Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 6
Текст из файла (страница 6)
в частности, по занимаемым объемам и по расходу мощности. Рис. 15 Суммарный расход мощности в моторной установке танка (с учетом всех видов потерь) при наличии эжекционной системы охлаждения составляет на режиме максимальной мощности не более 10% от М,,„, т. е. № < 0,10Ж, Изменение этих затрат мощности в зависимости от оборотов двигателя в диапазоне эксплуатационных режимов его работы можно принимать происходящим по квадратичной зависимости №т —— М т й 2. ЗАТРАТЫ МОЩНОСТИ В ТРАНСМИССИИ И К. П. Д. ТРАНСМИССИИ Передача мощности от двигателя к ведущим колесам в современных танках осуществляется путем широкого использования цилиндрических и конических зубчатых колес.
Даже в тех случаях, когда в трансмиссиях танков применяются гидродинамические и электрические передачи, нельзя обойтись без зубчатых передач (бортовые редукторы, механизмы поворота, дополнительные ступени, обеспечение реверсирования и т. п.), которые в этом случае составляют механический элемент трансмиссии. 32 Мощность в механических элементах трансмиссии танков расходуется на преодоление; — сил трения в полюсах зацепления зубчатых колес, участвующих в передаче крутящего момента от двигателя к ведущим колесам танка; — сил трения в подшипниках валов и зубчатых колес; — сил трения в муфтах полужесткого соединения и карданных передачах; — сопротивлений от взбалтывания масла, предназначенного для смазки зубьев зубчатых колес и подшипников, и отвода от них тепла; — сил трения в уплотнениях вращающихся деталей.
Все перечисленные потери мощности в агрегатах трансмиссии можно разбить на две группы; пропорциональные передаваемой мощности и не зависящие от нее, К первой группе относятся потери в зацеплении (основныс в зубчатых передачах), в опорах, соединительных муфтах и карданных передачах.
Вторую группу составляют гидравлические сопротивления при взбалтывании масла (основные), сопротивления в уплотнениях и некоторые другие, имеющиеся при прокручивании трансмиссии без нагрузки, Эту группу потерь моициости называют потерями холостого хода. Потери в полюсах зацепления зубчатых колес зависят от их гнпа, обработки зубьев, точности изготовления и монтажа, жесткости конструкции и ряда других факторов. С достаточной точностью оии могут быть подсчитаны как по выведенным теоретическим зависимостям, так и с помощью полученных экспериментальным путем значений к. п. д. зацепления зубчатых передач.
Величина сопротивлений холостого хода танковых трансмиссий г основном определяется: способом смазки деталей (разбрызгиванием или принудительным), размерами, количеством и скоростями вращения деталей, погруженных при работе в масло, глубиной их погружения и вязкостью масла, сопротивлением в уплотнениях. В связи с затруднениями, возникающими при количественной оценке потерь холостого хода, обычно затраты мощности в простых механических трансмиссиях, а также в аналогичных механических элементах гидромеханических и электромеханических трансмиссий подсчитывают по значениям к. п. д. пар зубчатых колес, последова~ельно участвующих в передаче мощности по кинематичсской цепи трансмиссии.
При эгом все остальные потери в трансмиссии (в опорах, па взбалтывание масла, в уплотнениях и др.) условно относят к поп рям в зацеплении, несколько увеличивая значения последних. Такой способ учета затрат мощности в трансмиссии значительно облегчает выполнение тяговых и прочностных расчетов, а поскольку суммарные потери мощности в танковых трансмиссиях, как правило, относительно невслики, то, не допуская существенной ошибки, его с успехом можно применять в расчетной практике.
33 з-пм На основании изложенного коэффициент полезного действия простой механической трансмиссии тьр подсчитывают по формуле где ч„ — к. п. д. конической пары; и, — число пар конических зубчатых колес, находящихся в зацеплении при последовательной передаче крутящего момента; ч„ — к. п. д. цилиндрической пары; лр, — число пар цилиндрических зубчатых колес, находящихся в зацеплении при последовательной передаче крутящего момента. В тех случаях, когда зубчатые колеса выполняются по принятой в общем машиностроении геометрии и по достаточно высокому классу точности, применяемому в танкостроении, по результатам испытаний прн определении к. п.
