Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Механизмы поворота обоих типов имеют управляемые фрикционные элементы поворота. Количество управляемых фрикционных элементов поворота на од~ну гусеницу определяет число рас:етных радиусов поворота. Если эти фрикционные элементы установлены после коробки передач, то количество их определяет количество расчетных радиусов общих для всех гередач коробки.
Если эти фрикционные элементы установлены в цепи, параллельной коробке передач, то количество фрнкционных элементов определяет количество своих расчетных радиусов на каждой передаче. Поворот с расчетным радиусом происходит только при полном включении управляемого фрикционного элемента поворота одного борта, когда механизм становится механизмом с одной степенью свободы. Включение управляемого фрикционного элемента поворота одного борта требует в механизмах второго типа предварительного выключения управляемого фрнкционнэго элемента прямолинейного движения это~ о же борта. В противном случае будет торможение двигателя и танка, так как трансмиссия до включения управляемого фрикционного элемента поворота уже имела одну степень свободы.
Полное выключение в механизмах поворота второго типа управляемого фрикционного элемента прямолинейного движения с одного борта уже создаст условия поворота, так как приводит к отключению соответствующей гусеницы от трансмиссии и, следовательно, к повороту танка с радиусом свободного поворота. Передаточное число между другой гусеницей и двигателем при этом остается неизменным. На эту гусеницу, если режим работы двигателя не меняется, будет передаваться вся мощность двигателя и на ней будет создаваться сила тяги Рь равная силе тяги при прямолинейном движении на обеих гусеницах (рис.
!1!). Частичное включение фрнкционного элемента прямолинейного движения на отстакнцей стороне приведет к увеличению радиуса поворота, т. с. поворот будет происходить с Р ) Я, с потерей мощности на трение в пробуксовывающем фрикционном элементе. Поворот с !г ( !т„для механизмов поворота второго типа требует включения со стороны отстающей гусеницы управляемого фрикционного элемента поворота. Уменьшить радиус поворота при помощи управляемого фрикционного элемента поворота можно только до Р = Рр, так как гресть наименьший радиус поворота, ы 259 обеспечиваемый соответствующим управляемым фрикционным элементом поворота. Поскольку в днфференцнальных механизмах нет фрикционных элементов прямолинейного движения, включение Рис. 111 фрикционного элемента поворота требуется при любы~к радиусах поворота, как бы ни был велик этот радиус, даже в тех случаях, когда сила Р, является силой тяги, а не силой торможения.
$2. МО$ЙНОСТНОИ БАЛАНС ПРИ ПОВОРОТЕ ТАНКА Вне зависимости от типа механизма и количества расчетных радиусов поворота мощность двигателя прн равномерном повороте расходуется ~на преодоление внешних и внутренних сопротивлений. Внешние сопротивления состоят из сопротивлений грунта вращательному движению опорных поверхностей гусениц и сопротивлений поступательному движению, буксованию и юзу гусениц. Внутренние сопротивления состоят из сопротивлений сил трения в трансмиссии и ходовой части, возникающих при повороте, так же как и при прямолинейном движении, и сопротивлений сил трения в случае пробуксовки управляемых фрикционных элементов механизма говорота (при повороте с радиусом, отличным от расчетного н свободного радиусов).
Величина внутренних потерь, возникающих при пробуксовке фрикционных элементов механизма поворота, в известной степени характеризует совершенство последнего. Чем меньше этн потери, при прочих равных условиях, тем более совершенен механизм поворота. В соответствии с изложенным мошностной баланс поворота может быть представлен в следующем виде: Мх: А7 + М~р + А( (97) где д1„.— мощность двигателя, потребная для поворота танка в данных условиях движения; М, — мощность, расходуемая на гусеницах на преодоление внешних сопротивлений; М,р — мощность, расходуемая на трение в трансмиссии и ходовой части; Ф, — тормозная мощность. Тормозной мощностью мы называем мощность, затрачиваемую на трение в буксующем фрикционном элементе вне зависимости от -ого, является этот фрикционнгмй элемент механизма поворота тор- мозом или фрикционом. Если фрикционный элемент, при помощи которого осуществ- ляется поворот танка, полностью включен или выключен, потерь на трение во фрикционном элементе не будет и баланс мощности может быть представлен в виде следующего уравнения: и„,=и, + йг„.
(98) Мощность внешних сопротивлений Уо при одном и том же ра- диусе поворота и угловой скорости поворота не зависит от типа ме- ханизма поворота, Колебания в значении мощности, расходуемой иа трение в трансмиссии и ходовой части, при установке механизмов поворота различных типов буду~ невелики (за исключением гидромеханиче- ских трансмиссий на отдельных режимах работы). Следовательно, оба типа механизмов поворота в случае отсут- ствия потерь на трение во фрикционных элементах, по расходу мощности двигателя при повороте с одинаковой угловой скоростью и с одинаковым радиусом поворота являются почти равноценными. Различие в мощностном балансе может бьзть, если мы будем сравнивать расход мощности на поворот на данной передаче с оди- наковыми радиусами поворота при оди~наковых оборотах двигателя, так как при этом угловая скорость поворота танка и линейны~е ско- рости гусениц при различных механизмах поворота будут различ- ными.
