Конструкция и расчет торсионной подвески БГМ (1035793), страница 3
Текст из файла (страница 3)
1.1) между крышкой 25 и корпусом.1.5. Крепление амортизаторов и ПГРНаиболее часто применяемым типом амортизаторов являютсятелескопические. Цилиндр и шток амортизатора крепятся к корпусумашины и балансиру при помощи шаровых шарниров, что обеспечиваетразгрузку штока от изгибающих моментов.НамашинахБМП-1,БМП-2,БМП-3,Т-64,Т-80,МТ-ЛБтелескопические амортизаторы установлены снаружи корпуса. На Т-64,Т-80, БМП-3 амортизатор крепится на двух шаровых пальцах, один изкоторых крепится к борту, а другой – запрессован в отверстие в балансире5 (приложение рис. 1.9). На БМП-1 и БМП-2 амортизатор крепится к двумпроушинам, одна из которых приварена к балансиру, а другая – выполненав виде кронштейна, приваренного к борту машины.
На МТ-ЛБ длякрепления амортизатора предусмотрены проушина а (приложение рис. 1.2)на балансире и кронштейн 1 (приложение рис. 1.12) на борту машины.На ГМ-569 и БМД-1 телескопические амортизаторы (или ПГР)установлены в корпусе машины, что обеспечивает их защиту отмеханических повреждений и повышенного износа. Шток крепится кпроушине рычага (приложение рис. 1.7 позиция 12 и рис.
1.1 позиция 29),установленного на сои балансира на шлицах, а корпус амортизатора (илиПГР) – к проушине, которая выполнена в кронштейне, прикрепленном кборту болтами.На ряде машин используются рычажно-лопастные (Т-72, Т-62) илирычажно-поршневые (ПТ-76) амортизаторы. Они крепятся к бортуболтами, а их рычаг соединяется с балансиром тягой. Тяга крепится кпальцу 32 (приложение рис.
1.10), запрессованному в отверстие вбалансире. Для компенсации возможных перекосов тяга устанавливаетсяна сферических шарнирах.1.6. Ограничители хода и подрессорникиОграничители хода предназначены для предотвращения поломкиторсионов и амортизаторов. Ограничители хода (отбойники) выполняютсяжесткими или упругими. Жесткие отбойники представляют собоймассивные металлические упоры, прикрепленные к борту машинысваркой. В упругих ограничителях хода имеется деформируемый элемент,как правило, резиновый (приложение рис. 1.4 позиция 12 и рис. 1.5позиция 10). Однако ход и энергоемкость этого упругого элементаслишком малы, чтобы они оказывал какое-либо влияние на плавностьхода.
Его назначение – снизить динамические нагрузки, действующие накорпус и экипаж при «пробое» подвески.Для увеличения энергоемкости подвески и улучшения плавностиходанапереднихкаткахнекоторыхмашинустанавливаютсядополнительные упругие элементы – подрессорники (приложение рис. 1.2позиция 19, рис. 1.4 позиция 2 и рис. 1.5 позиция 4). Они выполнены ввидеконическихлистовыхпружин,имеющихпрогрессивнуюхарактеристику (жесткость при сжатии возрастает).1.7. ТорсионыНаиболее распространенными упругими элементами современныхБГМявляютсяцилиндрическиестержни–торсионы.Торсионыизготавливаются из легированной стали 45ХНМФА. Длина торсионныхваловсистемыподрессориваниясовременныхгусеничныхмашинсопоставима с шириной их корпуса. В следствии этого катки левого иправого бортов смещены относительно друг друга. Исключение составляеттанк Т-64, где торсионы разных бортов установлены соосно.
Здесь длинаторсионного вала сопоставима с половиной ширины корпуса машины.На концах торсиона имеются две шлицевые головки со шлицамитреугольного профиля. Причем диаметры головок различные. Головкамалого диаметра устанавливается в шлицевое отверстие кронштейнаподвески, а большая –в отверстие оси балансира.
