Có an toàn để lái xe trong điều kiện cuộc đua với thiếu hạt lug?

Bạn biết đôi khi bạn đọc một cái gì đó và nghĩ "Cái gì?"

Chà, bạn có vui khi lái chiếc xe 900 BHP trong một cuộc cạnh tranh với các hạt lug bị mất không? Rõ ràng NASCAR đã đưa ra một sự thay đổi quy tắc để các đội không còn phải lắp tất cả các đai ốc sau khi thay lốp. Điều này có thể thấy một số chiếc xe trên đường đua chỉ với ba trong số năm đai ốc được trang bị.

Hơn nữa, một trong những người lái xe cho mùa giải tới, Tony Stewart, vừa bị phạt tiền 35.000 đô la vì bày tỏ ý kiến ​​rằng điều này có thể nguy hiểm.

Lý do rõ ràng cho sự thay đổi quy tắc là họ hy vọng sẽ giảm số lượng cơ học trong hộp trong thời gian dừng hố.

Tôi có ý kiến ​​của riêng tôi về lý do tại sao điều này là sai trái để làm. Vào đầu những năm 1980, các kỹ sư của Lancia, làm việc với tư cách là một đội dịch vụ trên chiếc xe Lancia 037 Group B, đã phát minh ra một cờ lê về cơ bản là nhiều thanh mở rộng có chiều dài bằng nhau với ổ cắm từ tính ở cuối. Cờ lê "ổ đĩa" sẽ chạy theo hướng ngược lại với những gì được yêu cầu và biến một bánh răng trung tâm để lái từng ổ cắm cùng một lúc. Điều này có nghĩa là tất cả các hạt lug có thể được loại bỏ và trang bị lại bởi một thợ máy.

Sự thay thế rõ ràng cho điều này là một đai ốc trung tâm đơn kiểu F1 trên một trục chính lớn.

NASCAR dường như đã bỏ qua giải pháp kỹ thuật này và chỉ đơn giản là thay đổi các quy tắc để cho phép những gì cá nhân tôi gọi là bánh xe được trang bị không chính xác.

Bây giờ, cá nhân tôi đã sử dụng một chiếc ô tô với một đai ốc được tháo ra khỏi mỗi bánh xe sau khi ai đó cố gắng ăn cắp bánh xe của tôi, loại bỏ tất cả trừ đai ốc khóa từ một bánh xe và rõ ràng đã mang theo đai ốc. Điều này chỉ được thực hiện để đưa chiếc xe về nhà, nơi các hạt bị mất đã được thay thế.

Tôi cũng đã thấy thiệt hại có thể gây ra cho một bánh xe với đai ốc giữ được trang bị không chính xác vì Viper đã thực hiện một vòng hoàn chỉnh của Silverstone với bánh trước được lắp không đúng. Khi nó trở lại hố, bánh xe đầy ụ và hư hỏng đáng kể.

Vì vậy, câu hỏi của tôi là này; Bạn có nghĩ rằng nó an toàn để sử dụng một chiếc xe bị thiếu hạt bánh xe / hạt lug?

(Bất kỳ ai tham gia vào NASCAR một cách chuyên nghiệp có lẽ không nên trả lời câu hỏi này vì sợ họ cũng bị phạt).

BIÊN TẬP

Theo đề xuất, để làm rõ những gì tôi có nghĩa là "nó có an toàn không?"

Tôi tự hỏi nếu có bất kỳ tính toán kỹ thuật có thể được áp dụng cho các cấu hình hạt khác nhau? Có khả năng tăng thất bại khi chạy trong cấu hình lug nut giảm không? Đã có trường hợp nghiên cứu về điều này?

Tôi không chỉ muốn có ý kiến ​​"Ồ, tôi nghĩ nó sẽ ổn thôi." hoặc "Ồ, tôi không nghĩ đó là một ý tưởng tốt."