Угловая скорость, выраженная через скорость прямолинейного движения, до поворота на данной передаче и при данных оборотах двигателя при отсутствии буксования и юза гусениц будет равна а =в по )с+~ Соответственно для механизмов первого типа (см. рис. 109) Ю Ф о  Р—— 2 '(ля механизмов второго типа (см. рис. ! 1О) ~'о (О 26! Скорости гусениц при отсутствии буксования и юза для механизмов различного типа приведены в табл.
19. Таблица 19 Скорости гусениц Для всех типов Второго типа <р=о1 Первого типа (р = — В~2) а В+р гс —  Π —— 2 Я вЂ” В "о  — В рс+ р Ббльшие значения е, о, и о, будут для механизмов первого тина и меньшие — для механизмов второго типа. Соответственно наиболыпее значение мощности двигателя, потребной для поворота яанка при данных оборотах двигателя, на данной передаче и с данным радиусом поворота, будет при установке на танк механизма первого типа, меньшее — при установке механизма второго типа. Следовательно, не переключая передачи, поворог с данным радиусом будет легче произвести в случае установки на танке механизма поворота второго типа и труднее при установке механизма говорота первого типа.
Кроме того, при входе в поворот танка с механизмом поворота второго типа используется кинетическая энергия танка, поскольку скорость его при повороте снижается и, следовательно, вход в поворот облегчен. Однако при выходе нз поворота для обеспечения начальной скорости движения необходимо расходовать мощность двигателя на увеличение кинетической энергии танка.
Прн механизмах поворота первого типа кинетическая энергия танка в момент входа в поворот и в момент выхода из поворота остается без изменения, если, как и в механизме второго типа, не изменяются обороты двигателя и передача. Исследование тяговых качеств при повороте мы ограничиваем в основном исследованием равномерного поворота. В дополнение к этим основны~м исследованиям для отдельных механизмов поворота необходимо исследовать динамические (тяговые) качества танков при неравномерном повороте с расчетными радиусами. В параграфе, посвященном исследованию неравномерного поворота, был рассмотрен в общем виде такой случай поворота.
Для отдельных танков, у которых нехватает мощности двигателя для обеспечения поворота, необходимо устанавливать, на какой угол возможен поворот танка с тем илн иным расчетным радиусом без опасности заглушить двигатель. Мощностной баланс при повороте танка с различными механизмами поворота рассмотрим для двух случаев: для случая, когда 262 сила Р, является тормозной силой, н для случая, когда сила Р, яв- ляется силой тяги. Наиболее типичным случаем поворота является первый случай н ему будет уделено главное внимание.
1. Мощность внешних сопротивлений й1о, М,= — л. с.; 270 М,(о' и') Х = — ' — л.с.= ' ' л. с.; 75 270В Р го В / М,'~ 1~г+ (ох, о ) 270 270 л. с.; Д7, 270 270 После суммирования получим у о о Ртх, — Р,о, 270 Здесьэ., но,„вкм~ч,Р,иР,виги М,вл.с. Мощность внешних сопротивлений Мм расходуемую на гусеницах, можно выразить как сумму мощностей д(о =й~,, Щ,+Д( +ДЪ. +й7. где л1 — мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления поступательному движению забегающей гусеницы; М вЂ” то же отстающей гусеницы; М вЂ” мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления вращательному движению опорных поверхностей гусениц; Л~б... — мощность, затрачиваемая на буксование забегающей гусеницы; Ф„, — мощность, затрачиваемая на юз отстающей гусеницы.
Соответствующая схема векторов'сил и скоростей при повороте танка приведена на рис. 81. М = '' л.с.; 1с о ' 270 В тех случаях, когда Р, направлена по движению и является силой тяги, отстающая гусеница так же, как и забегающая, будет пробуксовывать (см. рнс. 82). Тогда М, = М + М + М' + Мб,„,, + Мб„„ч Выражения для М,, М „М и Мб„„,, остаются прежними, а М,~ )с — — ' ( — ) Мбу кс 1 270 После подстановки значений мощностей получим Рг.гк + Р,Л, М,= 270 Учитывая, что туу = тсу и ю, = зо для случая, когда Р, является тормозной силой, получим Р,и, — Руту, )с,тс, й,тсс + уИ,. <эу — о,) 270 270 270 270В и для случая, когда сила Р, направлена Рутуу+Рстсу ссгт'у + ксЛ1 Мб= 270 270 270 =М;,+М,+М,. по движению, уИ,(о, — ту,) 270В Отсюда следует, что мощность внешних сопротивлений с учетом мощности, расходуемой на буксование и юз, подсчитанс ная по фактическим скоростям с»', е„и з, и фактическому радиусу поворота ус, численно равна мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления поступательному движению гусениц Мд и Му, и на преодоление сопротивления вращательному движению опорных поверхностей гусениц №„подсчитанным по теоретическим скоростям м, эу и тсм В соответствии с зтим в целях упрощения все дальнейшие расчеты будем производить по теоретическим скоростям м, ок и и, и теоретическим радиусам по.
ворота ус. При этом будем иметь в виду, что фактические ско. рости ту, и сб' меньше, а и, и )с больше вследствие буксования и юза гусениц. В соответствии с изложенным мощность внешних сопротивлений для танка с механизмом любого типа будет выражаться; 264 -- для случая, когда сила Р, является силой торможения, л1 Рт'оа Р1 тт1 О 270 а.