Головки имеютразличное число шлицев, чем обеспечивается точность установкибалансира относительно корпуса машины.Переход от шлицевой головки к цилиндрической поверхностирабочей части торсиона диаметра dвыполняется плавным с радиусомгалтели R = (1…2) d. Этим обеспечивается снижение концентрациинапряженийторсиона.и,следовательно,повышениеусталостнойпрочностиРезьбовые отверстия с торца торсиона выполнено для установкисъемника.НанаружномконцеторсионатанкаТ-62имеетсяцилиндрический участок под роликоподшипник, являющийся наружнойопорой балансира.Стержень торсионного вала обычно обмотан изоляционной лентой,предохраняющей его от повреждения.1.8.
Амортизаторы (демпферы)В подавляющем большинстве подвесок современных отечественныхБГМ в качестве демпфирующего элемента используются телескопическиеамортизаторы (приложение рис. 1.12 и 1.14). Исключение составляет танкТ-72 с рычажно-лопостным амортизатором (приложение рис. 1.13), а такжераннее выпускаемые машины, Т-62 с рычажно-лопостным и ПТ-76 срычажно-поршневым амортизаторами.Амортизаторы различных машин имеют свои конструктивныеособенности, но независимо от этого в их конструкции можно выделитьряд одинаковых элементов.Любой амортизатор имеет две полости, которые, во время работыамортизатора, обмениваются между собой рабочей жидкостью. Этиполостиобычноотделеныдруготдругадроссельнойсистемойамортизатора.Также в амортизаторе имеется компенсационная камера, в которуюперетекает при тепловом расширении рабочая жидкость. Если амортизатортелескопический, то в компенсационную камеру попадает также жидкость,вытесняемая штоком.
Компенсационная камера может иметь связь сатмосферой или быть газонаполненной, тогда в ней будет находитьсяустройство, отделяющее газ от жидкости (поршень разделитель, илимембрана).В дроссельной системе амортизаторов можно выделить основные идополнительныеотверстия,атакжепредохранительныеклапана.Основные отверстия работают как на прямом, так и на обратном ходеподвески. Дополнительные отверстия работают только на прямом ходеподвески, и обеспечивают более пологую характеристику прямого ходаамортизатора, по сравнению с обратным ходом. Такие отверстияпропускают жидкость только в одну сторону (закрыты клапанами).
Внекоторых конструкциях демпферов все дроссельные отверстия закрытыклапанами и работают либо на прямом, либо на обратном ходу подвески.Предохранительные клапана служат для ограничения силы сопротивленияамортизатора на прямом ходе при больших скоростях движения подвески.Эти клапана обычно оборудованы устройствами, предотвращающими ихосцилляцию во время работы.Амортизаторы БГМ являются высоконагруженными элементамиходовой части.
