Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 27
Текст из файла (страница 27)
д. трансмиссий в обоих случаях. Плошадь заштрихованных площадок между тяговыми характеристиками будет характеризовать недоиспользование мощности двигателя при его работе со ступенчатой трансмиссией. В самом деле, если площадь между кривой прогрессивной тяговой характеристики и осью абсцисс в пределах заданного диапазона изменения скорости от о, до о прогюрциональна полному использованию мощности двигателя (т. е. его работе на максимальной мощности), то площадь, ограниченная тяговой характеристикой танка оо ступенчатой трансмиссией и осью абсцисс в том же интервале изменения скорости танка и отг песенная к первой площади, даст величину коэффициента использования максимальной мощности двигателя при наличии в танке ступенчатой трансмиссии. Итак, чем меньше плогцадь заштрихованных участков между рассматриваемыми тяговыми характеристиками при заданном ко- 153 лнчестве передач ступенчатой трансмиссии, тем выше будет средняя скорость танка в разнообразных условиях движения.
Найдем способ разбивки промежуточных передач, при котором суммарная площадь заштрихованных участков будет минимальной Ч Ут((гш) Рас.59 Для упрощения выкладок (но не нарушая общности и качественной стороны вопроса) решим поставлечную задачу на частном примере в предположении, что заданное общее количество передач равно трем, к. п. д. танка остается постоянным, независимым от передачи и скорости движения, а величина удельной хилы тяги ~, в пределах измененИя скорости танка на каждой передаче сохраняется неизменной и равной значению удельной силы тяги при максимальной мощности двигателя, г е. считая, что коэффициент приспособляемости двигателя равен единице.
Таким образом, по заданным скоростям танка о, и пп, = о„, на низшей и высшей передачах определим его скорость на промежуточной передаче пп, что обеспечит наибольшее использование мощности двигателя (в диапазоне изменения сопротивлений движению от у',„„„до у, „„соответствующих значениям удельных сил тяги при скоростях и, и п,и). Найдем скорость пп,при которой общая площадь заштрихованных «треугольных» площадок (рнс. 60) будет минимальной или, что то же, сумма площадей прямоугольников Е~ и Р, будет максимальной. 154 Искомая суммарная плошадь прямоугольников будет с = (и о1)Лц+(~сн 'и )Лас (56)в По свойству прогрессивной тяговой характеристики, пользуяси .
уравнением (27), имеем ьц 0о ~ и О'оц 270ч, 270я, Откуда 270М„„ч, ~,цццц =/ццон1 = = с = сопки Найдем максимум функции Г по переменной ец. 1а У Ш (~ =)(яг~, Ч Рнс. го Приравнивая нулю производную функции Р по оп Подставив последние значения в уравнение (56) и проделав: некоторые преобразования, получим г" = с — эАп+с — оц7цц = Фц / э, эпх, с — — т у — — юцьг =- с 2 — — —— lхц тц н,ц оц1 ( получим значение скорости оп, при которой сумма г" площадей прямоугольников будет максимальной, он = 1~ наш (так как вторая производная от г' по оц с подстановкой в нее значения оц — — 3~ т~,~,ц есть величина отрицательная). Найдем отношения скоростен ".анка на смежных передачах при полученном значении скорости оц на промежуточной передаче Как отмечалось, отношение скорости танка на высшей передаче к скорости на низшей передаче прн одних и тех же оборотах двигателя называется диапазоном.
Для рассматриваемого случая ш Э~ Р~ Полученные результаты можно записать так: Гон, Го — — — — =- 1,~ -- — = 1' д = сопзй Г ., Если бы поставленную задачу рсшали для большего числа передач, нежели для трех, то получили бы аналогичную зависимость, т, е. и ш ош ~в~ — — — — = — = и = — сопзт, оп ош от — 1 где лг — число передач или номер высшей передачи ступенчатой трансмиссии.
Такая разбивка скоростей (или псредач1 ступенчатой коробки передач, при которой отношение смежных скоростей для всех передач является величиной постоянной, называется разбивкой по закону геометрической прогрессии со знаменателем прогрессии д. Очевидно, при этом оп — о~Ч т'ш = онЧ = т1Чч Откуда знаменатель геометрической прогрессии при числе передач, равном гп, будет ~П вЂ” / О~- г Итак, наиболее полное использование мощности двигателя и„ следовательно, наибольшая средняя скорость движения танка со.
ступенчатой трансмиссией при равновероятности изменения сопротивлений движению во всем диапазоне от у,,„ до ~, ы будет тогда, когда промежуточные передачи в диапазоне скоростей от е, до в„, разбиты по закону геометрической прогрессии. (57д 2. Выбор количесгва передач по коэффициенту использования монгности двигателя Рнс. б! при максимальных скоресгях движения на рассматриваемых передачах и осью абсцисс в диапазоне изменения скоростей .от о~ до в, к площади, расположенной между кривой прогрессивной тяго-.
