За ответ на задачу № 155 «Береги домкрат» Артем Фоменко из Подольска получает от компании Playme-Russia автомобильный видеорегистратор Playme KVANT с функцией GPS-информирования. А теперь новое непростое задание.
ЗАДАЧА № 158
УАЗ прорвало
В середине жаркого влажного дня Иванычу нужно было уезжать с дачи. Пустил мотор на своем новеньком Патриоте. Кондиционер включил. А жена всё собирается. Присел на завалинку и смотрит на своего красавца. Вдруг из-под днища, в его передней части, прямо струя полилась. А потом перешла в мерную капель. Владелец не испугался: знаем, мол, в чем дело. Но задумался: почему жидкость потекла так неравномерно?
А вы знаете? Короткие ответы не рассматриваются!
Ответ с пометкой «Конкурс» отправьте до 1 июня 2021 года по адресу: 107045, Москва, Селиверстов пер., д. 10, стр. 1. E‑mail: exp@zr.ru. Укажите ваш контактный телефон или иной способ быстрой связи.
А теперь подведем итоги «Конкурса знатоков» из январского номера «За рулем» за 2021 год.
Знатокам предстояло разобраться, выгодно ли подкладывать отрезок бруса под ромбический домкрат перед подъемом автомобиля. Большинство читателей ответили верно, но объяснения своему мнению не дали. Так сказать, прочувствовали на практике. А те, кто ответили неверно, и ромбический домкрат в руках, скорее всего, не держали.
Победитель нашего конкурса сформулировал ответ достаточно просто, не забыв рассказать и про поведение автомобиля при подъеме домкратами разных типов.
Для анализа нам пригодится схема действия сил на части домкрата. Из схемы и формул, а также с учетом значений тригонометрических функций для острых углов, напрашиваются следующие выводы:
1. При малых значениях угла α, когда домкрат находится в сложенном или близком к сложенному состоянии, даже при небольшой нагрузке на домкрат в его элементах будут возникать значительные усилия (сжимающая рычаги домкрата сила Q=P/2sinα, растягивающая винт домкрата сила F=P/tgα будут иметь большие значения, так как для малых значений угла α значения функций синус и тангенс также будут малы — значительно меньше единицы, что означает многократное превышение сил Q и F над нагружающей домкрат силой P). При этом и рукоятку домкрата вращать будет тяжело.
Схема сил, действующих на элементы ромбического домкрата
Р=2Qcos (90°- )=2Qsin |
2. По мере подъема домкрата и увеличения угла α при постоянной нагрузке на домкрат Р нагрузка на элементы домкрата будет снижаться.
 |
3. При больших значениях угла α (стремящихся в пределе к 90°), то есть когда домкрат приближается к своему максимальному ходу, значения сил Q и F будут принимать минимальные значения при постоянной нагрузке на домкрат P. Рукоятка домкрата будет вращаться при этом с малым усилием, потому что сила, растягивающая винт, а соответственно, и силы трения, действующие на винт, будут минимальны.
Итак, ромбовидному домкрату тяжелее всего работать в начале подъема автомобиля. Поэтому попытка сберечь домкрат, подкладывая толстый брус (для уменьшения требуемого хода домкрата, якобы «меньше ему работать придется»), на самом деле приведет к противоположному результату. Силы, действующие на элементы домкрата, значительно увеличатся по сравнению со случаем, когда бруса нет. Если проставка будет достаточно толстой, то домкрат может и не выдержать такой «помощи» — сломается самый слабый элемент (погнется рычаг, разрушится шарнир, сорвется силовая резьба).
Что касается помощи домкрату со стороны подвески, о которой тоже шла речь в вопросе, то при подъеме пружина (или рессора) подвески разжимается и как бы помогает приподнимать автомобиль.
Когда домкрат только начинает поднимать кузов, на него приходится минимум нагрузки от автомобиля. По мере распрямления пружины усилие подъема будет увеличиваться. Когда выберется ход подвески, пружина прекратит разжиматься, колесо оторвется от опорной поверхности — и сила, действующая на домкрат, примет свое максимальное значение.
В домкратах других типов (прямой винтовой, «бутылочный», гидравлический) усилие, действующее на элементы домкрата, не зависит от высоты подъема, а определяется только внешней нагрузкой. При этом подкладывание толстого бруска возможно для уменьшения хода. Таким домкратам легче всего поднимать автомобиль на начальной стадии, когда пружина подвески максимально этому «помогает». После отрыва колеса от земли требуется прикладывать наибольшее усилие.
Поздравляем с победой Артема Фоменко!
- Как залечить проколотое колесо? Всё про ремкомплекты и их использование — тут.
Возможно вам будет интересны следующие сервисы: