Hvordan skruddrevne kjøretøy fungerer

En Fordson skruddrevet traktor fra 1926 utstilt på Hays Antique Truck Museum i Woodland, California, med tillatelse fra Killiondude

Hvor ville vi være uten det gode gamle hjulet? Det lar oss ferdes over hardpakkete overflater som skittstier og asfalterte veier med letthet og hastighet, og det har gjort en ganske god jobb med det i tusenvis av år.

Dessverre har vår venn hjulet aldri vært en veldig bra utøver i gjørme, snø eller vann, fordi disse mediene ikke gir et solid nok underlag til å presse mot slik fast grunn gjør det. Mangelen på motstand med disse overflatene er faktisk til hinder for å krysse gjennom dem.

Men gjennom årene har flere bilprodusenter kommet med en løsning som dukker opp - vel, rett og slett skrudd. Det er faktisk skrudd. Disse kontrastene beveger seg gjennom halvviskøst materiale som snø og gjørme på samme måte som en skrue blir drevet gjennom tre.

I denne artikkelen skal vi utforske hvordan skruddrevne kjøretøyer fungerer, historien deres og hvordan de presterer under terrengforhold som vil gjøre til og med en Humvee "sier onkel."

Hvis du er en trofast. Com-leser, kjenner du "drill:" les neste side for å lære om design av skruddrevne kjøretøyer.

innhold

1. Skruekjøretøydesign
2. Skruekjøretøyets historie
3. Skruddrevne kjøretøyers ytelse

En Archimedes skrue som brukes til å irrigere avlinger på Nildeltaet. Enheten, oppfunnet av Archimedes under et opphold i Egypt, fungerer som en hydraulisk skrue for å heve vann fra et lavere nivå. J W Thomas / Getty Images

Skruekjøretøyer har spesielt en funksjon som skiller seg ut for å gi dem et underlig utseende. I stedet for hjul, er de utstyrt med et par store, lange sylindere med skruelignende gjenger som løper lengden på hver.

På toppen av sylindrene sitter seterområdet eller kupeen til fører og passasjer, sammen med en eller annen type motor. Selve motoren er parret til skruesylindrene ved hjelp av aksler eller kjeder eller andre mekaniske midler for å vri dem i motroterende retninger. Ved å få skruene til å vri seg i motsatte retninger fra hverandre, kan kjøretøyene oppnå fremover (eller bakover) bevegelse. Hvis skruene dreies i samme retning, skyver skruene maskinen sidelengs.

Disse kjøretøyene fungerer etter et prinsipp som heter Archimedes Skrue. Det holder i utgangspunktet at ved å pakke et plan (flat overflate) rundt en lukket stang i en skråning og rotere denne enheten, kan du flytte væsker eller løse materialer - "hengende faste stoffer" - oppover, mot tyngdekraften. Man har trodd at slike enheter ble brukt til å vanne de berømte hengende hagene i det gamle Babylon. I dag brukes de til vanning, til drenering av neddykkede områder slik at de kan brukes som land og til å flytte halvfaste stoffer, som korn ... eller til og med kloakk!

Selv om de ikke er nedsenket i gjørme, snø eller vann, kan skruddrevne kjøretøy skyve nok av materialet til å oppnå bevegelse. Så det er noe av en Archimedes-skrue i revers. Som en bonus, siden sylindrene er hule, kan de også fungere som flottører.

For å kontrollere et skruddrevet kjøretøy, bruker en operatør mer kraft på enten venstre eller høyre skrue, avhengig av hvilken retning føreren ønsker å vri. Skruddrevne kjøretøyer kan til og med lages til å rulle sidelengs, som en krabbe.

Selv om de kan være bemerkelsesverdige prosjekter, la oss innse det, vil skruddrevne kjøretøyer som hittil er oppfunnet ikke vinne noen skjønnhetskonkurranser for biler. Fra den utilitaristiske Armstead Snow Motor, som var basert på en Fordson-traktor, til den sovjetiske æra ZiL-29061, ble disse dyrene bygget for å overleve i miljøer som var våte, klissete, ufremkommelige for andre kjøretøyer og kanskje til og med litt grove. Så på hver av disse unike kjøretøyene virket designerne villige til å ofre godt utseende for robusthet.

