Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 38
Текст из файла (страница 38)
П о в о рот в гор у. На рис. 92 и 93 нанесены внешние силы, действующие на танк при повороте его из положения с боковым креном в гору. Рис. 92 Из условий равенства проекций спл на поперечную ось танка. как и в случае поворота под гору, ~'( У. =, 2р.Я При одном и том же смещении полюса поворота 'г момент сопротивления повороту, создаваемый поперечными составляющими касательных реакций со стороны грунга, будет такой же, что и при г овороте под гору м,=ф) ~-ф'). Из уравнения моментов относительно полюса поворота 01 (см. рнс. 93) Рз=гс, + — ' — — '. В й 228 Аналогично М, Уу Р = — И+ — ' — —. 3 ! В В' Так как . читывая, что Я = Осоза +Сз1пх —" / 6 сов я, И„'~ й,=У~ — Оз!пх —" 2 В,Р можно сделать слсдуюшие выводы. Рас.
93 С увеличением угла крена а сила тяги Р, будет уменьшаться вследствие действия силы У, создаюшей поворачивающий момент, а также в результате уменьшения сцепиого веса. Некоторое же увеличение силы йз сказывается на величине силы Р, незначительно. С увеличением угла крена я сила Р, будет уменьшаться в результате действия силы У, создающей поворачивающий момент, а также вследствие уменьшения сцепного веса Я. Некоторое же уменьшение силы Й, сказывается незначительно.
229 4. Поворот танка на косогоре Рассмотренные выше четыре случая являются частнимтт елхчаями поворота танка на косогоре. Значения снл Р, н Р, при промежуточных положениях танка между рассмотренными имеют соответственно промежуточные значения. Рассмотрим одно из промежуточных положений, которое занимает танк между поворотом на подъеме и поворотом с боковыо креном под гору (см. рис. 85). В соответствии с изложенным выше примем следующую схем) расчета. Эпюру поперечных реакций грунта на опорные поверхности гусениц прижмем прямоугольной, т. е. не будем учитывать влияния продольной составляющей Х = 6 соз х соз ф на перераспределение нормальной нагрузки на гусеницы и соответствующее изменение эпюры поперечных сил.
Эпюра поперечных сил будет несимметричной. Полюсы поворота под воздействием поперечной силы У = О зш а з!и ф сместятся назад на величину г = . Схема сил, действую- 2РО соз 2 щнх на танк, показана на рис. 94. Сила тяги Р, определяется нз уравнения моментов относительно полюса поворота отстающей гусеницы М У/. Х Р, ==)с + — ' — — '+ — . (83) Л Яг В В 2 По аналогии с предыдущими выводамш Осозх 6$!пх51пф 2 В Л4„У'у ф~А 22 РО соз х! 22 а Х Оелп%соз ф 2 2 Рис. 94 Из уравнения лсзментов относительно полюса поворота зяби гающеи гусеницы получим М; УК Х р1 = Л1+ В В В где / О соя а О з1п я з|п " На рис.
95 приведен график зависимости Ра от курсового угла ф при а =.5,5' для танка ИС-3 (по опытам Е. И. Иванова). Опытные данные получены путем замера моментов на ведущих колесах при помощи динамометрических звездочек. Как видно из графика, принятая за основу расчетная схема взаимодействия гусениц с грунтом позволяет доетаточно точно определить силы Р, и Рь Значения сил Р, и Рь подсчитанные по при~нятой расчетной схеме, близко совпадают с экспериментальными данны~ми, несмотря на известную условность расчетной схемы взаимодействия гусениц с грунтом при повороте танка.
Для обеспечения равномерного поворота на косогоре нсобходимо непрерывно изменять силы Ра н Рь что при повороте с пробуксовкой фрикционных элементов механизма 'поворота затрудняет управление машиной. 5. Влияние центробежной силы на поворот танка Рассмотрим частный случай поворота с учетом действия центробежной силы, а именно: поворот на горизонтальной площадке с постоянными радиусом и скоростью поворота. При этом допускаем, что продольная составляющая центробежной силы нс вызывает изменения эпюры нормальных давлений по длине танка и, следовательно, не вызывает изменения момента сопротивления повороту. Последний изменяется только в результате действия поперт ~ной составляющей центробежной силы.
