Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 33
Текст из файла (страница 33)
При последовательном включении гидропередачи в трансмиссии -анка (см. рис. 73) кинетическая энергия системы «двигатель — насосное колесо» может быть записана в таком виде Т,,'= — 7м», 1 2 где Х,— приведенный к валу двигателя суммарный момент инерции деталей, кинематически жестко связанных с коленчатым валом двигателя; », — угловая скорость коленчатого вала. Тогда, согласно закону живых сил, изменение кинетической энергии рассматриваемой системы, считая, что к.
п. д. механической цепи оз двигателя до насосного колеса равен единице, будет ЫТ, = 7,«>»>Ь« = 75И,гИ вЂ” 75»Ь>„(Й, (64) где ̄— мощность, развиваемая на насосном колесе гидропередачи. Кинетическая энергия всего танка в переносном движении (Т~) кинетическая энергия всех остальных вращающихся деталей > трансмиссии и ходовой части танка в относительном движении (Т ) равна 1, 1 Т, + Т, = Т,= — то'+ — I„, «>', „, 2 2 где 7, „— приведенный к ведущим колесам суммарный момент инерции вращающихся деталей танка от турбинного колеса до деталей ходовой части включительно; ш„, — угловая скорость ведущих колес.
Точно так же, как и в случае ступенчатой механической трансмиссии, выражение Т, можно записать таким образом: Т„= Зо. > где 3„, — значение коэффициента учета вращающихся масс танка на ю'-ой передаче при отсутствии какой-либо связи 193 13-1195 между насосным и турбинным колесами (например, при сливе рабочей жидкости из гидропередачи). В соответствии с законом живых сил изменение кинетической энергии второй рассматриваемой системы, равное сумме элемен"арных работ всех внешних и внутренних сил, может быть представлено в таком виде: г(7; = 3, ттдг(и=75И(И вЂ” 75%(1 — Ч,') Н -г- Ов|п рд(х — (Осозаг(х, а,, ттнЫ = — 75М,Ч,'И вЂ” (;бал.
(65) Решим совместно систему уравнений (64) и (65). Разделив обе части уравнения (64) на Ш и используя соотноше- ие М, М„= 'гг где ч„— к. п. д. гидропередачи, получим "гдд 75%, = 75Ф,тн — (,гр,ть — ' (64а) Разделив обе части уравнения (65) на о и гд(, будем иметь М ~й и (65а) Подставим значение Ф, из уравнения (64а) в уравнение (65а) 3, т — =~ 75% я„— ( дг ч„д д) — ' — (,О. оà — дгддг Откуда, считая произведение ч,'ч„=ч, — к. п.д. танка, получим ~И ы, Игр„75%,гь г(г тг Ж мд дтгдд Преобразуем выражения — ' и Ж Очевидно, Ждггч гг гд.
д 194 где М; — мощность, развиваемая на турбинном колесе гидропередачи; ~,' — механический к. и. д., учитывающий потери мощности в трансмиссии (от турбины гидропередачи до ведущих колес) и в ходовой части танка. Поскольку (соз а+ з1п а =(„последнее выражение можно записать так: где г',рт — общее кннематическое передаточное число трансмиссии танка (от двигателя до ведущих колес) иа )-ой пер! в редаче; ю',р, — — — ' Мв, к и Ютр Тогда — = — '. М гв.
к Поскольку и. к и („, (при гидромеханической трансмиссии) в процессе разгона являются переменными величинами, производвйв, ную — ' можно записать следующим образом: йг квтвв Ы(ав к Е,р ) кквтвв „ Ж„, М Ж ' пг ' пг — втр + втв. к 1 Ф~ ~ Ж~р — (тр. — — + ' Гв,к Н г.к Г(1 Так как 4Йтр~ Йтрт 4~~ то Подставляя полученное выражение в рассматриваемое уравнение и учитывая, что 75Л~,~, будем иметь Ы~ ) р /~ о Й~ р,~ Ыо (Й ' 'Гв.к Гв.к Гв.к 4О откуда определим ускорение танка при разгоне ~.— Ж (Л вЂ” Л) к .де lд,)р,р, / тт й;р, '~ ак — ~в + )+ ! рпгв, „~, (р й~ ) т (бб) Таким образом, коэффициент учета вращающихся масс 3„„ при наличии в танке гидромеханической трансмиссии с последовательным включением гидропередачи состоит из постоянной (для з. 195 каждой передачи) составляющей йр.
