Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 20
Текст из файла (страница 20)
В пропессе снижения угловой скорости двигателя м, момент, передаваемый фрикционом, больше момента, развиваемого двигаелем за счет действия инерционного момента вращающихся масс, , ннематически связанных с коленчатым валом (в основном маховика, вентилятора и ведущих деталей фрикциона). После выра~внисания угловых скоростей ведущих и ведомых деталей фрикциона неизбежно резкое снижение передаваемого им момента, так как инерционный момент деталей, связанных с коленчатым валом, будет уже уменьшать подводнмый к ведомым частям фрикциона момент двигателя. Однако от времени -., н до конца разгона момент, передаваемый от двигателя, должен быть больше момента М, от сил сопро; явления движению танка, приведенного к ведомым деталям фрин- [нона, для преодоления инерционных моментов от сил инерции масс танка, участвующих как в переносном (поступательном), так в относительном (вращательном) движении.
Только в конце разгона наступает равенство М,=М,. 1 гб В применяемом в настоящее время методе сравнительной оценки тяговых качеств танков в процессе разгона, чтобы исключить индивидуальные свойства водителя, проявляющиеся при включении главного фрикциона и при подаче в это время топлива в двигатель, при построении графиков разгона принимая>т следующи~ допущения; !) включение главного фрикциона происходит мгновенно; 2) расчетные оборотьэ двигателя в момент включения фрикциона равны оборотам при максимальной мощности, т.
е. пм, 3) момент, передаваемый фрикционом после его полного вклкы чения, не изменяется по своей величине при буксовании дисков трения и равен М,=зМ„„,, где М,,„— максимальный' крутящий момент двигателя; р — коэффициент запаса фрикциона; 4) момент, подводнмый от двигателя прн буксовании дисков трения фрикциона, остается постоянным. Из последних двух допущений следует, что угловые скорости ведущих и ведомых деталей фрикциона в процессе буксования изменяются по прямолинейному закону, В соответствии с принятыми допущениями трогание танка с места и разгон на данной персдаче можно разбить на три этапа: п е р в ы й э т а п — с момента трогания танка с места после включения главного фрнкцнона до выравнивания угловых скоростей его ведущих и ведомых деталей; второй этап — с моменза окончания буксования дисков трения фрикциона до достижения расчетны~к оборотов двигателя; трет и й эта п — с момента выключения фрикцнона после достижения расчетных оборотов двигателя пм до включения его прн переходе на следующую передачу.
т. е. третий этап соответствуе~ переходу с одной передачи на другую. Фактически третий этап является этапом «затухаюьцего» движсния танка, когда он двигается по инерции, преодолевая сопротивления движению. При разгоне на следующей передаче перечнсленныс выше этапы повторяются с той лишь разницей, что ведомые детали фрикциона в момент его включения на первом этапе будут уже иметь угловую скорость, 'соответствующую скорости движения танка в йонце третьего этапа на предыдущей передаче. Чтобы чрезмерно не усложнять индексацию ряда величин, характеризующих разгон н различающихся между собой значениями на каждой передаче в трансмиссии, рассмотрим процесс разгона безотносительно к номеру включеннои передачи, а изменение этих величин в зависимости от включения той илн иной передачи будем отмечать по ходу изложения. 116 2.
Первый этап разгона Для определения ускорения танка на первом этапе разгона воспользуемся теоремой об изменении кинетической энергии системы в дифференциальной форме (см. уравнение (18)), причем применим ее для танка как для системы, начиная с ведомых деталей главного фрикциона. Последнее обстоятельство, не внося ошибки, позволяет значительно упростить решение поставленной задачи, .ак как иначе пришлось бы дополнительно учитывать работу буксования фрнкциона и изменение кинетической энергии деталей, жестко связанных с двигателем в их относительном движении за то же время. На основании выведенных в главе 4 выражений кинетическая энергия танка до ведомых деталей фрикциона включительно, т.
е. как бы при выключенном главном фрикционе, может быть записана так: пто' Т= оа —. 2 ,Дифференциал кинетической энергии танка будет равен ат='о а Во время буксо~ваггия главного фрикциона на его ведомые части и от них далее в трансмиссию передается крутящий момент, равный максимальному моменту трения фрикциона М, = ЗМв,„. В соотьстствии со сказанным элементарная работа движущих сил с())тг определится выражением а)р з = ЗМа.„а;„ где Ыр, — угол поворота ведомых деталей главного фрикциона за время сй. Элементарная работа силы тяжести танка за время ггг будет гт'(эта = -Р 0 з! и Ыхв. Элементарная работа всех внутренних и внешних сил сопротив.~ения движению за то же время определится выражением гав = И Ю','+ гИ'ае = — (1 — о,) ~Ма,„др, — у0 соз аЫх.