Rất đơn giản, không có nó là không an toàn. Nếu thông số kỹ thuật của các nhà sản xuất ô tô nói 5 đinh tán, thì đó là vì họ đã hoàn thành bài tập về nhà cho các lực lượng liên quan. Hãy nghĩ về trường hợp xấu nhất: phanh mạnh trong khi chuyển mạnh trên bề mặt gồ ghề. Khối lượng của xe, tác động ở một góc nhọn so với vành, đi xuống các vấu bánh xe với lực g tỷ lệ thuận với khối lượng giảm tốc x. Nếu bánh xe ở điểm mà hai đinh tán bị mất được xếp thẳng hàng theo chiều dọc, thì tất cả lực này sẽ được tạo ra bởi một vấu bên trái của trục bánh xe - một công thức cho các sợi bị tước, bánh xe lắc lư và trong một cuộc đua: chấn thương hoặc tệ hơn.

"Quyết định" này gây chết người.

Về mặt toán học, bánh xe hiện có 3/5 sức mạnh, với 5/3 tải trọng áp dụng cho mỗi stud. Không an toàn chút nào.

Các kỹ sư thường thiết kế các bộ phận để chịu được tải trọng lớn hơn so với thực tế họ dự kiến ​​sẽ thấy. Điều này được gọi là "yếu tố an toàn" và đảm bảo các bộ phận sẽ không thất bại khi gặp phải tình huống giảm nhẹ khi sản phẩm bị căng thẳng ngoài các tính toán thiết kế được xem xét. Cho rằng NASCAR là một loại đua rất đặc biệt với các trường hợp tải trọng (giả định) được hiểu rõ và hàng tấn dữ liệu từ xa, thật hợp lý khi cho rằng họ có thể chạy FOS thấp hơn bạn (người nghiệp dư không có hàng triệu chi cho R & D và không có hàng trăm kỹ sư và các nhà phân tích dữ liệu về nhân viên) hoặc các nhà sản xuất điển hình (những người phải tính đến các điều kiện sử dụng của tất cả mọi người, cho tất cả các mục đích, trong tất cả các loại môi trường, trên toàn thế giới) thường sẽ cho phép.

Ví dụ: giả sử một stud duy nhất có chỉ số sức mạnh cắt là 160ksi. Nếu chúng ta có năm đinh tán và chúng ta giả sử phân phối tải hoàn toàn đồng đều (vì đơn giản, chúng ta sẽ chỉ xem xét các đinh tán và chỉ mô-men xoắn của bánh xe, mà chúng ta sẽ lại đơn giản chỉ áp dụng tải cắt) so với mô hình năm stud của chúng ta có thể xử lý tổng tải lên tới 800ksi trước khi thất bại.

Bây giờ, nếu chúng ta biết nhà thiết kế nhắm mục tiêu FOS là 4, thì điều đó có nghĩa là thiết kế có khả năng xử lý gấp 4 lần tải dự kiến ​​thông thường, vì vậy nếu chúng ta chia 800ksi cho 4, chúng ta có thể xác định tổng tải thông thường dự kiến ​​là 200ksi.

Về mặt lý thuyết, chúng ta nên, trong điều kiện dự kiến ​​bình thường, có thể "xử lý" tải một cách an toàn chỉ với 2 đinh tán (200/2 là 100 nhỏ hơn 160).

Cuối cùng, một vài điều cần xem xét trước khi bạn vứt bỏ một nửa hạt lug của mình: P

Đối với một người, chúng tôi (bạn và tôi) không biết tải ban đầu là gì hoặc số FOS được thiết kế là gì - nó không phải là thứ gì đó trong các tờ đặc tả và bạn không biết đó là 1,5, 2, 4 hay 6 - vì vậy mà không tự mình thực hiện tất cả các tính toán để xác định tải trọng thông thường và biết tất cả về thiết kế, chúng ta không thể nói một cách khách quan rằng liệu 1 hoặc 5 đinh tán có "an toàn" hay không.

Thứ hai, xe đua khá thường chạy ở mức FOS thấp hơn nhiều so với xe sản xuất. Đây là những gì bạn gọi là "đẩy các giới hạn" và một phần lý do tại sao các công cụ phá vỡ trên xe đua thường xuyên hơn và khác rất nhiều so với trên xe sản xuất. Vì vậy, khi một chiếc xe sản xuất bình thường có thể chạy FOS là 5, một chiếc xe đua có thể chạy ở mức 1,5 - cho phép họ loại bỏ nhiều vật liệu hơn và tiết kiệm trọng lượng (hoặc trong trường hợp này) với sự đánh đổi là ít sai sót hơn và rủi ro nhiều hơn phá vỡ một cái gì đó.