Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 26
Текст из файла (страница 26)
'й Ь ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ В тактико-технических требованиях на проектирование нового танка задается значение максимальной скорости о , причем предполагается, что эта скорость может быть достигнута при движении по хорошей дороге, т. е. при малом значении коэффициента сопротивления Г и при небольших подъемах, которые совместно оценим' 147 ваются величиной коэффициента суммарного сопротивления движению ), м, равного 7", н, =7"+1, где 1 — подъем дороги, характеризуемый отношением высоты подьема к расстоянию по горизонтали на рассматриваемом отрсзкспути, г' = )да=а!па.
При движении в данных условиях принимают следующие значения коэффициентов 1 и й 7 = 0,025 0,04; 1 = 0,025, откуда величина расчетного коэффициента суммарного сопротивления движению при максимальной скорости танка будет ~, м = 0,05 —:0,065. 148) Если при определении максимальной мощности двигателя исходить из положения, что скорость танка п„должна достигаться на хорошей горизонтальной дороге (без подъема), то величину ~, ы можно несколько снизить. Значение удельной силы тяги ~, при равномерном движении должно быть равно коэффициенту суммарного сопротивления движению 7;.
Пользуясь уравнением (27) и заменяя в нем значение 7„ численно ей равной в этом случае величиной коэффициента 7, м из выражения (48), определим свободную мощность двигателя, необходимую для обеспечения максимальной скорости танка в заданных условиях движения ,„мОз 149)~ 270т1, ГДЕ ттт т1трт)г.
л При проектировании, как правило, оценка к. и. д. механнческои трансмиссии не представляет большой сложности. В выполненных конструкциях значения к. п. д. таких трансмиссий на высших передачах находятся в пределах т),р — — 0,86 -:- 0,92, достигая в отдельных случаях и более высоких велйчин. К. п. д. гусеничного движителя, как уже указывалось ранее. можно определять по эмпирической формуле (11). Поскольку в рассматриваемом случае нам известно не значение 7',, иа высшей передаче, а величина 7г .„,, причем У гнпп гв.
н— тг'г. л то к. п. д. гусеничного движителя можно получить, подставив последнее выражение в зависимость (11) *. Произведя преобразования, получим 0,95~; ,.„ Л ь, +0,025+0,000003пв ' (50) В тех случаях, когда нет достаточных данных для оценки абсолютного значения затрат мощности в моторной установке, при определении максимальной мощности двигателя пользуются коэффициентом полезного действия моторной установки 4 .„. Тогда Мх М еп33к ч1 .хм После этого, ориентируясь на предполагаемую для проектируемого танка моторную установку и пользуясь данными, полученными при испытаниях выполненных конструкций танков, оценивают общие затраты мощности в моторной установке, а это позволяет определить необходимую для обеспечения максимальной скорости танка мощность двигателя Ф,а„„= М, + М„у,.
По выполненным конструкциям танков с приводными вентилЯтоРаыи систем Охлаждвниа Двигателей значЕниЯ ч1ч х мОжно Ф принимать в пределах ч1„ „ = 0,85 †: 0,9. Определив указанным образом )У,,„, из имеющихся конструкций двигателей подбирают тот, который по своим показателям наиболее подходит, а если не оказывается подходящего двигателя, то дается задание на его разработку.
После того как подобран двигатель, т. е. установлены его значения Ф,,„и иы, уточняются затраты мощности в моторной установке проектируемого танка при оборотах двигателя пы. Затем, пользуясь внешней характеристикой и определив затраты мощно-' сти в моторной установке при различных оборотах двигателя, находят значения свободной мощности У, на разных скоростных режимах двигателя, которыми н пользуются при выполнении дальнейших тяговых расчетов. Если внешняя характеристика двигателя, кроме значений И,,„ и ид, неизвестна, то для ее определения прибегают к различным зчпирнческим зависимостям (см., например, формулу (2) и таблицы зависимости мощности двигателя от,его оборотов).
" При таком методе расчета, чтобы дважды ие учитывать потери в ходовой части, иужио счигась, что /=,/гр 149 В тех случаях, когда прп просктировании танка задается двигатель определенной мощности, тогда задача первого этапа тягового расчета сводится к определению максимальной скорости танка 'и и подсчету значений свободной мощности Х, при различны.
оборотах двигателя, что выполняется на основании изложенных в данном параграфе и в главе 2 соображений н расчетных зависимостей. й 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАПАЗОНА СКОРОСТЕЙ (ПЕРЕДАЧ) Отношение максимальной скорости танка на высшей переда.
че п к максимальной скорости на низшей (первой) передаче па (при одних и тех же оборотах двигателя) называется диапазоном скоростей Очевидно, что для простых однопоточных механических трансмиссий, у которых мощность от двигателя передается последовательно одним потоком, отношение передаточного числа коробки передач на низшей передаче к передаточному числу коробки нгг высшей передаче (как и отношение общих передаточных чисе.т зрансмиссии на этих передачах) также равно а(, т. е.
атр (51) 'П а Га. а,а Гара поэтому величину а( называют также диапазоном передач. Для определения значения диапазона необходимо установить условия выбора максимальной скорости танка на 1 передаче ст„ так как условия для выбора максимальной скорости на высшеп передаче были уже определены в предыдущем параграфе, Расчетное значение силы тяги, которую необходимо обеспечить при равномерном движении танка на низшей передаче, определяется исходя из условий преодоления максимальных сопротивлений.
встречающихся в основном при преодолении больших подъемов. В то же время сила тяги по двигателю не может быть больше силы, тяги по сцеплению. Следовательно, сила тяги по двигателю, развиваемая при равномерном движении танка на 1 передаче, должна равняться силе сопротивления движению на максимальном подь еме, а также должна, равняться силе тяги по сцеплению, т, е Ра = (У соз «хааа» + з1п Раааа) 0 = 9 О соз ааааах.