В них в виде тепла выделяется большое количествоэнергии. Поэтому корпуса амортизаторов современных ГМ либо имеетребра охлаждения (Т-80), либо контактирует с массивным бортом машины(Т-72). В последнее время, на БГМ, находит широкое применениеамортизаторы с жидкостной системой охлаждения (ГМ-569).2. Получение упругой и демпфирующей характеристикиподвески2.1. Выбор жесткости упругих элементов подвескиЖесткость упругих элементов найдем исходя из рекомендуемыхзначений периода продольно-угловых колебаний корпуса Tϕ, который, длянормального самочувствия экипажа, должен находиться в диапазоне0,5…1,8 с [1].Tϕ = 2πIYn2∑ c li =1,2i iгде IY - момент инерции корпуса относительно поперечной оси,проходящей через центр масс;ci - жесткость рессоры i-ой подвески;li - продольная координата i-ой подвески относительно центра масскорпуса;n - число опорных катков по борту.Положим, что жесткости всех подвесок равны и определяются поформуле:2π 2 I Yc = ci =.n22Tϕ ∑ lii =1Момент инерцииэмпирической формуле:IY = α KподрессоренногокорпусаопределимпоGп(0,06βОБ L2КОРП + H 2КОРП ) ,gгде GП - вес подрессоренного корпуса, составляет 92…94% от полного весамашины;αк - коэффициент влияния масс корпуса, лежит в диапазоне 0,5…1,возрастая с массой машины;βОБ - коэффициент распределения масс оборудования, от 1,06 при малоймассе оборудования до 1,15 при установке массивного оборудованияудаленного от центра масс машины;Lкорп и Hкорп – длина и высота корпуса машины соответственно.Предельным допускаемым значениям периода продольно-угловыхколебаний соответствуют максимальное cmax и минимальное cmin значенияжесткости подвески вблизи статического хода.Статическая нагрузка на один каток:(G + ∆PГ ) ,PCT = п2nгде∆PГ-составляющаястатическогонатяжениягусеницы,воздействующая на крайние катки.∆PГ = PГ⋅(sinαНК + sinαВК)где αНК и αВК - угол наклона ветвей гусеницы у направляющего и ведущегоколес соответственно.Статическое угловое положение балансира (рис.
2.1) определим поформуле:RБHγСТβ0βСТHКЛβmγmRОКfДИНfПОЛНfСТhГУСРис. 2.1. Кинематическая схема подвески H + H − h ГУС − R OK ,β CT = arccos КЛRБгде HКЛ – высота клиринса гусеничной машины;Н – расстояние от оси торсиона до днища машины,принимаем Н = 0,1…0,2м;hГУС – толщина гусеницы;RОК – радиус опорного катка;RБ – радиус балансира.2.2. Нахождение диаметра торсионаПоскольку для гусеничных машин принципиально важен как можнобольший динамический ход катка, а величина статического хода имеетвторостепенное значение, вычислим диаметр торсионного вала, прикотором обеспечивается максимум динамического хода катка:d дин = 364PCT R Б sin β CT,π[τ]maxгде [τ]max = 1100…1600 МПа - максимальные допустимые касательныенапряжения в торсионе.Каквидно,даннаяформулавключаетвсебявеличины,учитывающие все основные параметры подвески: нагрузку на каток (PCT),кинематические характеристики (RБ и βCT), а также свойства материалаторсиона([τ]max).Однакоданнаяформуланикакнеучитываетограничения, накладываемые на жесткость подвески допустимымизначениями периода продольно-угловых колебаний.
Чтобы учесть этиограничения, найдем максимальное и минимальное значения диаметраторсионного вала, при которых подвеска будет иметь вблизи статическогоположения максимальную и минимальную допустимую жесткость:d min32[c min R 2Б sin 2 β CT + PCT R Б cos β CT ]L T=,πG4где LТ – длинна рабочей части торсионного вала (обычно сопоставима сшириной корпуса гусеничной машины);G - модуль упругости второго рода материала торсиона (G = 8,3*104 МПа).Максимальный диаметр торсиона dmax определяется аналогично позначению жесткости cmax.Если ранее найденное значение диаметра торсиона dдин не попадает вотрезок [dmin, dmax], для дальнейших расчетов следует принять диаметрторсиона равным ближайшему к dдин из двух значений dmin и dmax.2.3.
Построение упругой характеристики подвескиОпределив диаметр торсиона, получим остальные параметрыкинематики подвески (рис 2.1).Максимальный угол закрутки торсиона:2[τ]max L TγM =.Gd TУгол закрутки торсиона в статическом положении:32 ⋅ PCT R Б sin βCT L Tγ CT =.πd T4 GУгловое положение балансира при нулевой закрутке торсиона(установочный угол):β0 = βСТ - γСТ.Если угол β0 оказывается меньше 20°, в конструкции подвескинеобходимо предусмотреть ограничитель обратного хода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
