Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Причем, если небольшое возрастание сопротивления движению при наличии ступенчатой трансмиссии может вызвать необходимость перехода на следующую, более низшую передачу, что приведет к дальнейшему значительному снижению скорости танка, то при прогрессивной характеристике скорость танка в этом случае снизится незначительно. Чем больше передач в ступенчатой трансмиссии танка (при одном и том же диапазоне), тем его тяговая характеристика более приближается к прогрессивной.
Примерами трансмиссий, которые при совместной работе с двигателем внутреннего сгорания могут обеспечить получение тяговой характеристики, приближающейся к прогрессивной, являются специальные механические трансмиссии (типа Хоббса, Константинеско и др.), а также трансмиссии, в которых применяются электрические и гидравлические передачи.
!04 Заметим, что для танков еще не создано надежной, конструктивно хорошо отработанной механической трансмиссии с прогрессивной (или приближающейся к ней) характеристикой. Электрические передачи в качестве составных элементов танковых трансмиссий хотя и использовались в ряде случаев в прошлом, однако вследствие существенных их недостатков, о чем указывалось в главе 1, й 3, они пока не получили распространения в танках. В то же время гидравлические (точнее, гидродинамические) передачи находят все более широкое применение в трансмиссиях колесньвх и гусеничных машин различного назначения, в том числе ч в танках '.
й 4. ТОРМОЗНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТАНКА где )х, — приведенная к гусеницам сила торможения танка, обусловленная сопротивлениями в его агрегатах и механизмах при работе двигателя в тормозном режиме; Π— вес танка. В свою очередь сила торможения танка гс, может быть определена из уравнения 270М, тз (30) где ̄— суммарная мощность внутренних сопротивлений в агрегатах и механизмах танка при данной скорости движения з, равная И, =- Мат + М„+ Х,р + Лк „.
В последнем выражении гт'„— мощность, затрачиваемая на вращение коленчатого вала двигателя от внешнего источника энергии; ' Тяговый расчет танка с гилромеханической трансмиссией изложен в главе 7. 105 По аналогии с тяговой характеристикой тормозной характеристикой танка называется зависимость удельной силы торможения ~', от скорости движения танка на различных передачах. Она характеризует возможности торможения танка за счет внутренних сопротивлений в его агрегатах и механизмах (без пользования остановочными тормозами) прн работе двигателя в тормозном режиме.
Тормозная характеристика танка, так же как и тяговая харак~еристика, строится для установившихся режимов работы двигателя. Значения удельных сил торможения 7, находят из выражения У= — ' т > Лг, — мощность, затрачиваемая на вращение вентилятора системы охлаждения; Л7„— мощность, поглощаемая в трансмиссии; И.,, — мощность, поглощаемая в агрегатах ходовой части. Очевидно, что значения силы Р, и, следовательно, удельной силы торможения 7, изменяются в зависимости как от скорости движения танка, так и от включенной пере~дачи в коробке передач. Это обусловливается тем 1см. формулу (30)], что затраты мощности Л/,„на прокручивание двигателя при его работе в тормозном режиме, а также на вращение вентилятора Л~, зависят от числа оборотов коленчатого вала двигателя и не зависят от включения той или иной передачи в коробке передач танка. Таким образом, эти затраты мощности оказываются одинаковыми на всех передачах в КП прн одних и тех же оборотах двигателя, тогда как скорости танка при этом различные.
В то же время с увеличением скорости танка потери мощности н ходовой части (Ж„, „) прогрессивно возрастают. На способах определения мощностей М„Лг„р и ЛГ, „останавливаться не будем, поскольку эти вопросы рассматривались ранее (см. главу 2). Заметим лишь, что наиболее достоверно они могут быть определены в результате испытаний. В равной степени это относится и к определению мощности У„, затрачиваемой на вращение двигателя.
