Кристи М.К. - Танки - основы теории и расчёта, страница 63

Шнг. 141. Диаграмма Ряда для призмы. !(ривая 7 характеризует проектную диаграмму Рида для этого корабля, кривая П вЂ” остойчивость при полной нагрузке угля действительного корабля. 38' Кривая И показывает остойчизость корабля при перегрузке. Кривая 1У,' получилась в результате принятых сверхзапасов угля. 7. Определение мехацеитрической высоты по диаграмме Рида При угле крена тела, равном р+ЬР, предел отношения приращен плеча статической остойчивости дг к приращению угла крена ЛР да выражение для метацентрической высоты Л „соответствующей заданном углу и, 1ип — '= Л, = Л вЂ” Л,. дг; С другой стороны, по диаграмм ' Рида е "гр' — ' =- 18 а, Фз где а — угол наклона касательной Фиг. 142. Диаграмма Рида дзя броне- кривой, слеаовательно 1д а = Л жэ зосца.

Иначе: тангенс наклона касатель ной диаграммы Рида к оси абсцис пропорционален метацентрической высоте, соответствующей данному углу' Но для малых углов выражение г, = Ам,з1пэ может быть переписан и виде: г1 = Лаге эю где м дано в градусах; выражая и в г1 Лл\ с — = — = 1дм. 57,3 радианах, получим: Отсюда следует, что достаточно на диаграмме Рида отложить по оси абсцисс отрезок, соответствующий углу 57,3', и восстановить из полученной точки перпендикуляр, как мы получим начальную метацентрическую высоту, равную отрезку на перпендикуляре, отсекаемому касательной к начальной точке диаграммы Рида 1фиг, 143).

Тот участок диаграчмы Рида, который сливается с касательной, показывает облзсть применения метацентрической формулы поперечной остойчивости. Фиг. 143. Начальная метацентричесва высота. \ 8. Динамическая остойчивость Сделанные выше выводы об остойчивости тел относятся к случаю появления крена под дейстзиеч статической нагрузки, т. е. тзкой, когда действующая сила нарастает без значительного ускорения от нуля до 388 максимума; при действии на тело внезапно приложенной силы значения угла крена будут иметь совершенно другие числовые величины. Пусть фиг. 143а является диаграммой Рида для танка.

Допустим, что к танку мгновенно приложена пзра, момент которой, будучи выражен через вес танка, даст плечо ОК. Как видим, плечи приложенной пары и „пары поддержания" (статической остойчивости) танка равны в точке М, но за время й соответствующее углу поворота Р', крепящая пара произвела работу, равную площади ОКМу', а пара поддержания ОМР', разность плошадей Ьз = ОКМ указывает иа ускоренное вращение танка, вследствие чего танк не остановится прн крене на угол э а отклонится дальше, при„/ а л г чем здесь возможны три варианта: ,г 1. Площадка МЫС) ОКМ. ага й В этом случае 1анк, имея крен э' на Угол 9, остаиовившися на мгно- Фиг. 143а. Дн;прзмма Рида для танке.

вение, качнется уже влево за счет избытка пары поддержания; явление повторится в обратном направлении, и танк будет качаться до поглощения живой силы силами трения жидкости о корпус танка. 2. Площадь М1ч1= ОКМ. В этом слу ае танк уже не вернется в вертикальное положение и ,будет плавать, накренившись на угол о"'. 3. Площадь МЛЧ( ОКЛ4. При данном соотношении пар танк опрокинется. Следовательно, статически и мгновенно приложенная пара, несмотря на равенство моментов, дает различные последствия и требует самостоятельного рассмотрения.

9. Вход и выход танка из воды " Наиболее актуальным из раздела остойчивости танков является вход и выход из воды, и, так как этот вопрос имеет прило кение только к танкам, то, следовательно, здесь мы уже ничего не можем заимствбвать из теории корабля. 10. Определение угла подъема русла реки, при котором тзик может выйти на берег Прежде чем приступить к решению этого вопроса, надо установить, от чего зависит максимальный допустимый угол. Если танк непроницаем для воды, илч же возможная заливка водой через незакрытые люки сможет быть уничтожена водоотливными приспособлениями, то допустимый угол а подъема будет ограничен предельной силой тяги Р, которую сможет получить танк от винта или гу.еницы, с одной стороны, и величиной предельно допустимого крена ам, за которым последует перевертывание танка, с другой ' Более подробно данный вопрос изложен автором в журнале „Мотор", 1935 г.

