Engineering
Podwozie gąsienicowe
Pchnij ośmiotonowy nośnik gąsienicowy na stopień 0,5 m: gąsienica koła napędowego chwyta grunt do granicy tarcia, koło napinające uderza w ścianę stopnia i wspina się na jego krawędź, napięty odcinek między kołem napinającym i pierwszym kołem naciska na krawędź siłą wyznaczoną napięciem gąsienicy, a pięć kół nośnych na swoich sprężynach przyjmuje uderzenie. Poluzuj napięcie, a odcinek ustąpi; puść maszynę w powietrzu, a gąsienica bez ciągu rozkręci się do prędkości biegu luzem silnika. Przełącz na obrót w miejscu, a dwie gąsienice pędzone przeciwnie obracają kadłub przeciw bocznemu poślizgowi ogniw, do prędkości odchylania z bilansu zamkniętego. Praca silnika jest rozliczana z energią kinetyczną i potencjalną, poślizgiem, amortyzatorami i krawędzią stopnia.
Co się dzieje
Nośnik gąsienicowy 8 t z boku: sztywny kadłub z pięcioma kołami nośnymi, każde osobnym ciałem na kolumnie sprężynowej i sztywnej prowadnicy, koło napinające i koło napędowe; grunt jest łamaną ze stopniem, spotykaną przez kontakty kołowe ze sprężyną-tłumikiem normalnym i tarciem gąsienicy nasycającym się z prędkością poślizgu, a odcinek gąsienicy od koła napinającego do pierwszego koła jest struną o stałym napięciu, której nadmiarowa długość na krawędzi stopnia jest potencjałem, tak że unoszenie i ciąg na kadłubie są jego gradientem. Silnik bocznikowy napędza koło napędowe przeciw ciągowi gąsienicy. W rzucie z góry dwie gąsienice biegną przeciwnie, a boczny poślizg ogniw na długości styku opiera się odchylaniu. Symplektyczny Euler co 20 µs; praca silnika równa się energii kinetycznej i potencjalnej i każdemu ciepłu z dokładnością do jednej dziesięciotysięcznej.
Co wypróbować
Patrz, jak koło napinające uderza w stopień, a napięty odcinek unosi dziób na krawędź; poluzuj napięcie i porównaj; przełącz na obrót i odczytaj prędkość odchylania względem wzoru.
Model i jego ograniczenia
Płaski kadłub z idealnymi kołami, bezmasowa gąsienica, której napięcie działa tylko w przednim odcinku, wygładzone prawo tarcia, brak zwisu gąsienicy i mechaniki gruntu; obrót jest skupionym modelem w rzucie z góry. To nie jest ocena mobilności.
Równania modułu
Równania F_t = μ·F_n·clamp((v_belt − v_t)/v_s), J_s·dω/dt = T_s·(1 − ω/ω_0) − F_t·r − c·ω U_belt = T·(|c − a| + |i − c| − |i − a|), F = −∇U_belt I_z·dΩ/dt = (F_R − F_L)·B/2 − μ_l·W·L/4·clamp(Ω·L/4v_s) W_motor = E_k + E_p + Q_slip + Q_ground + Q_damper + Q_drag + Q_corner
