Чобиток В.А. - Теория движения танков и БМП

Ун~вер~к де к начальником Главного бронетанкового управлении УО СССР для высших изьнковых иняенерных училищ КЙНДИДЗТОМ ТЕХНИЧЕСКИХ НЙ К ОцЕНТ~ ~М А. "О пРОГРзмые одноименного ку сз чцтз Высших тйнкОВых инженерных училищйх В нем НЗлзгзютсЯ ЗЙкономерности движениЯ В ЙЗличных Б Условиях, дйется знзлиЗ Влияния хЙрйктеристик ОБки, трЙнсмиссии„ГусеничнОГО движителя и Внешних сло Вий нй быстроходность тзнкй фй3делы 2 — б) . Описзннйя методикй тяГОВОГО рзсчетз фз3дел 7) Обеспечивзет полчение не мзксимзльнОЙ, Й средней скорости дВижения В 33 Йнных условиях.

В теории поворота (рйвделы 8 — 11) Йются Общие ЗзкономернОсти, спрЙВедлиВые ля з3" КОБА ОТВЫВ личных мехзниЗмОВ пОВОРОтй, 3 нй их бз3 — 6 Š— ОСО ЕННОСТИ Ретных мехзни3мОВ. В теории пОдрессОРНВЙния (р делы 12 — 15) дзны современные методы Рзсчетз, КОРПУСЗ пОЗВОляющие учитывзть нелинейности систем подрессОРНВЙния и ОцениВЙть ее Влияние нЙ быстрохОднОсть. че ник преднз3нзчен для курсйнтОВ и слуш Йтелей Выс шкх тйнкОВых ин2кенерных училищ.

еп,ен3ент уче ники — доктор технических нйук, профессор .:БлзГОдзря постояннОЙ заботе Коммунистической партии и СоветскоГО правительства За последнее ГОды Советские Вооружеиеые Силы поднялись в своем техническом оснащении на новув СТУПЕНЬ. В Отчетном докладе ЦК КПСС ХХ'Л съезду сказано: <Прочный сплав Высокой техническое Оснащенности, ВоинскОГО мастер'ства и несокрушимого морального духа — таков боевой потениизл Советских Вооруженных Сил»~.

Боевыми действия В случае Возникновения ВОЙны будут носить маневренные характер, потрюбуит От ВОЙск быстроты сосреДОТО- %ения и рассредОточення. В сВязи с этим повышаится требования к подвижности ВОЙск, и В первую очередь к подвижности Тан''ковых ВОЙсе как наиболее устойчивому против поражающих ЙкТОРОВ ОМП РОДУ ВОЙСК. ПОДВижностьн) называетсЯ спосОбность танковых частей и пОД: Разделений к перемещению из ОдноГО района В друГОЙ.

Онз характеризуется скоростью перемеЖения на расстояние Я. ПОскОльку танки Н9 Обладают ЙбсолютнОЙ 'проходимостью и на пути движения им прихОдится ОбхОАить непреодолимые участки местнОсти и препятствия: Рис. 1), ОбБ~ий путь дВижения удлиняетсЯ и Реально сОстзвляет 5 (5р.'>Ю) ° Общее время Т, затраченное нз перемещение танка (подразделения, части) из пункта А В пункт В, складывается из вре.Мени чистоГО движения 1д~ Времени на ОбслужиВание и Заправку Времени на РемОнт и устранение нюисправностеи ~ .

Отсюда подвижность будет Равна — характеризует проходимость танка, и чем ближе оно к единиЮр . ЦЕ, ТЕМ ВЫШе ПРОХОДИМОСТЬ. ВЫРажения (2) и ОцвиЖИОСть танков иых идах боевой деЯтельности ОпределЯетсЯ с' О е их конструктивн ми параметрами и характеристиками сб ЕДИНИЦ, ВЛИЯЮЩИМИ На прОХодищостЬ маШИИЫ И РЕД ЮЮ СКО- р ть друг Й вЂ” надежностью и запасом хода, ВЛИЯ, „ими величинУ Времени обеспечениЯ движениЯ ~ тель и степени зависит От самой организации систем б живаниЯ и ремонта бронетйнкОВОЙ техники. Эти и к)тся В спщиальньи дисциплинах. 3 д ч ми же настоящей дисциплины являются и3у%8ни ЯОВ движениЯ быстроходных гусеничных машин, теристик сборочных едини~ц на 'быстрохОДность В ния скоростных возможностей машин и путей их о Деление наиболее ТЯжелых режимов работы сб и Подвижность танка в значительной степени определяется характеристиками двигателя.