вой характеристики и осью абсцисс в том же интервале изменения скорости танка. 157. Пользуясь изложенным выше методом, определим при принятых ранее допущениях использование мощности двигателя в зависимости от количества передач, разбивка которых произведена по.
закону геометрической прогрессии. Найдем коэффициент использования мощности двигателя х для ступенчатой трансмиссии как отношение суммы плоШадей прямоутольников (рис. б1), ограниченных значениями удельных сил тяги:, В общем виде выражение 1 можно записать: ~г, 1. от ~у„ь е~ На основании рис. 61 можем написать (оп т 1)Ум~ + (~ш оп)Улщ т ' ' + (пт т п — 1)7лщ. Раскрывая скобки, будем иметь Р,.= пи~„я — з,7;в+оп,~ча — юя~,п, +...+т 7', — т„ -х Так как для крайних точек тяговых характеристик всех передач ступенчатой трансмиссии, лежащих на кривой прогрессивной характеристики, справедливо соотношение э„~', = сопз1= с, тго выражение ~1~~Р, может быть представлено в таком виде; 1 т 2 О~ оп от-~ Р'=с — — с+с — — с+...-ь с — =с= ! оп ош па или окончательно 1 ~ т., = (т — 1) ~1 — — ~ с, 1 тде д, как и ранее, обозначает знаменатель геометрической прогрессии, по которой произведена разбивка передач, определяемый по формуле (57).
Площадь между кривой прогрессивной тяговой характеристики танка и осью абсцисс в интервале изменения 'скорости от п~ до п будет равна она ое ~„оо = 1 — Ио = с (1п ом — !п т~,) = с)п — = с 1и И. Э! Ю 158 Откуда коэффициент использования мощности двигателя будет равен (и — 1) 1 —— 1п сг В табл. 11 приведены значения коэффициента Л в зависимости от числа передач гп, подсчитанные для диапазона г! = !О. Таблица 11 3 ! 4 5 Число передач щ 10 Коэффициент испольэоваиия мощности двигателя Л 0,59 0,85 )0,865 0,70 0,76 0,80 0,83 0,875 Из табл.
! 1 видно, что с увеличением количества передач ступенчатой трансмиссии свыше пяти происходит медленное повышение коэффициента использования мощности двигателя. Увеличение числа передач в трансмиссиях такого типа свыше восьми следует считать нерациональным, так как обычно это сопряжено со значительным усложнением конструкции коробки передач, а повышение использования мощности двигателя при этом будет небольшое. 3.
Выбор промежуточных передач по максимальному использованию мощности двигателя с учетом различной вероятности сопротивлений движению При обосновании способа разбивки передач по максимальному использованию мощности двигателя было принято, что вероятность движения с различными сопротивлениями одинакова для всех значений сопротивлений, численно равным по своим величинам удельным силам тяги от 7, = )', = 0,05 —: 0,065 на высшей пере'чня даче до 1,,„=7„= 0,65 на низшей передаче. Однако опыт эксплуатации танков показывает, что различные сопротивления не равновероятны. Сопротивления движению, близкие к значению удельной силы тяги 7л = 0,65, встречаются при эксплуатации танков значительно реже.
Более вероятными значениями сопротивлений движению в реальных условиях являются сопротивления, характеризуемые суммарным коэффициентом 7„изменяющимся в пределах от 0,05 до 0,30. Следовательно, для того чтобы повьюнть коэффициент использования мощности двигателя л при том же количестве передач и таким образом повысить среднюю скорость движения танка, целесообразно выделить 1 (низшую) гередачу из общей гаммы передач !59 для преодоления редко встречающихся больших, предельных по своей величине, сопротивлений, а следующую, П передачу, выбрать по условию преодоления такого большого сопротивления, какое наиболее часто встречается в разнообразных условиях движения.
Таким сопротивлением движению по результатам испытаний следует считать сопротивление при повороте танка на горизонтальном участке сухого дернистого грунта с радиусом поворота, равным ширине колеи машины. Для обеспечения поворота танка в этих условиях, как показывают испытания, удельная сила тяги должна быть равной 7', ="0,30. Такая удельная сила тяги должна обеспечиваться на П передаче при оборотах двигателя, соответствующих максимальной мошности, т. е. пм. Пользуясь выражением (27) и принимая одинаковымп значения к.
п. д. танка на 1 и П передачах, можно найти отношение скоростей машины на этих передачах при работе двигателя на режиме максимальной мощности. Это отношение скоростей оказывается равным юя ~',, 065 Приведенные в табл. !2 для ряда танков данные отношений скоростей движения на смежных передачах в 1хП (или отношения передаточных чисеч трансмиссии на смежных передачах) показывают, что во многих из выполненных конструкций отношение скоростей -- близко к двум. - пп Ю! Это не относится к тем случаям, когда коробки передач имеют демультипликаторы (или мультипликаторы), при которых большое отношение скоростей на смежных низших передачах, равное двум, было бы и между некоторыми высшими передачами, что нецелесообразно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