Центробежная сила С вызывает смещение полюсов поворо- УЕ та вперед на величину у = — (рис. 96). 2р.6 Центробежная сила равна С = — в%,. 0 К Поперечная составляющая центробежной силы В й —— К=Ссоз ч = С 2 с Подставляя значение С, получим Г = — м" но асс. Тогда (85) где э, — скорость точки, лежащей на пересечении продольной оси с нормалью, опущенной на эту ось из центра поворота. Рис. 96 Продольная составляющая центробежной силы Х равна Х=) 189. Так как 182= — ", а у=- —, В ' 2рб 2 то (86) 2н0 й —— Поперечная составляющая центробежной силы вызовет перераспределение нагрузки на гусеницы н, следовательно, изменение сил Йз и ггь 233 Момент сопротивления повороту при наличии продольных смещений полюсов поворота будет равен Сила Р, определится из уравнения моментов всех сил относительно полюса поворота Оь а сила Р, — из уравнения моментов относительно полюса поворота Ов (87) Р,=)с + — ' 1 — — ' + —; (88) Рассматривая формулы (87) и (88), можно прийти к следующим выводам.
С увеличением скорости танка при неизменном радиусе поворота сила Р,, с одной стороны, уменьшается (несмотря на увеличение М,) в результате действия поперечной составляющей центробежной силы, создающей поворачивающий момент, и, с другой стороны, она увеличивается вследствие увеличения продольной составляющей центробежной силы Х и силы )сз. В итоге при реальных соотношениях )с и о сила Р, уменьшается. Сила Р~ уменьшается с увеличением скорости в результате действия поперечной составляющей центробежной силы У и продольной составляющей центробежной силы Х, несмотря на увеличенис М, и уменьшение )7п Занос танка под действием центробеж ной сил ы.
Занос танка начнется при 7 = — , когда У = н 6, т. е. по- 2 перечная составляющая центробежной силы будет уравновешиваться поперечными реакциями грунта, действующими с одной стороны на всей длине опорной поверхности гусениц. С другой стороны Отсюда критическая скорость, при которой начнстся занос, будет равна (89) Значение р, вне зависимости от того, с каким радиусом поворачивается танк, берем равным р „, так как при заносе вследствие 234 большого бокового перемещения гусеницы касательные реакции на нее со стороны грунта достигнут максимального значения.
20 1О 0 1О 20 ЗЗ Са Рис, 97 На рис. 97 представлен график зависимости критических скоростей от радиуса поворота при различных значениях р. Из рисунка видно, что опасность заноса танка накладывает значительные ограничения на скорости движений, особенно на скользких грунтах. Из анализа влияния продольных и поперечных сил на равномерный поворот танка видно, что наиболее тяжелыми условиями в отношении потребных для поворота сил Ра и Р, являются условия. поворота на горизонтальном участке местности и на подъеме. При повороте на подъеме требуется наибольшее значение силы тяги на. ,взбегающей гусенице н наименьшее - на отстающей. Условия дви жения на горизонтальном участке и на подъемах следует принимать как исходные для тягового расчета поворота. Машина, рассчитанная на равномерный поворот в этих условиях, в более легких условиях будет поворачиваться с ббльшими скоростями.
При повороте танка на местности вследствие изменения наклона плоскости движения, качества грунта и скорости движения непрерывно меняются и потребные для поворота силы Р, и Рь что приводит практически к неравномерному повороту: при механизмах с одной степенью свободы — — к изменению скорости поворота, при механизмах с двумя степенями свободы (при пробуксовке фрикцион- 23$ . пых элементов) — к неравномерному повороту с переменным ра- диусом поворота.
В 2. НЕРАВНОМЕРНЫИ ПОВОРОТ ТАНКА Х = — тх + (Рз —, Р, — )сз — К,) соз Р + Я, з1п Р = О 2: = '%'Г= — ту+(Р,— Р, — йэ — й)з1пР— Ясов у=О В ~ч И = — ( ~ М;+ (Р., + Р, — Ю, + Д,) — - = О (90) где тх — проекция силы инерции на ось х; ту — проекция силы инерции на ось у. 23б Равномерный поворо~ являегся частным случаем поворота В большинстве случаев поворот происходит неравномерно, при этом изменяется как скорость поступательного движения танка, так и радиус поворота. Процесс входа танка в равномерный поворот так же, как и процесс выхода его из поворота, является частным случаем неравномерного поворота.
Характер неравномерного поворота зависит от многих факторов: внешних снл сопротивления движению, сил тяг на гусеницах, веса танка и момента инерции танка относительно вертикальной оси, проходяшей через его центр тяжести. В свою очередь силы тяги, реализуемые на гусеницах, зависят от мощности двигателя, внутренних сопротивлений в трансмиссии и гусеничном движителе, моментов инерции вращающихся масс тра~нсмиссии и гусеничного движителя, динамических и кинематических параметров механизма поворота, а также от приемов управления фрикционными элементамп механизма поворота и др.
Рассмотрим случай неравномерного поворота танка на горизонтальном участке местности. Схема сил и моментов, действующих на танк, приведена на рис. 98. Здесь центробежная сила обозначена то~ соз у сила инерции танка тп„момент касательных сил В й —— 2 лнерции танка относительно оси 2, проходяшей через центр тяжести танка, У,Р.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