В настоящее Время на танках применянзтся В ОсноВном дВИ; гатели внутреннего сгорания — дизели. Некоторые конструкции этих двигателей могут работать как многотопливные: на керосине, бензине и звиационнОм тОпливе, Основной характеристикой поршневого двигателя внутреннего сгорания является его внешняя характеристика. крутящего момента М„часового расхода топлива О, и эф фЕКТИВ- ного удельного расхода топлива д', от частоты вращения двигателя .При пОлнОЙ подаче топлиВз или хОдз до упОра педали подачи ТОПлнва.

Внешние характеристики двигателей снимаются ОбычнО на специальных тормозных стендах и име~от Вид, приведенный на рис. 2. Работа двигателя возможна в диапазоне от минимально устойчивой и, ~. до максимально допустимой и „частоты вращеНня. пределах: для дизеля без корректора 1,06 — 1,15; для дизеля с корректором 1,2 — 1,27; для карбюраторного двигателя 1,15 — 1,25. Незначительные пределы, В которых изменяются крутящие моменты двигателей, Вызывают необходимость установки специальных передач ~трансмиссиЙ), позволяющих в нужных пределах изменять момент, подводимый к Ведущим колесам.

Рабочий диапазон изменения частоты вращения современных дизелей нахоДится В преДелах а ДиаПаЗОН ПОЛНОГО ИЗМЕНВНИЯ ЧаСТОТЫ ВРЯШЕНИЯ ОТ Лу ДО Ющ1а при работе под нагрузкой будет в пределах Иногда неизвестны внешние характеристики двигателей, но и частОте вращения Й~ максимальноЙ мОщнОсти. этОм случае внешняя характеристика может быть построена по относительной скоростноЙ характеристике, представляемОЙ в виде таблицы.

1ОО Имея пОстроенную по табл. 1 зависимость эф щения вала двиГателя. ограничивается величиной М, д,~ м а ксим альн ая Величи- на используемого момента и рабочии коэффициент приспособляе- мости ГТД составит 2,3 — 2,5: ГТД обладают важными для боевых гусеничных .Мйшин преимуществами (повьппенная удельнаЯ мОЩКОсть, меньшие габариты по сраВнению с,дизельными дВигателями, большой коэффициент п испособляемо т с и, позволяющии уменьшить число передач в трансмиссии, ее габариты н массу, повышенная надежность из-за отсутствия деталей, участвующих в возвратно-поступательном движении); они могут работать на различных топливах, не требуют установки на машину системы охлаждения, исключают остановку двигателя из-за резкого увеличения сопротивлений движению и облегчают пуск при низких температурах.

Основными недостатками ГТД, препятствующими их широкому применению на гусеничных машинах, ЯВлЯютсЯ: большие Удельные расходы топлиВа, Особенно на частичных характеристи" ках; пониженная приемистость, особенно при трогании с места; большие расходы воздуха„увеличивающие размеры воздухоочистителя, впускного и выпускного трактов; зависимость экономичности От изменения температуры и давления Окружающей среды Высокая степень очистки воздуха (99,8 — 99,9% для поршненых двигателей внутреннего сгорания и 98 — 997~о для ГТД), достигаемая зя счет установки воздухоочистителей, приводит к ухудшению наполнения цилиндров воздухом и, как следствие, к снижению мощности двигателя. В процессе эксплуатации загрязнение воздухООчистителей МОжет ~привести к значительному снижению мощности.

Поэтому целесообразно потери в воздухоочистителях оценивать их средним уровнем между полностью очищенными и загрязненными воздухоочистителями. Потери мощности двигателя В танке на противодавление Выпуску объясняются наличием глушителей шума, эжекционной си- СТЕМЫ ОХЛаждеНия и ОТСОСЯ ПЫЛИ, ОтнОСитЕЛьНО ДЛИННЫХ ВЫПуСкных трубопроводов. Значения потерь на Вентилятор, Воздухоочистители и протиВО- давление выпуску современных танков .для режима максимальной мощности составляют: Общие потери мощности в силовой установке на режиме максимальной МОЩНОстИ и составляют для танков с поршневыми двигателями 12 — 20$,т.е.

При эжекционной системе охлаждения суммарные потери в силовой установке составляют 1Π— 12% максимальной мощно- СТИ, Т. Е. У,.уж=(0,10 — 0,12) К Потери в силовой установке при изменении эксплуатационной частоты вращения определяются зависимостью у — показатель стбпени, зависящей От типа системы охлаждения (~=2 — для эжекционной системы охлаждения, ч=З вЂ” для вентиляторной системы охлаждения). Мощность, передаваемая от двигателя в трансмиссию танка, называется свободной мощностью Двигателя Движении, особенно при низких температур ах в планетарных 'коробках передач «КП), на сообщение кинетической энергии маслу при смазке КП разбрызгиванием масла и некоторые другие ви- ' ды потерь при работе на холостом ходу.