Очевидно, что с(х Ит, = г,, где тгх — путь, пройденный танком за время Ж (без учета буксования гусениц). * Знак минус соответствует движению на подъевге, знак плюс — движению оа сную е. !17 Подставляя значсння ИТ, д)Рь д)Рь Н(г'; в уравнение изменения кинетической энергии танка, с )чстом проведенных преобразований получим ",топтт = ' '* Р— б з(~ Ых — ~0 соз ~Их.
гв. и Разделив обе части равенства на й и произведя сокращении иа и, будем иметь г(п рМ, „т„(п, "огл И г,„ ( япя-э )'сов х)0 Так как Мчвах'~т ~Р .л п~ам гв. к где Р,,„—:максимальное значение силы тяги по двигателю иа данной передаче, то после некоторых преобразованиЙ уравнение изменении кине- тической энергии танка примет вид х, = — ®,„,„— ),) = сопя(, К Оч (зз» гЬ где х, — ускорение танка на первом этапе разгона; х, = А у, „— максимальное значение удельной силы тяги танка ио данной передаче; У,,„= —,=. Как следует из формулы (ЗЗ), движение танка на первом этап.
разгона будет равноускоренным и определится уравнением о = — З,бх,( км!ч, (341 где й — текущее значение времени на первом этапе в сек. Для определения времени буксования главного фрикцнона (после его полного включения), т. е. продолжительности первого этап;, разгона, и скорости танка в конце этого этапа исследуем движенис. коленчатого вяла двигателя или, что то же самое, движение ведущих частей главного фрикцнона. Пользуясь приципом Даламбера, напишем уравнение движения- ведущих деталей фрикциона, на которые действуют моментьс показанные на рис, 48, 118 М, +7,р, =ЗМ,,„., где М, — крутящий момент двигателя; У,„— суммарный, приведенный к коленчатому валу двигателя момент инерции деталей, кинематически жестксх связанных с валом двигателя при выключенном состоянии главного фрнкцнона (маховика двигателя, ведущих деталей фрикциона и др.); т, — угловое замедление ведущих деталей фрикциона.
)зИл так. Яо(( Рис. 48 получим (~ — 1) М,,„ Ф = ед д = сопв1 Я (35) т. е. на первом этапе разгона происходит равнозамедленное вращение ведущих деталей главного фрикциона, определяемое уравнением шд — — и — <рд,1, (36) где и,— начальная угловая скорость ведущих деталей фрикциона при его включении, соответствующая, согласно принятым ранее условиям, расчетным оборотам и двигателя. Угловое ускорение ведомых деталей фрнкциона на первом этапе будет Жг.г тч = = сопв1. гв, д (37) Откуда выражение угловой скорости ведомых деталей на этом этапе определится уравнением дд, = т,,1.
(33) 119 Считая, согласно принятому ранее допущению, что во время буксования фрикциона М,= — сопв1= М,,„, Поскольку в конце буксования дисков главного фрикциона уг.човые скорости ведущих и ведомых деталей будут равны, совместное решение уравнений (36) и (38) относительно Г позволяет определить продолжительность первого этапа разгона 11 тдд 'т'д, + ~Гт, Зная Гь по формуле (34) можно определить значение поступательной скорости танка в конце первого этапа Х,д„КМ и, =3,6 тд, + дтт, Рис. 40 На рис. 49 приведено построение графика разгона на первом этапе. По оси ординат в определенных масштабах отложены угловая скорость деталей фрикциона и скорость движения танка, а по оси абсцисс — время.
Как следует из графика, равенство угловых скоростей ведомых и ведущих деталей фрикциона, т. е. конец первого этапа разгона, можно определить графически как пересечение двух прямых линий, соответствующих уравнениям угловых скоростей ведущих и ведомых деталей фрикциона. Практически это удобно делать следующим образом. Имея в виду. что на первом этапе танк движется равноускоренно и в рассматриваемом случае график строится при троганин танка с места, скорость его движения можно определить зависимостью (34). Задаваясь произвольно временем йГ (допустим, 1:- 2 сек), определим скорость танка Ьо в конце времени Ы. 120 Очевидно, что до=3,6х, М.