Буров С.С. - Конструкция и расчёт танков (1053675), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Горизонтальнаи сила Ха будет приложена в центре тяжести плошади поперечяого сечения башни на высоте л над плоскостью шариковой опоры (для 4г утрированной полусферической башни с радиусом г й„—, где г — ради)с поз лусферы, равновеликой по площади проекции реальной башне, ориентировочно (та1 4 ' 2! Дальнейший расчет работоспособности опоры для первого режима нагружения и расчет прочности для второго режима проводится в общей последовательности и базируется на общих допущениях: 1) ось канала ствола, центр тяжести башни и ось ее вращения лежат в одной общей вертикальной плоскости; 2) танк разме' Все параметры воздуха во фронте )ларион волны, включая скоростнои напоР ДР«„, оДнозначно оппеделиютси спРзвочинкамн в зависимости от избы.
точного давления. 121 щен на горизонтальном участке; 3) распределение дополнительной вертикальной нагрузки шариков подчиняется синусоидальному закону; 4) горизонтальные силы распределяются по шарикам аналогично нагрузке в радиальных подшипниках качения, Неопределенность упругих связей башни с корпусом, исключительная сложность пространственного закона распределения усилий по многочисленным шарикам с учетом неизбежных деформаций и короблений броневых листов с закрепленными на них погонами вынуждают принимать зти многочисленные допущения и ограничиваться крайне приближенным, статическим методом расчета, имеющим лишь сравнительное значение.
Суммарная вертикальная реакция Мо 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 оз (см. Рис. 63, а) АГо = б + тс з)п и. АбсциссУ Рв точки пРиложениЯ этой Реакции Фо нахоДЯт из УРавнениЯ Равновесия моментов относительно оси оу 0 р+ гс з)поЬ вЂ” гс сов РЬ Сг + РЗ1нт При горизонтальной пушке (р= — 0) абсцисса р, отрицательна, вертикальная реакция смещена к корме башни, что означает перегрузку вертикальными силами задних шариков.
Если угол возвышения у =, 10 —: 12', то смещение р,= О, реакция АГо направлена по оси ог и все шарики вертикальной силой нагружены в равной мере. На предельных углах возвышения р = 16 —: 18' значение ро положительно, вертикальная реакция Мо смещена к пушке и вертикальными силами перегружены передние шарики. Лля второго режима иагружеиия Уа — — Сга+ с абсцисса будет бер — гагах Са |- У Суммарной горизонтальной реакцией Фи называется равнодействующая горизонтальных составляющих реактивных сил шариков на подвижный погон: для первого режима уа = йгсоз~р (для второго режима Аге определено ранее).
В опорах с охватывающим подвижным погоном Мс оказывается равнодействующей горизонтальных реакций шариков передней полуокружности погона, а самым нагруженным — передний шарик. В опорах с охватывающим неподвижным погоном (см. рис, 68, б) Л'а представляет равнодействующую горизонтальных реакций шариков кормовой полуоиружиости погона и самым нагруженным будет кормовой шарик. Вертикальная нагрузка переднего да и кормового д, шариков для частного случая [;., = О) равна средней силе д = — ' Л' 122 равномерного нагружения всех л шариков !у, = д, = д = —. В обгцем случае (р, чь О) она определяется на основании изве- стной теоремы механики: момент равнодействующей !х!„р, (рис.
б4„а) равен сумме моментов сил составляющих й У Р х, д! — з!п(!!, т. е. !ч,з, = Р, !)! — з!паи ВеРтикальиУю иаг-! ! ! рузку !'-того шарика д! можно представить как сумму иайденд!, ной средней нагрузки !) = †' и дополнительной нагрузки Ьуи а распределяемой согласно третьему допущению по закону си[-м Р кх нуса !Ъа! =- д!у„а!п~!, тогда дГ,р„= — у (у + Ау!) з!п'р! = ! ! ! Ф ! ! ! Я =- — 4! ~~~~ !3!Пр! + — Ь(7!!! ) 3!игр! —. — !у ~ 3!и р!+ ! ! ! — ! + — Ьу„~ 1 — — Ь!р„~„соз2 р„так как з!и'р! = Крайние суммы для большого числа г равномерно расположенных по окружности шариков практически равны. нулю, так как при из- менении угла р! от 0 до 360' будут примерно равными положи- тельные и отрицательные части каждой суммы.