Потери и зубчатых зацеплениях, являющиеся основным видом потерь в трансмиссии, зависят от типа зацепления, чистоты обработки, точности изготовления и монтажа„жесткости конструкции. В процессе расчетов для цилиндрических пар внешнего зацепления можно принять ~„=0,97 — 0,98, внутреннего зацепления ~ц.,=О,99; КПД конической пары т~,=О,96 — 0,97. КП Д механической трансмиссии определяется по ф Ор муле и~ — число пар конических зубчатых колес, находящихся в зацеплении при передаче крутящего момента; иь — число пар цилиндрических зубчатых колес, находящихся в зацеплении при передаче крутящего момента.

В планетарных трансмиссиях мощность передается лишь шестернями, участвующими в относительном движении, а затраты мощности в переносном движВнии Отсу*ствуют. Это Обеспечивает более высокий КПД планетарных трансмиссий. Если в результате испытаний получены значения холостых потерь для,какого-либо режима„например а~, то значения затрат мощности на всех остальных скоростных режимах без нагрузки определяются по ф а 3 Полные потери в трансмиссии, если известны потери холостого хода, определяются зависимостью а ее КПД будет 7 *1тР Чтр 3.3. ЗАТРАТЫ МОЩНОСТИ В ГУСЕНИЧНОМ ДВИЖИТЕЛЕ При работе гусеничного движителя часть мощности, идущей от ведущих колес на преодоление сопротивлений движению, теряется на преодоление сил трения в шарнирах гусеницы, сопротивлений качению катков по Гусеницам, сопротивлений в опорах направляющих„ведущих и поддерживающих катков, на измене- ' ние кинетической энергии траков при ударе о колеса и катки.

Потери на трение в шарнирах траков В общем случае работа на преодоление сил трения в шарни- ре при повороте траков может быть определена по формуле А= рТ~;и, Т вЂ” усилие, растягивающее траки (рис. 7); ициент трения шарнира, приведенный к радиусу р, — коэфф пальца; г — радиус пальца; а — угол поворота трака в радианах. Общую работу на преодоление сил трения в гусенице за одни оборот обвода можно записать в виде г — число траков в гусенице„' Т, — натяжение гусеницы в Г-й точке перегиба гусеничного обвода. Углы перегиба траков на ведущем и направляющем колесах могут определяться по ф ормулам: где 1 — шаг трака; гБ.н, г,.„— соответственно радиусы направляющего и ведущего колес.

Углы поворота траков у переднего и заднего катков будут: г„~, ㄄— соответственно радиусы переднего и заднего опорных катков. на преодоление трения в зацеплении гусеницы и ведущего коле- са. Основную долю потерь в гусеничном движителе составляют потери на трение в шарнирах траков. Таким образом, при известной геометрии гусеничного обвода потери на трение в шарнирах можнО Определить, если будут известны силы, растягивающие гусеницу в каждой точке ее перегиба. шарнирах зависят от величины коэф ициента трения в шарнир натяжения гусениц и суммарного угла перегиба траков.

Для уменьшения трения в шарнирах широко применяют гусеницы с резинометаллическим шарниром (РМШ) и различные способы уплотнения металлических шарниров. Натяжение в различных точках гусеничного обвода зависит ункции. Ветвь обвода, .переда- вщая силу тяги и расположенная на участке от ведущего, колеса до грунта (против направления движения), называется рабочей ветвью (ее длина 1Р), а участок обвода, расположенный между ведущим колесом и грунтом (по направлению движения) и не нагруженный силой тяги, называется свободной ветвью обвода (ее длина 1„) . Усилия, растягивающие траки, зависят От предварительного натяжения Т„, центробежных сил, растягивающих гусеницу, Т„ и сил тяги на ведущем колесе Р,.„. При заднем расположении ведущих колес натяжение в рабочей ветви Тр Тп + Тц + Ря н 2 в свободной ветви Тс в Тп + Тц в Предварительное натяжение гусениц Т устанавливается с помощью механизма натяжения для обеспечения неспадания гусениц при движении на косогоре, поворотах и при преодолении препятствий, наименьших потерь в гусеничном движителе и нормального зацепления гусениц с ведущими колесами.