Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин2 (1041906), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Зная величину внешнего момента М„откладываем ее на ординате при ф = 1, пользуясь ШКЗЛ~Й раб~т~ на оси ординат, и пр~води~ через точку О, прямую постоянн~го момента (1да, =- сопз1) из начала координат. Точка пересечения этой прямой с графиком динамической остойчивости дает искомый угол крена ~р, по равенству работ крепящей и восстанавливающей пар, или прн первОм размахе. Для ответа на вопрос о величине предельного внешнего момента М„р на диаграмме динамической остойчивости достаточно проВести из начала координат касательную к графику динамической Остойчивости, 1 очка касания прямой с графиком дает угол крена ~р а величину предельного момента можно установить по шкале работы, если воспользоваться точкой пересечения касательной с ординатой при ф = 1.
В том случае, когда величина кренящего момента переменна и ' зависит от угла крена (например, вследствие изменения плеча на рис. 227), на диаграмме статической остойчивости вместо прямой, ~ара~ле~~ноЙ Оси абсцисс, не~брод~~~ ~~~~ст~ график изменения кренящего момента, Угол крена при первом размахе можно определить планиметрированием соответствующих площадей. Угол ста- тическОГО крена Определяется точкоЙ пересечения указанноГО Графика и диаГраммы статическОЙ ОстОЙчиВОсти.
СОпротиВление Двнженню машины В ВОДе поДразДеляют на не- " сколько Видов, различных по своей природе. 1. Сопротивление трения, Обусловленное наличием элементар-' ных сил трения, действующих касательно к обтекаемой поверхности„' 2. Сопротивление формы, создаваемое элементарными силами,. действующими по нормали к поверхности н главным образом про-- тив движения (например, силы, которые действуют на тонкую пластину, стОящую поперек потока). При дВижении машины В Воде образуются вихревые потоки, уменьшающие давление за кормои, Разность давлений на нос и на корму создает равнодействующую силу, напраВленную протиВ дВижения.
Оба эти вида сопротивления движению появляются вследствие ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ. 3. Волновое сопротиВление, созд~~а~~~е силами„действу|ощими при образовании волны также по нормали к поверхности. Волнообразование при движении машины сопровождается подъемом части воды на некоторую В~соту. Следовательно, ВОЛ~Оное сопротивление Движению ОбуслОВливается Весомостью воды. Скорость распрОстранения ВОлны на поверхнОсти ВОды меньше скорОсти дВижения машины, поэ~ому проце~с волнообразования идет постони~о и требует н~прерывной За~раты энергии на преОдоление сопро~ивлен~я. На~мень~~е сопроти~~ени~ движеник» имеют тела, не Образующие при пл~~~нии Вихрей и волн, или тела, у которых ~~~о~н~~ ВидОм сопротивления дВижению является сопротиВленне трения. Такие теда называют обтекаемыми. Прн скорости Д~~жени~ 2 — 6 м/с (речные суда) и ~тсутствии выступающих частей корпуса основными видами сопротивления, как установлено, Являются сопротивления трения и формы, При ско- 1»Ости ДВижениЯ 6 — 13 м/с (морские суДа) Основными являются со" ~ротивления Трения и ~олновое.
Если к~рпус имеет Выступа~щ~е ~~сти (гусеницы и ХОдова~ часть машины) н необтекаемую фо1»му, то даже при скорости 2 — 3 м/с основными являются сопротивления формы и волновое. Для теоретического определения силы сопротивления движению Я речных судОВ (О ~~ 6 м/с) применяе~ся, например, Одна из известных эмпирических зависимОстей: К=~ЗОф +~зфР кгс, (650) где з — смоченная поверхность, или поверхность подводной части В м', з, — площадь подводной части миделевого сечения в м', О— скорость в м/с; ~ = О,17 и ~ = 12-:2Π— коэффициенты для совершенно тупоносого корпуса с небольшими закруглениЯми с бОкОВ и снизу (при увеличении закруглений ч» уменьшается). Первое слагаемое Выражения (650) представляет собой формулу для Определе~ия сопрот~вления Трения, наиболее Обоснованную теоретически и экспериментально. Второе слагаемое предстаВляет 430 собой видоизменение формулы Зйфеля для определения сопротивления формы пластины, стоящей поперек потока.
Формула ЗЙфеля ИМЕЕТ ВИД й =- 0,6рз,о', (651) где р — плотность жидкости (кгс СЧМ'). Однако в таком виде приведенные формулы непригодны для определения сопротивления движению гусеничной машины„так как корпус ее сильнО Отличается От кОрпуса судна и, глаВное, имеет мнОГО Вьютупающих, необтекаемьгх узлов и деталей гусениц и ходовой части. 1-1а основании экспериментов было, например„установлено, что В нек~~~р~~ случа~х до 75% от общ~г~ с~проти~~е~~я движению гусеничной машины на плаву падает на сопротивление д~иж~н~ю гусениц н ~одо~ой Час~и. Поэтому для Опр~деле~ия СО- противления движению гусеничной машины следует пользоваться другими зависимостями. Для приближенных расчетов известны, например, эмпирические формулы, предложенные Н. С.