Внутренние сопротивления поршневых двигателей находят путем проведения лабораторных испытаний, прокручивая двигатель вхолостую (т. е. без подачи топлива) от постороннего источника энергии. При этом замеряют величину момента сопротивления двигателя М„, на различных скоростных режимах его работы. Для того, чтобы полученные в результате таких испытаний данные можно было использовать для подсчета внутренних сопротивлений других двигателей такого же типа, но отличающихся от испытанного размерами, литражом и быстроходностью, поступают следующим образом. Поскольку внутренние сопротивления у двигателей большого литража, при прочих равных условиях, конечно, больше, чем у малолитражных двигателей, поэтому от абсолютных значений моментов сопротивлений переходят к удельному сопротивлению р„р среднему давлению внутренних потерь, отнесенному к единице пло щади поршня.
При этом в расчетах пользуются такими известными соотношениями: — для четырехтактных двигателей М„,и р,рЬ;и 716.2 900 откуда 900М„кг 716,21~, см' ' — для двухтактных двигателей 450М„ 716.2(лт ' где р,р — среднее давление внутренних потерь двигателя в кг/см', 1~,„— рабочий объем цилиндров (литраж) двигателя в л.
Кроме того, для каждого значения р,р по числу оборотов и двигателя находят соответствующую среднюю скорость поршня о„и м Ф 30 гек где 5„— ход поршня в м. В результате такой обработки экспериментальных данных получают графическую или аналитическую зависимость р,р — — 7(п„) которой и пользуются для определения внутренних сопротивлений двигателей, аналогичных по типу. С достаточной для практики точностью зависимость средних давлений внутренних потерь от средней скорости поршня может быть представлена [7) в таком виде: кг р„=а+ Ьп„ см' Заметим, что линейная зависимость между р,р и э„ может быть принята лишь в определенном диапазоне изменения скорости вращения коленчатого вала двигателя (и, следовательно, и„) от какого-то минимального значения и ы до п ,„, так как с дальнейшим уменьшением числа оборотов двигателя от и ы до полной его остановки наблюдается увеличение значений р„р.
Поскольку рассматриваемое значение оборотов двигателя и Ры невелико, сопротивление двигателя а интервале изменения скорости вращения коленчатого вала от 0 до плял обычно не определяется. Таким образом, зная зависимость р,р — 7(ю„), можно легко подсчитать затраты мощности на прокручивание коленчатого вала двигателя при работе последнего в тормозном режиме по формулам: — для четырехтактных двигателей р,р (тли М„,=- 00 —,.
— для двухтактных двигателей Ртр( лп 450 По результатам испытаний, проведенным автором совместно с доцентом Я. П. Комыховым, зависимость среднего давления внут- 107 ренних потерь от скорости поршня для двигателя типа В-2, представленная в виде графика на рнс. 42, в диапазоне изменения скорости вращения коленчатого вала двигателя от 500 до 2000 об(мин можно определять по формуле р, =0,65+0,062 з„кг/смс. (31) 11ля представления о распределении затрат мощности по основным видам сопротивлений в моторно-трансмиссионной установке при работе двигателя в тормозном режиме на рис.
43 приведен график баланса тормозной мощности силовой передачи отечественного среднего танка. Он показывает относительные потери мошности на прокручивание двигателя йГ„„ вентилятора у, и в трансмиссии М,р в зависимости от числа оборотов двигателя.
При.этом общие потери мощности в моторно-трансмиссионной установке танка при и = 2000 об(мин приняты равными 100%. /б аб с 5 б У д 9 42 Рис. 42 После того как определена суммарная мощность внутренних х сопротивлений М, на различных скоростных режимах, по формуле (30) легко найти соответствующие значения гс.„а по ним и величины удельных сил торможения танка у, на различных передачах в КП танка при изменении числа оборотов двигателя от и ы до и „Эти данные позволяют построить тормозную характеристику танка. На рис, 44 приведена тормозная характеристика среднего танка, полученная для одной из передач экспериментальным путем па спе10а циальном стенде и перестроенная для других передач КП расчетным способом.
Посредством тормозной характеристики можно быстро определять значения углов длительных спусков, преодолеваемых танком при работе двигателя в тормозном режиме без применения остановочных тормозов. Такой способ преодоления крутых длительных спусков наиболее целесообразен, так как он весьма надежен, не требует большой затраты мускульной энергии механика-водителя, исключает повышенный износ и перегрев фрикционных элементов тормозов, обеспечивает устойчивое прямолинейное движение на спуске вследствие жесткой блокировки гусеничных обводов между собой.