Безопасно ли ездить в условиях гонки с отсутствующими болтами?

Ты знаешь, что иногда читаешь что-то и думаешь "Что?"

Хорошо, вы бы с удовольствием управляли автомобилем 900 л.с. на соревнованиях с отсутствующими болтами? Очевидно, NASCAR ввел изменение правил, так что командам больше не нужно приспосабливать все зажимные гайки после замены шин. Это может привести к тому, что некоторые машины на трассе будут установлены только с тремя из пяти крепежных гаек.

Кроме того, Тони Стюарт, один из гонщиков следующего сезона, только что получил штраф в размере 35 000 долларов за то, что выразил мнение, что это может быть опасно.

Очевидная причина изменения правила состоит в том, что они надеются уменьшить количество механиков в коробке во время пит-стопа.

У меня есть собственное мнение о том, почему это неправильно. В начале 1980-х годов инженеры Lancia, работающие в качестве сервисной бригады на автомобиле Lancia 037 Group B, разработали гаечный ключ, который представлял собой по существу несколько удлинительных стержней равной длины с магнитными головками на конце. Ключ «привода» будет вращаться в направлении, противоположном тому, что требовалось, и поворачивать центральный зубец, чтобы приводить каждое гнездо в одно и то же время. Это означало, что все крепежные гайки могут быть сняты и заменены одним механиком.

Очевидной альтернативой этому является одноцентровая гайка в стиле F1 на большом шпинделе.

NASCAR, похоже, проигнорировал это техническое решение и просто изменил правила, чтобы разрешить то, что я бы лично назвал неправильно установленными колесами.

Теперь, я лично использовал машину с одной гайкой удаляется от каждого колеса после того, как кто-то пытался украсть мои колеса, удалены все, кроме контргайку от одного колеса и, очевидно, взял гайки с ними. Это было сделано только для того, чтобы доставить машину домой, где отсутствующие гайки были заменены.

Я также видел повреждение, которое может быть нанесено колесу с неправильно установленной фиксирующей гайкой, поскольку Viper сделал один полный круг из Сильверстоуна с неправильно установленным передним колесом. Когда он вернулся в ямы, колесо было полно стружки и значительно повреждено.

Итак, мой вопрос заключается в следующем; Считаете ли вы безопасным использование автомобиля с отсутствующими колесными гайками / барашковыми гайками?

(Любой, кто профессионально занимается NASCAR, вероятно, не должен отвечать на этот вопрос, опасаясь, что он тоже получит штраф).

РЕДАКТИРОВАТЬ

Как предложено, чтобы уточнить, что я имею в виду под "это безопасно?"

Я задавался вопросом, есть ли какие-либо инженерные расчеты, которые могут быть применены к различным конфигурациям гаек? Есть ли вероятность увеличения отказов в конфигурации с уменьшенной посадочной гайкой? Были ли какие-либо тематические исследования в этом?

Я не просто хочу мнение "О, я думаю, что все будет хорошо". или «О, я не думаю, что это хорошая идея».

Проще говоря, нет, это не безопасно. Если в спецификациях производителей автомобилей указано 5 шпилек, то это потому, что они выполнили свою домашнюю работу за счет задействованных сил. Подумайте о наихудшем случае: резкое торможение и резкий поворот на неровной поверхности. Масса автомобиля, действующая под острым углом к ​​ободу, опускается на проушины колеса с перегрузкой, пропорциональной замедлению x массе. Если колесо находится в точке, где два отсутствующих шипа выровнены по вертикали, всю эту силу несет единственный выступ слева от этой оси колеса - рецепт для зачищенных нитей, качающихся колес и в гонке: травмы или хуже.

Это «решение» смертельно.

С математической точки зрения у колеса теперь есть 3/5 силы, с 5/3 нагрузки, приложенной к каждому гвоздику. Совсем не безопасно.

Инженеры обычно проектируют детали так, чтобы выдерживать большую нагрузку, чем они ожидали увидеть. Это известно как «фактор безопасности» и гарантирует, что детали не выйдут из строя при возникновении смягчающих обстоятельств, когда продукт подвергается нагрузке, выходящей за рамки расчетных расчетных расчетов. Учитывая, что NASCAR - это очень специфический тип гонок с (предположительно) хорошо понятными случаями нагрузки и тоннами телеметрических данных, разумно предположить, что они могут работать с более низким FOS, чем вы (любитель, не тратящий миллионы на исследования и разработки и не имеющий сотни инженеров). и аналитики данных по персоналу) или типичные производители (которые должны учитывать условия использования всеми видами людей, для самых разных целей, во всех видах сред по всему миру), как правило, позволяют.

Например, скажем, один стержень имеет предел прочности при сдвиге 160кси. Если у нас есть пять шипов, и мы предполагаем идеально равномерное распределение нагрузки (для простоты мы будем рассматривать только шипы и только крутящий момент колес, который мы снова просто предположим, что он применяет только сдвиговую нагрузку), чем наша схема с пятью шипами может выдержать общая нагрузка до 800кси до сбоя.

Теперь, если мы знали, что проектировщик нацелился на FOS 4, то это означает, что проект способен выдерживать 4-кратную нормальную ожидаемую нагрузку, поэтому, если мы разделим 800ksi на 4, мы можем определить ожидаемую общую нормальную нагрузку в 200ksi.

Теоретически, тогда, при нормальных ожидаемых условиях, мы должны быть в состоянии «безопасно» справиться с этой нагрузкой только с 2 шипами (200/2 - это 100, что меньше, чем 160).

Наконец, несколько вещей, чтобы рассмотреть, прежде чем выбросить половину ваших гайки: P

Во-первых, мы (вы и я) не знаем, каковы исходные нагрузки или каков расчетный номер FOS - это не что-то в спецификациях, и вы не знаете, было ли оно 1,5, 2, 4 или 6 - поэтому, не выполняя все расчеты самостоятельно, чтобы определить нормальные нагрузки, и зная все о конструкции, мы не можем объективно сказать, является ли 1 или 5 шипов «безопасными».

Во-вторых, гоночные автомобили довольно часто работают на гораздо более низком уровне, чем серийные. Это то, что вы называете «раздвиганием границ», и одна из причин, по которой вещи ломаются на гоночных автомобилях гораздо чаще и по-другому, чем на серийных автомобилях. Таким образом, там, где обычный серийный автомобиль может работать с FOS 5, гоночный автомобиль может работать с 1,5, что позволяет им убрать больше материала и сэкономить вес (или в этом случае время) с компромиссом, являющимся меньшим пределом погрешности и большим риском. сломать что-то.