Сравнение миделева сечения гондол двигателя с круглым
и прямоугольным внутренними каналами при размещении по
бокам каналов колёсных ниш шасси`

Сравниваем два варианта компоновки. Вариант A - сечение внутреннего канала
круглое, вариант B - прямоугольное со скругленными углами (рис. 1). Колёсные
ниши располагаются по бокам канала. Площади поперечного сечения каналов в
обоих вариантах одинаковы. Размеры колёсных ниш также одинаковы.

Для наглядного сравнения используем графическое изображение обоих вариантов.
с соблюдением условия равенства площадей внутренних каналов. Чтобы это сделать,
надо найти соотношение размеров, обеспечивающее выполнение условия.

Площадь сечения для круглого канала определяется его радиусом R (рис. 2).
Эта площадь определяется формулой:

Для прямоугольного канала площадь определяется высотой H, шириной B и радиусом
скругления d (рис. 3).

Площадь канала вычисляется по формуле:

где dS - уменьшение площади на каждом скруглении (рис. 4).

Рисунок 4.

Как видно из рисунка 5, величина dS находится как разность квадрата со
стороной равной d и четверти круга с радиусом d.

Рисунок 5.

или сокращённо

Таким образом, площадь канала в варианте B окончательно вычисляется по
формуле:

или

Для выполнения условия равенства площадей каналов поступим следующим
образом: в варианте B выберем высоту H самостоятельно, с учётом высоты
колёсных ниш, радиус скругления также возьмём произвольно, а ширину
канала B рассчитаем исходя из равенства площадей.

Вариант A:

Вариант B:

Отсюда следует:

Итак, зададим начальные значения и сделаем построения.

Размеры колёсных ниш 0,400 х 1,400 метра

Рисунок 6.

Высоту H для варианта B выберем чуть больше высоты колёсной ниши. Радиус
скругления возьмём 0,2 метра.

Расчитаем ширину канала для варианта B:

Вариант A

Вариант B

Рисунок 7.

Итак, из рис. 7 наглядно видно, что миделево сечение гондолы в варианте
A (с круглым внутренним каналом) заметно больше, чем в варианте B и,
следовательно, с этой точке зрения предпочтительнее прямоугольный канал.