Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 58
Текст из файла (страница 58)
При корректировке зср по условию заноса необходимо учитывать предполагаемую конструкцию приводов управления фрикционны ми управляемыми элементами, конструкцию самого фрикционного элемента и качество фрикцнонного магернала. Если обеспечивается надежная работа фрикционного элемента при его пробуксовке н легкосгь управления, то можно принять меньшее значение зтр. Такое условие можно допустить и для быстроходных танков, так как быстроходные танки на средних и высших передачах обеспечивают 378 изменение скорости на каждой передаче в широких пределах за счет изменения л,, и поэтому, снижая скорость, можно избежать заноса. В качестве примера можно привести быстроходный танк Кромвель» Максимальная скорость танка равна Я,б км/ч и расчетный радиус на высшей передаче равен 8,9В, хотя фрикционные элементы механизма поворота этого танка уступают современным конструкциям в отношении стабильности режима работгя и легкости управления.
Повышение средних скоростей движения танка требует значительного улучшения их управляемости. Рассмотренные многорадиусные механизмы поворота могут быть значительно улучшены при включении в дополнительный привод непрерывной управляемой передачи, обеспечиваюшей изменение передаточного числа дополнительного привода хотя бы в ограниченном диапазоне, допустимом по нагрузкам привода. В этом случае механизм будет являться идеальным механизмом поворота не только при повороте танка с одним значением Й = Яр на каждой передаче, а при непрерывно»с изменении и по желайию водителя в определенных диапазонах на каждой передаче. члсть ш ТЕОРИЯ ПОЛРЕССОРИВАНИЯ КОРПУСА ТАНКА В предыдуших частях учебника прямолинейное движение и поворот танка рассматривались в предположении, что местность или дорога, по которой он движется, имеет ровную поверхность.
В действительности же на ней, как правило, имеются различные неровности и танк при движении испытывает толчки и удары, вследствие чего сопротивление движению танка увеличивается, а скорость его уменьшается. Толчки и удары снижают скорость движения танка в гораздо большей степени, чем это обусловливается возросшим сопротивлением движению, и достигают такой величины, что затрудняют управление огнем и танком, наблюдение за местностью, угрожают безопасности членов экипажа или же являются недопустимыми по условию прочности отдельных деталей, узлов и механи ь мов танка.
Величины ускорений от толчков и ударов, испытываемых корпусом танка при движении по неровностям, в большой степени зависят от качества подвески танка. Подвеской танка называется совокупность деталей, связывающих корпус танка с осями его опорных катков. Основными элементами подвески являются рессоры. При наезде танка на неровность рессоры (упругие элементы подвески) деформируются и тем самым смягчают действие ударов и толчков.
Однако это явление сопровождается нежелательными колебаниями подрессоренного корпуса. Особенно большие амплитуды колебаний корпус танка испытывает в условиях резонанса, когда даже незначительные по величине удары и толчки, следующие один за другим, могут настолько сильно раскачать корпус тапка, что балансиры~ катков будут ударяться в ограничители хода. Оушественно улучшается работа подвески при установке амортизаторов. Последние не только уменьшают амплитуды колебаний при резонансе, поглощая энергию колебательного движения, но в отдельных случаях и смягчают удары при наезде танка на неровности.
Оценка качества и выбор параметров подвески при проектировании того или иного танка должны базироваться на теоретических 380 и экспериментальных исследованиях, соответствующих реальным условиям д~вижения машины. При теоретических исследованиях динамики прямолинейного движения и поворота составлялись расчетные модели, более или менее полно отражающие фактические явления, возникающие при движении машины. Прн теоретическом исследовании явлений колебания корпуса также составляется расчетная модель.
Однако расчетная модель подрессоренного корпуса при исследовании его колебаний в процессе движения танка по неровностям получается весьма сложной, особенно если учесть наличие амортизаторов, гусеничных цепей и создаваемого в них двигателем рабочего натяжения. Поэтому в данном курсе в целях лучшего усвоения материала вначале будут рассмотрены наиболее упрощенные расчетные модели с последующим узочнением их до расчетной модели, максимально отражающей фактический процесс движения подрессоренного корпуса.
Задачей теории подрессоривания танка является установление физической сущности явлений при работе подвески, определение качества подвески существующих танков, определение параметров подвески при проектировании новых танков, установление рациональных приемов вождения, обеспечивающих наилучшую плавность хода, т.