Fortsett å lese for å lære om noen av de mer bemerkede skruddrevne kjøretøyene i det forrige århundre.

Et nærmere syn på de skruelignende gjengene på Fordson skruddrevne traktor fra 1926. Foto med tillatelse fra Killiondude

Plata er litt skissert når det gjelder disse maskiners begynnelse. Men blant de første publiserte designene til et skruddrevet kjøretøy var den av Jacob Morath, en sveitsisk innvandrer til USA som patenterte en tomskrudd brøytemaskin i 1899.

Kanskje en av de mest utsatte av disse ikke-så velkjente skruepropellmaskinene var Armstead Snow Machine, også kjent som Snow Devil. En høyt sirkulert online video viser denne skruddrevne maskinen som utfører forskjellige bragder i dyp snø som forvirrer andre transportmidler - inkludert en dårlig hest.

For all sin dyktighet i våt snø hadde Armstead, en Fordson traktorombygging, tilsynelatende noen vanskeligheter i ekstreme nordlige strøk. Den kalde, tørre snøen i Alaska ga maskinen en vanskelig tid, ifølge Alaskas Fountainhead Antique Auto Museum, som skaffet seg en rekke maskiner og deres historier [kilde: Fountainhead Antique Auto Museum].

Militære styrker har også vist minst en forbipasserende interesse for skruebevegelse gjennom årene. Nazi-Tyskland undersøkte en skruddrevet maskin for å navigere i den snødekte østfronten - stridsvogner ville ofte synke i snøen og sette seg fast. Den skruddrevne maskinen, oppfunnet av Johannes Raedel, gikk aldri i produksjon. Det amerikanske militæret vurderte kort en skruddrivdesign for sin "Weasel" -transport for spesialstyrker under andre verdenskrig før han slo seg ned på et sporet design.

Og under den kalde krigen bygde det daværende Sovjetunionen ZiL-bilfirma en av de mest skremmende skruddrevne kjøretøyene av alle. ZiL-29061, med sine kantete linjer og massive tvillingdrevskruer, så ut som et kjøretøy rett fra apokalypsen. Du kan også finne videoer av det, som sirkulerer på nettet. ZiL ble bygget for å hente sovjetiske kosmonauter etter at de landet på steder som var for andre kjøretøyer som for forbød, som fjerntliggende områder i Sibir.

Du kan til og med finne skruddrevne kjøretøyer som er i bruk i dag. De brukes i industrielle og gruvedrift for å krysse slurvet terreng og til å bryte opp gjørmete vidder av leire slik at det tørker raskere.

For å finne ut om skruddrevne kjøretøyers ytelsesegenskaper - hva de kan og ikke kan gjøre - les neste side.

Beringstredet, som skiller Sibir fra Alaska i Nord-Stillehavet. Foto med tillatelse fra NASA

Som du sikkert finner ut, er skruddrevne kjøretøy høyspesialiserte maskiner. Som sådan er de ekstremt flinke til å utføre et smalt sett med oppgaver. Og de er ganske elendige til alt annet, som å gå til supermarkedet for å få dagligvarer (med mindre supermarkedet tilfeldigvis befinner seg i en sump eller et snødekt ødemark).

I sine naturlige elementer av møkk og slaps kan noen skruefremdrevne maskiner nå fremhastigheter på mellom 7 og 10 kilometer i timen (12 til 16 kilometer i timen). Akkurat som et eksempel, zippet Armstead / Fordson sammen i dyp og tung snø, men slet i de kruttete tingene. Det var også en beryktet korpsk forbruker av drivstoff. På oppsiden kunne det angivelig hente (igjen, på snø) 20 tonn (18144 kg) last, for eksempel tømmerstokker, ved å trekke den på en eller flere sleder. Skruddrev har en tendens til å fungere godt på tung snø, i gjørme, selv på is eller myr. Men de kan ikke virkelig betraktes som "terreng" -kjøretøyer, fordi de ironisk nok er at de på normale veier er ganske avskyelige.