Разделив все члены этого равенства на вес танка 6, будем иметг, ~,,= )Совах,„ах+ З(Па ах =Т соэ ааааа. (52Р Из равенства (52) получим !я вам (53) Расчетное значение коэффициента сцепления в формуле (53) принимают равным 7= 0,8, что соответствует дернистому грунту, а коэффициент сопротивления движению прп этом ! = 0,08. Тогда а,„=- агс!д (0,8 — 0,08) = 36'. Таким образом, согласно выражению (52), потребная удельная сила тяги по двигателю на ! передаче в поставленных условиях будет равна = ~„щд = ! соз яшах + з!п ямах = =0,08 соз 36' + з!и 36'=0,65.
(54) Такое значение удельной силы тяги должно быть обеспечено при движении на 1 передаче со скоростью вь т. е. при оборотах двигателя пм. Увеличение удельной силы тяги на ! передаче в результате возрастания крутящего момента двигателя при уменьшении его оборотов следует рассматривать как некоторый запас тягового усилия, необходимый для преодоления возможного увеличения сопротивления движению на подъеме вследствие неровностей пути, что практически позволяет и прн значениях ~„ = 0,65 преодолевать танкам подъемы более 36'.
Снижение значений 7, ниже указанной величины нежелателья~ но, так как в отдельных случаях на участках с сильно пересеченной местностью использование танков может ограничиваться значением их силы тяги. Пользуясь выражением (27), можно записать 7,,Оп, 7, Оп 270т!,, 270ч, где 7я,„ и 7,, †значен потребных удельных снл тяги на вьшшей и низшей передачах танка, равные коэффициентам суммарного сопротивления движению на этих передачах при скоростях ю„ и з, и установленные выражениями (48) и (54); тн„, и „, — к.п.д.
танка при скоростях дни>кения и и еч на высшей и низшей передачах. Приведенные выкладки позволяют выразить значение диапазона передач следующим образом: (55) % Лчч 15! Подставив в уравнение (55) значения т„и т. и равные: 0,95У„„ У +О 025-,' 0,000003е-,'„ 0,95у ч .1.. +О 025+0 000003 ~! ,,т и приняв ч~г тьр получим ~,, + О, 025+ 0,000003 ел й' ~, +0,025.-'0,000003 т'-„ (55а) Если в последнее уравнение подставить значения у „„ =у,.„„„ и у',, = )',.„„, из выражений (48) и (54), то получим а'=. 8 —:11, что подтверждается практикой танкостроения, хотя и встречаются отдельные отклонения. Анализируя формулу (55) в отношении влияния ее членов на значение диапазона передач, отметим: 1) величина потребной удельной силы тяги на 1 передаче полученная из условий сцепления гусениц с грунтом на подь!' «ме, может рассматриваться достаточно строго установленной и одинаковой для различных конструкций танков; 2) удельная сила тяги на высшей передаче 1, с увеличением удельной мощности танка и при прочих неизменных условиях возрастаег, вследствие чего можно снижать необходимое значение диапазона передач а!, что имеет весьма существенное значение, поскольку реализация большого диапазона требует увеличения числа передач в трансмиссии и приводит к значительным усложнениям ее конструкции.
Итак, с увеличением удельной мощности танка необходимое значение диапазона передач уменьшается. Сказанное является справедливым до тех пор, пока увеличение удельной мощности танка не приведет к такому возрастанию о!, которое бчдет ограничиваться величиной, допустимой по условиям эксплуатации танков (движение в парке-стоянке машин, в условиях ограниченных проходов, при погрузке на железных дорогах и т. и.).
При дальнейшем увеличении удельной мощности максимальная скорость танка о,„будет возрастать при неизменной скорости щ и, следовательно, будет наблюдьться увеличение диапазона скоростей Н танка. 151 ф 3. ВЫБОР КОЛИЧЕСТВА И СПОСОБА РАЗБИВКИ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПЕРЕДАЧ СТУПЕНЧАТОЙ ТРАНСМИССИИ 1. Выбор промежуточных передач при заданном их количестве по оптимальному использованию мощности двигателя Как отмечалось выше, трансмиссия с прогрессивной характернстикой обеспечивает полное .использование мошиос и двигателя во всем диапазоне изменения внешних сопротивлений движению танка и тем самы~м, при прочих равных условиях, обеспечивает наибольшую среднюю скорость. Поэтому, очевидно, при выборе способа разбивки промежуточных передач ступенчатой трансмиссии по оптимальному использованию мощности двигателя целесообразно оценивать рациональность рассматриваемого способа выбора, передач, сравнивая его с использованием мощности двигателя в случае трансмиссии с прогрессивной характеристикой.
Более совершенным будет такой метод выбора передач в трансмиссии, который обеспечит большее использование мощности двигателя. Будем считать количество передач заданным и найдем способ их разбивки, обеспечивающий наиболее полное использование мощности двигателя в заданном диапазоне изменения скоростей танка от о, до и, считая, что вероятность движения на всех скоростях, пли, чзо по существу то же, вероятность движения с различными сопротивлениями, изменяющимися от ~,~ы до ~,,„, одинакова. При ступенчатой коробке передач полное использование мощности двигателя. понимая под этим работу двигателя на режиме максимальной (расчетной) мощности, возможно только при движении с максимальной скоростью на каждой передаче, т.
е. при оборотах двигателя пм. В остальных случаях двигатель работает на мощности, меньше максимальной. На рис. 59 приведены тяговые характеристики танка со ступенчатой трансмиссией и трансмиссией с прогрессивной характеристикой. Эти характеристики построены в предположении равенства к. п.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