е. наименьшие амплитуды, скорости и ускорения колебательного движения корпуса танка и наименьшее количество жестких ударов балансиров катков в ограничители хода при движении танка по неровностям. Под параметрами подвески мы понимаем геометрические размеры элементов системы подрессоривания, характеристику амортизаторов, приведенную жесткость рессоры и хода катков. Взаимосвязь параметров подвески с параметрами плавности хода исследуется в различных условиях движения. Глава 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕОРИИ ПОДРЕССОРИВАНИЯ ТАНКА й Е РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ПОДВЕСКИ ТАНКА Подвески танков как по характеру связи катков с корпусом, так и по типу упругого элемента имеют самые разнообразные конструк.
ции. По характеру связи катков с корпусом подвески подразделяются на независимые (индивидуальные), в которых каждый каток связан с корпусом танка независимо от остальных:катков, и на балансирные, в которых катки объединены в блоки (тележки) и коргус опирается на эти блоки. В современных машинах наибольшее распространение имеют независимые подвески. Балннсирные подвески были распространены в первые годы после первой мировой войны.
В дальнейшем, в связи с увеличением скорости движения танков, этн под~вески, имеющие, как правило, меньшую энергоемкость, уступили место независимым подвескам. По типу упругого элемента подвески могут быть: торсионные, со спиральными пружинами, с пластинчатыми пружинами, буферными, пневматическими, гидравлическими, гидропневматическими рессорами и др. Наибольшее распространение получили независимые торсионные подвески.
При всем многообразии конструкций все подвески обеспечивают свободное в определенных границах перемещение корпуса вверх и вниз, параллельно самому себе, и угловое продольное перемещение, т. е. обеспечивают свободный наклон корпуса на нос н на корму. Поворот корпуса относительно продольной осн, проходяшей через центр тяжести корпуса, затруднен. Прн таком перемешении корпуса Опорные катки, обладающие относительно большой жесткостью шин, должны иметь поперечное скольжение по гусеницам пли же гусеницы должны иметь поперечное скольжение по грунту, что порождает большие силы трения, првпятствуюшие возникновению угловых поперечных колебаний корпуса.
382 Точно так же конструкция подвески исключает угловое перемещение подрессорснного корпуса относительно вертикальной оси, проходящей через его центр тяжести. Явление «рыскания» ганка, т. е. некоторый поворот его вокруг вертикальной оси на небольшие углы~ поочередно в разные стороны, ~е имеет отношения к подрессориванию и связано с взаимодействием гусениц с грунтом, с величиной звена гусениц и со свойствами механизмов поворота, Если на танке установлен механизм поворота дифференциального типа без блокировки, то при прямолинейном движении, когда механизм поворота является механизмом с двумя степенями свободы, явление «рыскания» увеличивается.
Прн наличии гусеничных цепей угловые продольные колебания корпуса сопровождаются колебательным движением центра тяжести вдоль продольной оси относительно точки, сохраняющей постоянную среднюю скорость движения танка. В теории подресооривання танка разработан единый метод исследования работы подвески.
Этот метод заключается в замене любой подвески с любыми упругими элементами и с различными кипематическими связями осей катков с корпусом танка расчетной !приведенной) схемой подвески, эквивалентной исследуемой подвески. Под эквивалентной подвеской мы понимаем подвеску, которая зри равных вертикальных усилиях, приложенных к оси катка, обеспечивает такие же вертикальные его перемещения, как и при действительной подвеске. Эквивалентная подвеска должна обеспечивать одинаковые с эквивалентной подвеской нагрузки на катки во всех слччаях, т.
е. как при положении корпуса в статическом равновесии, так и при любом перемещении его о~носительно положения статического равновесия. Предварительное перемещение катков из положения полной разгрузки их до положения корпуса в статическом равновесии должно бгять такое же, как и в исследуемой подвеске. В качестве такой расчетной схемы эквивалентной подвески мы можем принять подвеску с условными вертикальными рессорами, спираюшимися на оси катков (рис.
173). Жесткость этой условной рессоры называется приведенной жесткостью. Приведенная жесткость является одним из основных параметров системы подрессоривания, в значительной степени определяющим характер колебательного движения корпуса танка. Расчетная схема подвески определяет схему сил, действующих на корпус при его колебаниях. Эти силы равны произведению приведенной жесткости на деформацию условных рессор. Силы упругости рессор расчетной схемы действуют вертикально вверх по линиям, проходящим через оси катков. Составление дифференпиальных уравнений колебаний корпуса танка при такой схеме сил значительно упрощается. Рассмотрим последовательность составления расчетной схемы на примере наиболее распространенной в настоящее время тор- 383 сионной подвески.