№ 11. 389 гь Фиг. 144. Выход танка из воды. Силы, действующие на танк: и! Фиг. 145. )1изграмиа дая подсчета 3 3 . Здесь мы будем исследовать только первый случай: х = г'1>.), как наиболее вероятный. Боковой крен танка будем принимать равным пулю.

Выход танка из воды расчленен на два периода; 1) от мом т ) от момента соприкосновения передней точки гусеницы с грунтом до соприкосновения с грунтом всей опорной поверхности (фиг. 144) и 2) от момента соприкосновения с грунтом всей опорной поверхности до момента выхода из воды, 1-й этап. этап. Когда танк, коснувшись точкой А грунтз, перемещается вперед под влиянием силы тяги вин>а, он я то же время вращается относительно передней оси опрокидывания А. Π— подъемная сила воды, г.

— сила тяги винта, равная сопз1, Π— вес танка, равный сопз1, Й вЂ” сопротивления волы движению танка можно также принять равными сопз1, )л>' — реакция грунта; >лл> = ! (6), >>>(4>-!у) — сила тяги гусениц, л — коэфициент сцепления, !3 — козфициент сопротивления движению. Неизвестные величины О; Е;, Лг; х; й.

д †текущ значение угла наклона танка в результате вращения относительно точки А. П режде чем танк будет опираться о грунт всей опорной поверхностью, он займет несколько промежуточных положений равновесия. Реакция грунта 1>т будет изменяться вмесге с углом д поворота, Наличие реакции грунта обусловливается тем, что момент от веса уравновешивается моментом от силы полдержзния 1,1. при О. ( О, ! ! хлля того чтобы определить реакцию >»' в функции. угла поворота, поступаем так: 390 Ставим танк в наклонном по отношению к грунту положении, последовательно на 15, 20 и 25'. В целях сокращения работы это положение примерно должно быть таким, чтобы водоизмещение было не меньше начального.

Проводим ряд ватерлиний через задан !ое углубление г! — каждую с таким расчетом, чтобы последняя ватерлиния приближенно отсекала водоизмещение с такой силой поддержания, момент которой относительно точки Л равен л>оменту от веса танка. Расстояние между ватерлинияыи определяется степенью и >очностью производимых расчетов.

Для каждой ватерлинии подсчитываем водоизмещение и координаты центра водоизмещения от точки Л; для данного угла подсчитываем момент от силл! веса ОВ„ где перемеи.ой величиной будет 4.! = >1а), после чего строим кривую (фиг. 145) момен>а поддержания М =УЯ)! как функцию силы О поддержания, Построив кривые, наносим на ось ординат соответствующие моменты ОЕ> для 15, 20 и 25' (точки сб с и са); пересечение горизонталей, проведенных через них, с соответствующими кривыми, дают точки а,; ая и а; проектируя их на ось абсцисс, получаем отрезки Ол)л; ОЯ3 и О! >, которые в масштабе дают силы поддержания.

Отклзлыьаем от точек О„О3 и Ол влево отрезок 1, соответствующий Я = О, полУчаем точки д>; г>в и Ьз. Наносим на ось ординат в масштабе соответствуюлцие значения углов д; по имеющимся координатам: х = Ог1>, хз = 0>;>я И хл о!'3 яятроим кривую гО О,) =У(х). Имев значение проекции реакции )1> на направление силы О и зная точку ее приложения, мы можем составить уравнение равновесия, отдельно З91 для каждого угла, н определить разность 2: "- у; если полученная разность не выходит ва пределы фактической разнос>н оиыгпых ноэфициентов то при данном г!одъсме танк из иоды выйдет, иск>льзуя силу тяги гусеницы по сцеплению, считая мощность мотора достато шой.

В прозелеином рассуждении не были учтены силы тяги винта и сопротивления воды движению танка; считая ту и другую постоянными по величине и точкам приложения, мы легко учтен их илиянис, откладывая на оси ординат для проведения прямых с>а> момспть>, разные 1 1 4>г 5 Ь 2 Зная 22, составим уравнения равновесия танка, исходя нз >ертежа (фиг. 144). уравнение проекций на ось Лдов: — Л>> -! - ~» — !!», - ! г> - . >,>>) гбп а+ !' = О, откуда гг>= (О г,>! 5!и и ! !(5, — !> ~ — А>о.