Den kanskje mest berømte bruken av et skruddrevet kjøretøy i moderne tid var kryssingen av det forræderske Beringstredet av to eventyrere fra Storbritannia i 2002 (i deres andre forsøk). Denne "Ice Challenger" -ekspedisjonen var den første kryssingen av den farlige forbindelsen mellom USA og Russland med et landbasert kjøretøy.

Tallrike farer gjør at krysset potensielt kan være dødelig - isflak som kan skade skip, ujevn is som kan kollapse i sjøen under vekten av et kjøretøy og til og med isbjørn. Men Steve Brooks og Graham Stratford utførte krysset i sin Snowbird 6 - et amfibisk kjøretøy som løp på spor mens de var på snø og solid is og brukte skruene med utrigger-stil for å flyte og drive seg gjennom vann. Skruene hjalp også Snowbird 6 med å klatre opp av vannet og tilbake på isen.

Følg lenkene på neste side for mer informasjon om skruddrevne kjøretøy og andre kjøretøy som slår av.

relaterte artikler

• 5 Merkeligste kjøretøyer noensinne
• Slik fungerer DeLorean
• Slik fungerer Gibbs Aquada
• Hvordan Monowheels fungerer
• Hvordan rottestaver fungerer 
• Slik fungerer trehjulede biler

Flere gode lenker

• Fountainhead Antique Auto Museum
• Amphirols

kilder

• Amo-zil.ru. "Historie." (12. februar 2011) http://www.amo-zil.ru/english/history.html
• Amphibiousvehicle.net. "Amphirol (1960)." 16. april 2010. (14. februar 2011) http://www.amphibiousvehicle.net/amphi/D/dafrolling/dafrolling.html
• Beller, Larry D., Hart, Douglas S., White, Robert L. "'Auger-driven Amphibious Toy.' U.S. patent nr. 5203729. " Freepatentsonline.com. April 1993. (13. februar 2011) http://www.freepatentsonline.com/5203729.html
• Fountainhead Antique Auto Museum. "Flere snømotorer." 3. februar 2010. (10. februar 2011) http://fountainheadauto.blogspot.com/2010/02/more-snow-motors.html
• Fountainhead Antique Auto Museum. "Snow Devils!" 13. desember 2009 (10. februar 2011) http://fountainheadauto.blogspot.com/2009/12/snow-devils.html
• Messenger, Ben og Mullins, Peter. "Den ultimate ATV: Snowbird 6 gjør historisk passering av Beringstredet; krysser vann og is - Innovative Uses of Horsepower." Diesel Progress North American Edition. Desember 2002. (15. februar 2011) http://findarticles.com/p/articles/mi_m0FZX/is_12_68/ai_95954254/
• Morath, J.J.A. "'Landbruksmaskin.' U.S. patent nr. 635 501. oktober 1899. " V3.espacenet.com (16. februar 2011) http://v3.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument;jsessionid=97A4E1228AB128C02C5C88C803F6C8DB. espacenet_levelx_prod_5? CC = US & NR = 635501A & KC = A & FT = D
• Realmilitaryvideos.com. "OSS Briefing Film - The Weasel." (13. februar 2011) http://www.realmilitaryvideos.com/wwii-allies/oss-briefing-film-the-weasel/
• Thomasnet.com. "Archimedes-skruen." (12. februar 2011) http://www.thomasnet.com/articles/hardware/archimedes-screw
• Time.com. "Business & Finance: Snow Motors." 4. januar 1926. (12. februar 2011) http://www.time.com/time/magazine/article/0,9171,728812,00.html?iid=perma_share
• Totaltailings.com. "Amphirols." (11. februar 2011) http://www.totaltailings.com/main/page_specialised_equipment.html