Средняя сумма ~а 1 !-! равна г и х! ла . Дт 4 о о Р М р, 4 Р Как видно из рис. 54, а, !т =!т ' Ь!у =- —" 1 -'-4 Ро ' !). = — 1 — 4— Вертикальная нагрузка переднего шарика д„растет с ! величеиием смещения р„точки приложения равнодействующей Жм что имеет место на больших углах возвышения пушки. На малых углах Р '! (ири р,= — — ~д„обращается в нуль. Нагрузка кормового шарика !т, максимальна на полном угле снижения п)шки и )х!еньшается с ростом утлое ее возвышения. Наибольшая горизонтальная сила р в опорах с охватывающим подвижным погоном (см. рис. 58, а) нагружает передний шарик, а !2з Рис о4 Эшора распределения сил, действсющих на шарики башенной опоры о — вертикельных, б — горизонтальных г опорах с охватывающим неподви>кныч> погоном (см рис 58,б)— адппй В теории радиальных подшипников качения доказывается, >т'г „Ф, что она в пять раз бочьшс средней нагрузки —, т е р =- 5— г л ! рис 64, б) Результирующая нагрузка шарика ), воспринимающего две ~ запмно перпендикулярные силы р и г), для опор с контактом шарика с погонами в двух точках (см рис 62,а, б) определяется путем ~ сомстрпческого сложения сил у = 3Гре+ да При прочих равных ссловиях она зависит от типа опоры (см рис 58) а угла возвышения пушки р Для выявления наиболее нагруженного шарика в опорах с охватывающим подвижным погоном достаточно сравнить вертикальную нагрузку д, кормового шарика на полном угле сии.кения пушки с результирующей нагрузкой у„=1> >у', +р', передне!о шарика на максимальном угле возвышения В опорах с охватывающим неподвижным погоном (см рис 58,б) наиболее нагруьенным всегда оказывается кормовой шарик ~,= у>у~+рт, нагрузка его максимальна на полном угле снижения артиллерийской системы Крайняя неравномерность нагружения шариков является недостатком опор с охватывающим неподвижным погоном Работоспособность и долговечность погонов для первого режима систематических нагружеиий опоры оцениваются по контактным напряжениям смятия погонов наиболее нагруженным шариком (25г !а Эта формула ~сории упругости применима для опор со стальными погонами и шариками при отношении радиуса канавки г„тороидальиой беговой дорожки погона к радиусу !парика г в г, пределах — = 1,0! —:!,20 В выполненных опорах с погонами из Гм тегированной стали, закаленными до твердости Н)хС " 50, контактные напряжения находятся в пределах 25 000 кгс/сма Прочность опоры для второго режима ее апнаодического негр> кения ориен- Х тнровочно проверяется по >слоеному удечьвому давчешпо на шарик Км =— !ОО кгс гма [1ревышеяне >вязаной нормы представчяет опасность дтя пропшгти шариков и особенно погонов опоры $4.
Стопоры танковых башен Стопоры слу кат для исключения вращения башни относительно корпуса танка и разгрузки деталей механизма поворота башни от больпшх динамических на>рузок прп походном движении танка Стопоры должны быть достаточно прочными для восприятия этих нагр)зоь без разрушения лета>ей, )добнымп для быстрого стопо12о рения и особенно расстопоривания башни; компактными и простыми. По принципу действия стопоры делятся на гребневые (рис. 65,а, б и в) и штыревые (рис.
65,г). В корпусе 2 гребневого б/ 7 3 5 7' Рис. 65. Стопоры танковых башен: а — гребневой, без люфтовыбнраюшего устройства', б — гребневой, с люфтовыбираюшей пружиной; в — гребневой с храповым люфтовыбнраюшим устройством; г — штыревой стопор; 1, б, !2 — гребенки; 2, 22— корпуса; 3, !Π— винты; 4, У, 19 — рукоятки; 5, 23 — пружинные стопорки; 7 — гайка, 3 — пробка гребенки; 1! — пружина; 13 — пален; 14 — ' стержень; 15 — возвратная пружина; 1б — кулачок трубки; !7 — шайба с храповымн высзупамн; 13 — трубка рукоятки; 20 — часовая пружина; 2! — динше башни; 24 — рычаг; 23 — штырь; 2б — попбашенный лист корпуса стопора, закрепленном в башне, перемещается гребенка ! с несколькими торцевыми зубьями, входящими при стопорении башни в зацепление с зубьями неподвижного погона. Перемещение гребенки обычно обеспечивается винтом 3 с левой резьбой, на квадратной головке которого закрепляется маховпчок или оукоятка 4.
Ее самопроизвольные повороты исключаются пружинным стопор ком 5. Стопор прост, удобен в употреблении, допускает стопоренис бщшп! в любом положении, Недостаток состоит в опасности по. 12б вреждеиия зубьев неподвнжного погона зубьями гребенки при длительном походном движении танка с неплотно затянутым стопором башни С >четаз> наличия значительнога радиального люфта потопов опоры неплотность затяжки стопора оказывается весьыа вероятной.