и переменной составляющей, величина которой определяется вторым членом правой части зави- симости (66). Переменная составляющая й„зависит от величины 1, — при- веденного к коленчатому валу двигателя суммарного момента инер- ции деталей, кинематически жестко связанных с валом двигателя, силового и скоростного (кинематического) передаточного числа трансмиссии и характера их изменения в зависимости от скорости машины. Как следует из выражения (66), с увеличением номера переда- чи, включенной в коробке передач, величина 8„„уменьшается. Это происходит вследствие уменьшения как члена р, (с увеличением номера передачи уменьшается передаточное число коробки пере- дач), так и переменной составляющей в результате уменьшения об- щего кинематического передаточного числа трансмиссии Г,р трь Заметим также, что в случае применения гидротрансформа- тора с коэффициентом автоматичности, равным 1 (так называе- мого непрозрачного), значение коэффициента р„т при разгоне танка надо принимать равным о„„,=-.:о, .
р Это следует из принятого допущения о пренебрежении пер- вым этапом разгона, в течение которого происходит выход гидропе- редачи на режим совместной работы с двигателем, после чего на- сос гидротраисформатора (с коэффициентом автоматичности, рав- ным 1) работает в дальнейшем с постоянным числом оборотов, Г(рт т т. е. — т=О.
Ш Итак, для определения коэффициента учета вращающихся масс й„„танка при последовательном включении гидропередачи в трансмиссии необходимо знать для интересующих нас значений скорости танка не только величину кинематического передаточ4йтр, ного числа (,р. трансмиссии, но н производную — '. Определет ~Ы ние р'„т для выбранных значений скорости не представляет осо- бых затруднений.
При этом целесообразно воспользоваться рас- четами, проведенными при построении тяговой характеристики. йтрт Чтобы получить величины ~ ' при выбранных значениях и, Ип надо построить зависимость кинематического передаточного чис- ла трансмиссии в функции скорости и по ней методом графи- ческого дифференцирования для каждого выбранного значения Жтр. скорости получить величину — ', как это показано на рис.
77. 00 После того как будут найдены значения р„, в зависимости от скорости, имеется возможность по формуле (63) подсчитать уско- рения танка в процессе разгона. 196 Имея зависимость х = )(о), можно определить время и путь разгона танка, для чего следует воспользоваться методом графического интегрирования. Рис. 77 Так как то гИ = —.. до. 1 х Откуда еп — сЫ. х оо Построив для каждой передачи КП зависимость обратных ускорений от скорости танка и определив площадь, ограниченную на 1 этом графике осью абсцисс, кривой .— и ординатами, восстанов- х ленными из точек ое и о„, получим в определенном масштабе время разгона танка ог скорости о, до о„. Если весь интервал скоростей (о,— о„), в котором рассматривается разгон танка на данной передаче, разбить на ряд участ- 197 ков: по — оь о, —.
ов, а„1 — ту„(рис. 78) и последовательно определять время разгона 1 от начальной скорости оа до пь затем от той же начальной скорости оа до ор и т. д. и откладывать в координатах 1 — и полученные значения времени разгона до соответствующих скоростей, то построим так называемую кривую времени разгона. Продолжая такие же действия для других передач, мы получим полную картину разгона танка.
Поскольку число ступеней в гидромеханических трансмиссиях невелико, а их коробки передач обычно выполняются планетарными, обеспечивающими быстрое переключение передач, то время перехода с одной передачи на другую при этом не учитывается. У к, к„ Рис. 7З Путь разгона определяется при помощи кривой времени разгона таким же образом, как и при наличии в танке ступенчатой механической трансмиссии (см. гл.
5, ф 5, раздел 7). Приведенный выше метод определения коэффициента З„„при последовательном включении гидродинамической передачи в трансмиссии танка может быть применен и для случая параллельного включения гидропередачи. В заключение следует сказать, что подсчеты значений коэффициента З„„для выполненных конструкций танков с гидромехани~ескимн трансмиссиями показывают незначительное влияние переменной составляющей этого коэффициента на величину 6„„, особенно на высших передачах, на которых обычно происходит разгон машины. Поэтому при проведении расчетов по определению приемистости танков с ГМТ можно принимать значение коэффициента а„„ равным его постоянной составляющей на данной передаче, т.
е. равным 3,, Это положение справедливо и для случаев параллельного включения гидропередачи в трансмиссии танка. 198 ЧЛСтЬ В ТЕОРИЯ ПОВОРОТА ТАНКА В части ! учебника были исследованы силы сопротивления движению и силы, движущие машину. На основании исследований были установлены зависимости этих сил от внешних условий движения и конструктивных параметров машины. Установленные зависимости позволяют произвести оценку динамических качеств танка при прямолинейном движении, выбрать и использовать более рациональные приемы вождения, а также выбрать при проектировании машины наиболее рациональное сочетание конструктивных параметров для обеспечения высоких динамических качеств. В таком же плане изложена и теория поворота танка. Процесс поворота танка в большинстве случаев сопровождается трением скольжения и значительными деформациями грунта, что вызывает большой расход мощности.