienti difficili e imprevedibili. I WFT MSC sono progettati per resistere a queste condizioni, fornendo misurazioni accurate anche a temperature estreme, vibrazioni e terreni accidentati. Questa durabilità garantisce che i trasduttori funzionino in modo affidabile sul campo. I veicoli cingolati spesso operano con carichi variabili, come attrezzature o merci. I WFT forniscono informazioni in tempo reale sulla distribuzione del carico sulle ruote, consentendo agli ingegneri di garantire l'integrità e la stabilità strutturale.
Adattatori personalizzati: Michigan Scientific progetterà e produrrà adattatori per ciascun veicolo cingolato. MSC può anche consigliare e rivedere gli adattatori progettati dai clienti.
Strumentazione nel meccanismo del binario e nel sistema di sospensione
Michigan Scientific è anche in grado di fornire strumenti ad altri componenti critici all'interno del meccanismo del binario e del sistema di sospensione. È possibile ottenere informazioni dettagliate sulla tensione del cingolo e sulle forze esercitate sulla ruota folle utilizzando trasduttori di forza personalizzati, basati sui nostri trasduttori di forza sulle ruote. Anche la strumentazione del pignone motore per le misurazioni della coppia rientra ampiamente nelle capacità di Michigan Scientific.
Pignone e ruota tenditrice: È possibile ottenere informazioni dettagliate sulla tensione del cingolo e sulle forze esercitate sulla ruota folle utilizzando i trasduttori di forza delle ruote. Michigan Scientific può anche adattare la nostra tecnologia relativa alla forza della ruota per soddisfare le dimensioni e la resistenza necessarie per ottenere misurazioni accurate dal pignone di trasmissione.
Barra di torsione: Le barre di torsione sono un componente chiave del sistema di sospensione di un veicolo cingolato. Le caratteristiche di un sistema di sospensione di un veicolo cingolato influiscono sulla velocità, sulla manovrabilità, sull'affidabilità e sulla durata. Michigan Scientific può aiutare a ottenere misurazioni accurate dello stress subito dalle barre di torsione utilizzando conoscenze specialistiche e anni di esperienza nella misurazione.
Denti del pignone di comando: Michigan Scientific ha esperienza nella misurazione dei denti degli ingranaggi. Le forze di contatto tra i denti della ruota dentata e ciascuna maglia del cingolo possono essere una preziosa fonte di informazioni sulla trasmissione della coppia.
Le prestazioni dei veicoli cingolati sia nel settore militare che in quello lavorativo sono difficili da prevedere. Sono progettati per superare i terreni e le condizioni più difficili pur essendo sufficientemente affidabili e durevoli da continuare a operare sul campo. Sono necessari test rigorosi per sviluppare veicoli in grado di gestire tali ambienti. La Michigan Scientific Corporation offre la strumentazione in grado di misurare tali forze sul campo. Per parlare con un ingegnere del Michigan Scientific di una potenziale applicazione, Contattaci oggi.
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Combattere la spirale della crescita e del peso. (2023, 24 marzo). Divisione Difesa Soucy. https://soucy-defense.com/fighting-the-growth-and-weight-spiral/
Allen, P. (2006, gennaio). Modelli per la simulazione dinamica di componenti di cingoli di carri armati Defense College of Management and Technology. Estratto il 29 marzo 2022 da https://core.ac.uk/download/pdf/40081469.pdf
Accademie nazionali di scienze, ingegneria e medicina. 2018. Combattere la riduzione del peso dei veicoli mediante la sostituzione dei materiali: Atti di un seminario. Washington, DC: La stampa delle accademie nazionali. https://doi.org/10.17226/23562.
Nicolini, A., Mocera, F., & Somà, A. (2018). Simulazione multicorpo di un veicolo cingolato con modello deformabile di contatto con il suolo. Atti dell'Institution of Mechanical Engineers, Parte K: Journal of Multi-Body Dynamics, 233(1), 152-162. https://doi.org/10.1177/1464419318784293