мое_hgp (Вариант 3 (Т-72)), страница 3

Масса остальных частей проектируемой машины складывается из:

1. массы боекомплекта

2. массы вооружения

3. массы экипажа

4. массы двигателя

5. массы трансмиссии

6. массы ходовой части

7. массы приборов

8. массы прочих элементов компоновки машины

3. Масса боекомплекта и автомата заряжания.

В проектируемой машине весь боекомплект машины (22 снаряда калибра 125 мм,, (4 осколочно-фугасных, 9 с бронебойным подкалиберным снарядом, 9 с кумулятивным снарядом)) располагаются в автомате заряжания

Масса автомата заряжания с боекомплектом – 1000 кг

6.2 Масса вооружения.

На сочлененной машине установлена гладкоствольная пушка Д81-ТМ, калибром 125 мм.

Масса пушки с сопутствующими ей агрегатами составляет 2400кг.

6.3 Масса экипажа.

Массу одного члена экипажа принимаем равной 75 кг.

Экипаж предлагаемой машины составляет 3 чел.

Таким образом: масса экипажа составляет 225 кг.

6.4 Масса двигателя.

Масса принятого двигателя В92С2 составляет 1020 кг.

6.5 Масса трансмиссии.

Массу коробки передач, дифференциала и карданов принимаем равной составляет 1765 кг.

Для упрощения расчетов и оценки массы бортовых редукторов с достаточной точностью, представим каждый из виде трех цилиндров, сделаем предположение, что они имеют монолитную структуру.

6.6 Масса ходовой части.

Для одной гусеницы:

гусеница машины содержит 107 траков(97 у прототипа),

масса одного трака с РМШ – 16.6 кг,

масса направляющего колеса – 197 кг,

масса ведущего колеса -193 кг,

количество опорных катков – 6 на борт, массой 177 кг каждый,

количество поддерживающих катков – 4, по 31 кг каждый,

по 3 гидроамортизатора на крайние катки, 67кг, каждый.

Таким образом, масса одной снаряженной гусеницы равна 3379.

Масса всей ходовой части машины равна 6758 кг

6.7 Масса прочих элементов.

Массу прочих элементов компоновки машины принимаем 288 кг.

Перегородки:

7. Расчет количества топлива проектируемой машины.

Компоновка машины предусматривает наличие как наружных, так и внутренних топливных баков.

Наружные топливные баки предлагается расположить в двух отстреливаемых цилиндрических баках на корме корпуса.

Топливные баки, расположенные внутри корпуса вблизи выхлопного канала, необходимо изолировать от последнего асбестовыми кассетами.

Для определения количества топлива проектируемой машины необходимо вычислить объем топливных баков.

- Внутренний топливный бак, расположенный в кормовой части машины:

- масляный бак, расположенный в носовой части машины:

- Наружные топливные баки:

-Суммарные масса и объем топливных баков:

Тогда полная масса машины

8. Расчет потребного количества топлива.

Определение потребной массы топлива производится по формуле:

, где

т_топ – потребная масса топлива, кг;

G – вес машины, т;

S – запас хода,

α – преодолеваемый угол подъема в пути. Величиной cos(α) можно пренебречь в связи с малостью угла α;

f_пот – суммарный коэффициент потерь, .

g_e – удельный расход топлива, кг/Дж.

.

Потребный объем топлива определяется по формуле:

.

.

Объем размещенных баков

.

.

Запас хода машины с учетом размещенных баков:

9. Расчет координаты центра масс машины.

В ходе расчета центра масс приняты следующие допущения:

1. Центр масс расположен на продольной оси машины. Это допущение объясняется тем, что машина проектируется симметрично относительно продольной оси. В большинстве случаев такое допущение верно и оно не оказывает сильного влияния на дальнейшие расчеты.

2. Масса ходовой части распределена равномерно, и на положение центра масс не влияет.

.

В качестве начальной точки отсчета выбирается крайняя передняя точка схода броневых листов лобовой проекции.

Для удобства расчетов центр масс машины следует находить в два этапа:

1 определить центр масс внутренних элементов компоновки;

2 определить центр масс забронированного корпуса.

9.1 Определяем центр масс внутренних элементов компоновки.

Масса автомата заряжания с боекомплектом:

Масса пушки с сопутствующими ей агрегатами составляет

, .

Перегородки:

, .

Масса экипажа:

, .

