Буров С.С. - Конструкция и расчёт танков (1053675), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Для более крутого поворота коробка отстающего борта выключается и отстающая гусеница тормозится остановочным тормозом. При полной остановке гусеницы танк поворачивается о радиусом В. Этот режим поворота является единственно возможным для первой передачи н передачи заднего хода ". Такой танковый механизм поворота второго типа с точки зрения предъявляемых требований примерно эквивалентен двухступенчатому ПМП, по уступает ему отсутствием второго расчетного радиуса поворота на первой передаче и передаче заднего хода. Большая силовая нагрузка БКГ! забегающей стороны прн повороте вынуждает увеличивать размеры ее многочисленных деталей. Сложной оказывается конструкция привода управления, связывающего бортовые коробки передач и с кулисой, и с рычагами управления. Главное преимущество заключается в возможности сокращения длины моторно-траисмиссионного отделения танка.
Сближение высших ступеней БКП обеспечивает желательное увеличение вторых расчетных радиусов поворота на больших скоростях с переходом на высшие передачи. Взаимозаменяемость большинства деталей левой и правой БКП сокращает общую номенклатуру деталей трансмиссии танка. 3. В механизмах поворота третьего типа (см. рис.
152) скорость прямолинейного движения сохраняет условная точка, расположенная за забегающей гусеницей танка. Уменьшение скоростей обеих гусениц достигается изменением знака и увеличением силового передаточного числа от двигателя к отстающей гусенице и ббльшим увеличением силового передаточного числа к забегающей гусенице. Такие механизмы обеспечивают возможность поворота танка со. всеми необходимыми радиусами, весьма экономичны (см. рис.
154,5), обладают наиболее высокими тяговыми качествами при повороте, обеспечивают устойчивость прямолинейного движения танка„сравнительно просты в конструктивном отношении. Существенный недостаток механизмов третьего типа заключается в худшей управляемости из-за отсутствия второго расчетного радиуса поворота и в опасности, что двигатель заглохнет прп выходе из длительного и крутого поворота. Поворот танка с ралнрсом. меньшим В, прннпипиальио возможен при включении в БКП отстаюшеа сторонм передачи заднего хода. 349 лплюяоя абба 5 лотар лндац /Марэн бл)п )р, В перегара)ва Рис. !бц Гидрообъемный меканнзм поворота танка (вариант).
1, 2 — левая и правая шестеренчатые передачи к гидрообъемным машинам, Я, 4 — наклонные шайбы правой и левой гидрообъемныт машин Ведомый вал коробки передач через бортовые фрикционы БФ связан с бортовыми передачами БП и двумя шестеренчатыми передачами 1, 2 — г роторами двух однотипных осевых гидрообъемных машин с регулируемым литражом (см рис 75) Каждая машина может работать в качестве насоса или мотора (инверснвные машины), гидравлическая связь машин обеспечивается через пазы бобовидной формы в неподвижной перегородке Прямолинейное движение происходит на включенных бортовых фрикционах БФ прн равных по величине и направлению збо По наиболее характерным конструктивным признакам и способам регулирввания радиуса поворота механизмы поворота современных танков четко разделяются на три группы: фрикционные, фрикционно-шестеренчатые и гидрообъемные.
Они перечислены в порядке возрастания их преимуществ и усложнения конструкции. Наиболее простыми оказываются фрикционные механизмы поворота, единственным реальным представителем которых является рассмотренный бортовой фрикцион. Фрикционно-шестеренчатыми механизмами будут простой н двойной дифференциалы, одноступенчатый и двухступенчатый ПМП, бортовые коробки передач и механизмы поворота третьего типа Во всех этих механизмах величина радиуса поворота регулируется путем изменения пробуксовки тормоза или фрикциона, что приводит к непроизводительным затратам (потерям) мощности двигателя, нагреву и износу фрикционных устройств.
Гицрообъемные механизмы поворота уже используются в двухноточных трансмиссиях шведского танка ВАТКУ-1(Ц, швейцарского Ряб!, западногерманской БМП «Мардер» и ряде машин на ее базе. Возможная схема гидрообъемного механизма для однопоточной трансмиссии представлена на рис. 159. наклонах шайб 8, 4 правой и левой машины Для поворота, например, вправо выключается правый фрикцион БФ н постепенно уменьшается наклон левой шайбы 4 прн прежнем положении правой шайбы 3 Правая машина работает иак насос, передавая мощность рекуперацни к левой машине — мотору, Левая машина хак бы служит тормозом, уменьшающим скорость ротора правой машины и пра вой отстающей гусеницы Однако тормозные потери, неизбежные на текущих радиусах ва фрикционных и фрикционно-шестеренчатых механизмах, здесь отсутствуют При вертикальном положении левой шайбы 4 ротор правой машины и правая гусеница останавливаются полностью Танк поворачивается с радиусом и.
При наклоне левой шайбы в другую сторону левая машина становится насосом, а правая — гидрочотором, ротор которого н правая гусеница начинают движение в обратном направлении Тани поворачивается с радиусом, меньпшм В. Для поворота влево водитель выключает левый БФ и постепенно уменьшает угол наклона правой шайбы 3 Остановочный тормоз Тч служит для торможения танка при прямолинейном движении Такие гидрообъемные.механизмы поворота в теории танков называют идеальными: оин обеспечивают устойчивый поворот танка с любым радиусом без тормозных потерь. Недостаток их заключается в сложности н дороговизне изготовления гидрообъемных машин, больших размерах и подверженности температурным влияниям. Снижение объемного к.
