рпз Неменко (1053624), страница 4
Текст из файла (страница 4)
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 Nг называется равнодействующая горизонтальных составляющих реактивных сил шариков на подвижный погон:
В опорах с охватывающим подвижным погоном Nг оказывается равнодействующей горизонтальных реакций шариков передней полуокружности погона, а самым нагруженным оказывается передний шарик. В опорах с охватываемым подвижным погоном Nг 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 qi – 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 qi , распределяемой согласно 3-му допущению по закону синуса, qi = qт·sini , тогда
. Суммы в крайних слагаемых для большого числа расположенных по окружности шариков стремятся к нулю. Таким образом
как видно из рисунка 8 нагрузка на передний шарик (qп) и кормовой шарик (qк) будут определяться по формулам:
Очевидно, что большим углам возвышения орудия соответствует большая нагрузка на кормовой шарик, и меньшая – на передний шарик. Аналогично при склонении – меньшая нагрузка на кормовой, и большая – на передний.
Наибольшая нагрузка на кормовой шарик будет при максимальном угле возвышения орудия, равном для данной машины 200. При этом ρ0 будет равно:
Нагрузка на кормовой шарик будет равна:
Горизонтальная нагрузка шариков. Наибольшая горизонтальная сила (p) (см. Рис.9) в опорах с охватывающим подвижным погоном действует на передний шарик, а в опорах с охватываемым подвижным погоном на кормовой. В соответствии с теорией радиальных подшипников качения максимальная горизонтальная сила действующая на наиболее нагруженный шарик в пять раз больше средней нагрузки, т.е.:
Рис 9 Эпюра горизонтальных сил действующих на шарики
Результирующая нагрузка шарика f будет равна:
Работоспособность и долговечность погонов для режима систематических нагружений опоры оценивается по контактным напряжениям смятия погонов наиболее нагруженным шариком
где rк – радиус канавки тороидальной беговой дорожки погона;
rш – радиус шарика.
Эта формула применима для опор со стальными погонами и шариками. При отношении в опорах с погонами, выполненными из легированной стали и твёрдостью HRC 50 , контактные напряжения не должны превышать [σк] 2500 МПа.
Получившееся контактное напряжение меньше допустимого, значит, устанавливаются шарики диаметром 25 мм.
12. Выводы.
Была спроектирована общая компоновка ВГМ, имеющая массогабаритные отвечающие требованиям задания.
В проекте ГМ имеет уменьшенную базу по сравнению с прототипом.
Пушка спроектированного танка защищена маской- это способствует её большей защищённости ;
Живучесть танка на поле боя стала в несколько раз выше из-за того ,что все элементы броневой защиты имеют значительно большую толщину чем у прототипа.
13. Список литературы.
-
Буров С.С. «Конструкция и расчёт танков», Москва 1973 г.
-
«Танк «Урал»», книга первая, Москва 1975 г.
-
«Объект 172М», книга вторая, Москва 1975 г.
-
Рождественский Ю.Л., Морозов А.В. Разработка конструктивно – компоновочной схемы основного танка (на базе прототипа) Методическое пособие для выполнения курсового проекта Москва 2005.
39