Масса двигателя В92С2 составляет ,

Масса коробки передач, дифференциала и карданов принимаем равной составляет ,

Топливные баки:

- Наружные топливные баки

- Внутренний топливный бак, расположенный в кормовой части машины:

- масляный бак, расположенный в носовой части машины:

9.2 Определяем центр масс забронированного корпуса.

Бортовой бронелист:

,

Передний лист лобовой проекции:

,

Передний нижний лист лобовой проекции:

,

Днище:

,

Крыша корпуса:

,

Кормовой лист:

,

Башня:

,

9.3 Определяем центр масс всей машины.

10. Среднее удельное давление на грунт.

Среднее удельное давление на грунт необходимо определить с целью последующей оценки проходимости машины.

L – длина опорной поверхности.

H – ширина гусеницы.

G – масса.

11. Расчёт элементов башни.

11.1 Расчёт усилия отката.

Усилия отката при выстреле осколочно-фугасным снарядом:

Исходные данные:

- масса снаряда;

- скорость снаряда;

- масса откатных частей;

- длина отката;

Расчёт:

Скорость откатной части

Энергия отката

Усилие отката

Усилия отката при выстреле бронебойным снарядом:

Исходные данные:

- масса снаряда;

- скорость снаряда;

- масса откатных частей;

- длина отката;

Скорость откатной части

Энергия отката

Усилие отката

За усилие отката принимаем наибольшее из значений .

11.2 Расчёт шариковой опоры башни.

На сегодняшний день наиболее целесообразным является использование шариковых опор с тороидальной формой беговых дорожек подвижного и неподвижного погона. Основными деталями такой опоры являются погоны и шарики. Основными силами, действующими на опору башни, являются: – вес башни и – сила сопротивления откату при выстреле. Работоспособность и долговечность погонов в основном определяются контактными напряжениями смятия погонов, вызванными этими силами.

Рис.7 Расчётная схема шариковой опоры

где N₀ – суммарная вертикальная реакция;

N_г – суммарная горизонтальная реакция;

D – диаметр погона;

h – высота крепления орудия;

b – расстояние от оси вращения башни до оси крепления орудия;

φ – угол положения орудия;

ρ – плечо силы веса башни относительно оси вращения башни;

ρ₀ – плечо суммарной вертикальной реакции;

Для расчёта работоспособности шариковой опоры необходимо ввести несколько допущений:

1) ось канала ствола, центр тяжести башни и ось её вращения лежат в одной общей вертикальной плоскости;

2) танк размещён на горизонтальном участке;

3) распределение дополнительной вертикальной нагрузки шариков подчиняется синусоидальному закону;

4) горизонтальные силы распределяются по шарикам аналогично нагрузке в радиальных подшипниках качения.

Суммарная вертикальная реакция N₀ представляет равнодействующую вертикальных составляющих реактивных сил, с которыми шарики действуют на подвижный погон башни. Она определяется из уравнения равновесия сил, приложенных к башне в проекциях на вертикальную ось oz:

Координату (ρ₀) приложения этой реакции находят из уравнения равновесия моментов относительно оси oy :

Суммарной горизонтальной реакцией N_г называется равнодействующая горизонтальных составляющих реактивных сил шариков на подвижный погон:

В опорах с охватывающим подвижным погоном N_г оказывается равнодействующей горизонтальных реакций шариков передней полуокружности погона, а самым нагруженным оказывается передний шарик. В опорах с охватываемым подвижным погоном N_г представляет равнодействующую горизонтальных реакций шариков кормовой полуокружности погона, а самым нагруженным является кормовой шарик.

Вертикальная нагрузка шариков. В частном случае при ρ₀ = 0 все шарики равномерно нагружены и вертикальная нагрузка на один шарик равна:

где z=180 – общее количество шариков в погоне.

В общем случае нагружения ρ₀  0 и вертикальная нагрузка определяется на основании уравнения моментов действующих на шарики (см. Рис 8)

где q_i – вертикальная нагрузка i-ого шарика;

_i – угловая координата i-ого шарика.

Рис. 8 Эпюра распределения вертикальных сил действующих на шарики

Вертикальную нагрузку i-ого шарика можно представить как сумму средней нагрузки q = N₀ / z и дополнительной нагрузки q_i , распределяемой согласно 3-му допущению по закону синуса, q_i = q_т·sin_i , тогда