п. д. по мере износа плунжеров и гильз ухудшает экономичность такого гидрообъемного механизма поворота. По числу и величине расчетных радиусов поворота танка различают: 1) Механизмы поворота с одним первым (равным ширине колеи) расчетным радиусом (бортовые фрикционы, одноступенчатые планетарные механизмы поворота, простые дифференциалы, механизмы поворота третьего типа). з) Механизмы поворота с одним вторым (ббльшим ширины колеи) расчетным радиусом (двойной дифференциал). 3) Механизмы поворота с двумя постоянными на всех ступенях коробки передач расчетными радиусами поворота (двухступенчатый планетарный механизм поворота и бортовые коробки передач со ступенями, разбитыми по геометрической прогрессии без заметной ее корректировки).
4) Гидрообъемные механизмы поворота и механизмы передач и поворота с бесконечным числом расчетных радиусов. С точки зрения предъявляемых требований предпочтительнее механизмы поворота с большим числом расчетных радиусов поворота. Они обеспечивают лучшую управляемость и обычно более экономичны.
Недостаток состоит в повышенной сложности й 3. Расчет механизмов поворота танков Задача поверочного прочностного расчета деталей механизма поворота заключается в определении наибольших, расчетных моментов М, Мф, М„Мт„нагружающих соответственно солнечные шестерни планетарных рядов (если онн имеются), фрикционы, поворотные и остановочные тормоза в самом тяжелом расчетном режиме движения танка. Выявление расчетного режима требует всестороннего анализа работы механизма, расчета нагружеиия его отдельных частей в различных режимах движения танка.
Из несколь- 351 ких исследованных режимов расчетным для данной части механизма поворота считается тот, в котором она испытывает наибольшую силовую нагрузку. В отличие от коробок передач, детали которых рассчитываются на прочность по максимальному крутящему моиенту, подведенному от двигателя, расчетные моменты деталей забсгающей стороны механизма поворота подсчитываются и по максимальному моменту двигателя, и по наибольшей необходимой силе тяги забегающей гусеницы. которая обеспечивается ее сцеплением с грунтом Во избежание необоснованного завышения веса, размеров и стоимости механизма окончательный расчет ведется по меньшему из двух моментов, определенных для одного ренсима движения При наличии рекуперации мощности силовая нагрузка деталей взбегающей стороны обьшио определяется силой сцепления гусеницы с грунтом, так как отмма моментов, подведенных ат двигателя и со стороны отстающей гусснпцьь оказываетсн больше момента, обеспечиваемого сцеплением забегающей гусеницы с гр~нтом, Фрикционнас устройство, работающее на отстающеи стороне, испытывает наибольшую нагрузку в другом режиме движения танка, отличном от рас етного режима деталей забегающей стороны.
По найденным расчетным моментам М, Мо, .И„, М, „пользуясь ранее полученными формулами, подсчитывают изгибные и контакт. ные напряжения зубьев шестерен, необходимые и фактические удельные давления, а также коэффициенты запаса фрикционов и тормозов механизма поворота, характеризующие надежность их работы. Дополнительной задачей проектного расчета является предварительное определение основных характеристик и геометрических размеров проектируемого механизма поворота, Для обоснованногсь выбора характеристики планетарного ряда ПМП или знаменателя разбивни ступеней бортовой коробки передач используется простая взаимосвязь радиуса поворота танка с передаточными числами от двигателя к забегающей гв и к отстающей г~ гусеницам 1с'  — ' .
(101 р Фз тгг т22 22 1 —— 1 —— Оз Эти общие соображения лежат в основе расчета танковых механизмов поворота и, в частности, наиболее распространенных механизмов поворота второго типа. Расчет механизмов поворота второго типа. Устойчивость прямолинейного движения танка с механизмами поворота второго типа обеспечивается жестной кинематической связью гусениц. Крутящий момент, подведенный от двигателя к ведомому валу коробки передач, распределяется между левой и правой частями механизма поворота пропорционально сопротивлениям перед гусеницами. Даже при движении таина с предельным креном 30' силовая нагрузив нижней стороны не превосходит 7бо/о момента, подведенного от дви' Формула, вытекающая пз подобия треугольников иа плане скоростей танка, заимствована нз курса «Теория танка», а последующее преобразование основывается на известном правиле скорости обратно пропорциональны передаточным числам 35« гателя.
При повороте танка забегающая сторона механизма поворота вследствие постоянства передаточного числа гя нагружается 100егв этого момента. В механизмах с рекуперацией мощности детали забегающей стороны нагружаются еще и моментом, передаваемым от отстающей гусеницы. Поэтому для всех механизмов второго типа расчетным режимом оказывается поворот танка, когда силовая нагрузка забегающей стороны механизма максимальна.
1. Определение расчетных моментов бортового фрикциоиа н остаиовочного тормоза. Расчет этого простейшего механизма поворота главным образом является основой для расчета других более сложных механизмов поворота н механизмов передач и поворота. 1) Включенный при повороте фрикцион Ф забегающей стороны (см. рие. 155,а) нагружается всем крутящим моментом М,, подведенным от двигателя. Он будет наибольшим при работе двигателя в режиме максимального крутящего момента (М„= М„) и включении в коробке передач ступени (гн ) с наибольшим йередаточиым числом Мл = Мо- = М г.тьг„,ч„„, (102) где г„— передаточное число постоянных передач, включенных между двигателем и бортовым фрикционом; т1„т1„„— к.п.д. части трансмиссии от двигателя до бортового фрикциона.