Perän voimat

[Finnshark]

Nyt on yön aikana tullut lisää mielenkiintoisia ajatuksia tuonne CF:lle...

[janiv]

Eikös ton sais äkkiä jollain Cosmosworksilla tms. mallinnettua? Eka pitäs tietty esim. SolidWorksilla mallintaa perä, tukivarret ja vetarit toimivaks kokonaisuudeks. Harmi kun en osaa juurikaan käyttää kumpaakaan ohjelmaa

[Haukkis]

Originally Posted by Finnshark

Nyt on yön aikana tullut lisää mielenkiintoisia ajatuksia tuonne CF:lle...

Jep. Tosiaan pitäähän siinä ottaa tuo maan ylöspäin kohdistava voima myös huomioon

Having read 4 pages of speculation about what happens, engineering analysis is best and Mike Ward has the best answer.

A few years ago, I also wondered and looked at the engineering mechanics of the arrangement...

From the center of the tire there is a vertical force equal to the load on that tire of approximately 800 lb. This weight force is balanced by the spring force, which is 6 1/2 inches inward of the center of the tire (255-60-15 on stock YJ8 rims) - this pair of forces creates a moment equal to ~433 ft-lb which puts the half shaft in compression and the strut rod in tension, each by approximately 742 lbs of force.

On the other hand, when cornering as in a right turn, the left tire's cornering force at 1 g lateral (which most cars can't do) would be 800 lb laterally and will be opposed by the strut rod at the shock bolt pivot. This pivot point is 5 1/2 inches above the pavement. This creates a moment about the pivot point of 366 ft-lb (800 x 5.5/12), which tries to pull the half shaft out of the differential by about 627 lb, but this is less than the inward component of force due to the weight on the tire! The bottom line is that unless you can pull more than 1.18 gs, the yoke will still be forced inwards by the geometry of the strut rod and half shaft geometry.

If this number crunching was hard to follow, here's an easier explanation (bear with me)...

Imagine a force vector pointing up equal to the weight on the tire,
imagine a horizontal force vector equal to the cornering force on the tire. Add the two together (it will be pointing inwards and up)...

As cornering increases, the net force vector tilts more inward, reaching 45 degrees of tilt for 1 g of cornering force.

Now imagine the location of the lower strut rod pivot. If the net vector has not reached that pivot, the half shaft will be still be in compression; if the cornering force is so high that the vector passes through and beyond this pivot, the half shaft will be pulled outwards.

However, since this lower strut rod pivot point is about 6.5 inches inward from the center of the tire (255-60-15 on stock YJ8 rims) and about 5.5 inches above the pavement, this means that the net vector must have a tilt of beyond 50 degrees before the yoke will start to pull out of the differential. And since the ratio of the maximum horizontal force to the vertical force is equal to the coefficient of friction, you just can't get to the point of where the yoke will be pulled from the diff while cornering with street tires!

Ja uus vapaakappalekuva:

Suoraan ajettaessa nuo vetoakselit ovat niin suuren puristusvoiman alaisena, ettei edes 1G:n kurvia ajettaessa vasemmanpuoleinen vetoakseli pääse vetojännityksen puolelle. Toki se puristusjännitys siinä vetoakselissa pienenee.

[V-P]

Mä kannatan tota vektoreilla helpoiten kuvattavaa voimien jakautumaa.
Eli oikein paljon yksinkertaistettuna voitaisiin ajatella vetariin kohdistuvia voimia siten, että kun auto on paikallaan, ja vips....vetari otetaan pois, niin siitä varmaankin kaikki ovat yksimielisiä, että pyörä lässähtäisi yläosaltaan sisäänpäin koska sen ylätukivartena toimiva vetari siis poistui.

Kaarreajossa kaarron ulkopuoliseen vetoakseliin kohdistuva puristusvoima pienenee sitä pienemmäksi, mitä suurempi hitausvoima horisonttaalitasossa (g) kaartamisesta saavutetaan. Kun kaarron hitausvoima saavuttaa sellaisen suuruuden, että se kumoaa täysin vetariin kohdistuvan puristusvoiman, niin silloin tämä voimatasapaino aiheuttaa tilanteen, jossa vetari ei pyri sisään perää kohti eikä liioin ulos perästä.
Toi amerikanmies on oikein laskenutkin noita voimia, ja todennut että vaikka kaarrossa saavutettaisiin yli 1g voimia, niin siltikin vetariin kohdistuu vielä puristava voima, joka siis koittaa pitää vetarin tiukasti perää kohti. Niin että vaikka se lukkorengas sieltä perästä tippuukin pois, niin ei se vetari sieltä pois pullahda. Mutta jos harrastetaan korkeita hyppyjä kornetilla, niin sitten kannattaa katsoa että ne lukkorenkaat on paikoillaan.
P.S. Näin hatarilla tiedoilla olevaa ei kyllä yleensä sanota guruksi.

[Finnshark]

Originally Posted by Haukkis

Suoraan ajettaessa nuo vetoakselit ovat niin suuren puristusvoiman alaisena, ettei edes 1G:n kurvia ajettaessa vasemmanpuoleinen vetoakseli pääse vetojännityksen puolelle. Toki se puristusjännitys siinä vetoakselissa pienenee.

Hep! Nyt mä olen sun kanssa samaa mieltä! Näin sen täytyypi mennä!

[ZL1]

No niin teoriagurut miten nyt suu pannaan

http://www.youtube.com/watch?v=FIFZMa1pyX0

Noin 1:22 kohdasta eteenpäin ja tarkkaile vasenta perän yokea...

[T72]

No voi jehna, just kun mä olin saavuttanut mielenrauhan noitten vektoreiden suhteen...

Vakavasti puhuen olen kyllä kuullut jonkun sanovan että kuluneet joukit uusiin vaihtamalla perän käytös on rauhoittunut (ei muita muutoksia), joten kyllä noi sisäpäästään kuluneet joukit varmaan jotain vaikuttaa.

[ukormi]

Originally Posted by ZL1

No niin teoriagurut miten nyt suu pannaan

http://www.youtube.com/watch?v=FIFZMa1pyX0

Noin 1:22 kohdasta eteenpäin ja tarkkaile vasenta perän yokea...

Tuossa on pakko olla sokka irti, ei tuo noin paljoa voi muuten liikkua. Olisiko tuossa jo yli 1g voimat kyseessä ja repisi yokeakin ulospäin?
Mutta kyllähän tuo perän rakenne kaipaa oikeasti kunnollista yläpuolen tuentaakin kun nyt pelkkä vetari hoitaa tuennan.

Jahas, se onkin sitten joskus tulevaisuudessa mietinnän alle joutuva homma..

[ZL1]

Joo varmaankin on sokka irti, mutta pointti on se että ei se kunnon kurvissa siellä sisällä pysy ilman sokkaa.

[ukormi]

Originally Posted by ZL1

Joo varmaankin on sokka irti, mutta pointti on se että ei se kunnon kurvissa siellä sisällä pysy ilman sokkaa.

Jep, ja sokkaankin kohdistuu aika suuret voimat.

edit:
Siis silloin kun se sokka on paikoillaan..

Ei tuo jätä paljoa jossittelun varaa. Aika karmean paljon kulma muuttuu..