Ветчинкиным. Они были получены при испытаниях натурноЙ ГусеничнОЙ машины на плаВу и используют форму записи приведенного выше выражения (65О), Особенностью предложенных формул является раздельное определение сопротивления движен~ю на п~аву для корпуса и ~~ДОВОЙ части машины. Для корпуса Р„, =к4 "+ у,о26 кгс, (652) где значения величин и коэффициентов те же, что и в формуле (65О). Для гусениц и ходовоЙ части Р,у, = (1'+ $) зО'ез+ 2 рз,ф5 кгс, где $ --= О,5 — анадбавкаэ на ~шероховатость| ходовой части; с, =- = 1,12 — коэффициент вихревого сопротивления; $ н $~ берутсЯ суммарно ДлЯ Гусениц.
Общее сопротивление движению машины складывается из сопротивлений корпуса и Гусениц." Я = Р„„„+Ру,. (653) Сопоставление различных формул показывает, что в некоторых случаях формула Зйфеля (651) дает достаточно близкий результат. Наиболее точньп4 метОДОМ ОпреДелениЯ сОпрОтивлениЯ прОекти" руемОЙ плаВающеЙ машины сч~тается метод и~п~тани~ ее модели на плаву. При этом, испо~узун те~рию ~одобия, мож~о экспериментально-расчетным путем пОстроить Графическую заВисимость силы сопротивления движению на плаву Я от скорости движения О Вида, 431 пОказанноГО на рис. 234.
Зту зависимОсть назыВают инОГда криВОЙ буксировочного сопротивления машины. Для ОбеспечениЯ раВномерноГО дВижениЯ машины на плаву Водоходный движитель должен развивать силу тяги, равную силе СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ. Нелинейная заВисимость силы сопротивлениЯ движению Гусеничной машины на плаву От скорости приВОдит, как правило, к тому, что в диапазоне скоростей 12 — 14 км/ч (рис. 234) сопротивление ДВижению растет Очень резко. ПОследнее Означает, что практически невозможнО добитьсЯ заметноГО увеличениЯ скорости движениЯ плавающих Гусеничных машин уВеличением мОщнОсти, подаваемОЙ на водоходный движитель и эта проблема может быть решена только принципиально друГими путями. Для речных судов аналогичный скоростной барьер (существующий при несколько ббльших значениях скорости) был, например, преодолен путем принципиально нового решения конструкции— Введения подводных крыльев.
При Выходе судна на режим движения на подводных крыльях (участок а на рис. 235) корпус его приподнимается над водой и сопротивление движению резко падает. Дальнейший рост сОпротивления дВижению с уВеличением скорости ПО кривои В более благоприятен для достижения Высоких скоростей движения, чем по кривой А для обычного судна.
Такое прин- ципнальиО новое решение пОзволило получить результаты бОлее ОЩутимые, чем при у~учшени~ обтекаемости ~б~ч~~~~ судна и увеличении мОщнОсти еГО двигателя, ~ м. водометный движитиль машины 1. Общие сведения Чтобы обеспечить равномерное движение машины на плаву, необходимо приложить к корпусу активную силу, равную по величине силе сопротивления движению. Эта движущая сила обеспечивается либо, как указывалось выше, перематывакием гусениц, либо применением специальных водоходиых движителей.
Методика определения силы тяги, развиваемой гусеничным обводом при использовании его в качестве водоходного движителя, пока не разработана, однако практика показыВает, что развиВаемых Гусеницами сил тяГи достаточно для преодоления сОпротивления на плаву и для сообщення машине скорости движения 3 — 5 км/ч при условии установки специального ограждения верхних ветвей гусениц. В качестве специальных Водоходных движителей на транспортных плавающих машинах применяются гребной винт и водометные движители. В конструкцию водометного движителя входит водовод, иногда называемый Водометной Трубой, основно~ н~з~а~е~ие которого — п~д~~д и формирование потока внутри движителя и обеспечение направленного выброса струи. Внутри водо- Вода размещается рабочий орган движителя.
Отбрасьшанне жидкости В сторону, обратную направлению движения, вызывает возникновение на любом движителе еакции, проекция которой на ось движения носит название упора движителя. се ВОДОметные Движители можно разДелить на Движители с мехаиическим рабочим органом и газоводометные, часто (не совсем точно) называемые гндрореактпвными. У первых в большинстве случаев рабочим органом является осевой насос (иногда центробежный насос, гребной винт), а у вторых — ускорение потока обеспечивается подводом нли производством газа. От~о~е~ие полезной или буксировочной мощности к мощн~сти, подв~д~~~~й к движителю, определяет общий к. п. д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