д. трансмиссии можно принимать: — к. п. д. цилиндрической пары внешнего зацепления = 0,97 †: 0,98, а для внутреннего зацепления ч„ = 0,99; — к. п. д. конической пары ч„ = 0,96 †: 0,97. Если механическая трансмиссия планетарного типа илн передача мощности в некоторых ее звеньях осуществляется посредством применения отдельных планетарных рядов, то коэффициент полезного дейст~вин этих рядов определяется в соответствии с мощностью, передаваемой лишь в относительном движении зубчатых колес. Прн этом считают, что затраты~ мощности в переносном движении отсутствуют. Последнее свойство планетарных передач обусловливает более высокий коэффициент полезного действия их по сравнению с простыми механическими передачами с внешним зацеплением. Метод определения к. и, д.
планегарных передач излагается в специальных курсах и здесь не рассматривается. Зная к. п. д, трансмиссии ч,р, легко определить потери мощности в ней при движении танка 7р',р —— (1 — ть ) Ф„ где' йГ, — свободная мощность двигателя, т. е. мощность, поступающая к трансмиссии от двигателя. Затраты мощности в гидравлических элементах гидромеханиче<кой трансмиссии: гидромуфте, гидротрансформаторе и комплексной гидропередаче, а также к.
п. д. таких гндродинамических передач освещены далее, в главе 7. й 3. ЗАТРАТЫ МОЩНОСТИ В ГУСЕНИЧНОМ ДВИЖИТЕЛЕ И ЕГО К. П. Ц. При движении машины мощность в элементах гусеничного движителя затрачивается на трение в шарнирах гусеничных цепей, качение опорных катков по гусеницам, на трение в подшипниках кат- 34 ков и колес, трение в зацеплении ведущих колес с гусеницами, удары траков о ведущие и направляющие колеса и катки. Основными потерями на трение в гусеничном движителе являются потери в шарнирах траков.'Работа сил трения в шарнирах зависит от натяжений, растягивающих цепь, которы~е на разных участках гусеничного обвода неодинаковы и определяются предварительным натяжением цепи, натяжением цепи от действия центробежных сил и рабочим натяжением при передаче тягового усилия.
!. Предварительное натяжение гусеничной цепи Предварительным натяжением Т„гусеничной цепи называется такое ее натяжение, которым цепь растягивается под действием собственного веса при неподвижном танке. В практике предварительное натяжение характеризуется величиной стрелы провисания гусеничной цепи на каком-либо участке гусеничного обвода и осуществляезся при помощи специального механизма натяжения, исходя из условий: — неспадания гусениц при движении танка на косогоре, поворотах я при преодолении препятствий; — обеспечения возможно меньшего суммарного сопротивления движению танка (здесь имеются в виду сопротивления в ходовой части и грунта, зависящие от натяжения гусеничных цепей); — обеспечения нормального зацепления гусениц с ведущими колесамн.
Чем меньше предварительное натяжение цепи, тем более вероятно се спаданис или заклинивапие, но с увеличением этого натяжения растут потери на трение в элементах гусеничного движителя : ри перематывании цепи, вызывающие увеличение износов деталей ходовой части и дополнительный расход топлива двигателем. Оптимальное значение предварительного натяжения гусениц находят на основании опыта эксплуатации и проведения специальных испытаний. Опыт эксплуатации и испытания показали, что для одной и той же машины оптимальное значение предварительного натяжения может значительно изменяться в зависимости от состояния и свойств грунта. Так, наименьшее значение предварительного натяжения гусениц (но не ниже опасного по условиям спадания и заклинивания) следует иметь при эксплуатации танков в условиях грязных грунтовых дорог н глубокого влажного снега.
Это объясняется тем, что самоочнстка ходовой части в данном случае ухудшается, а влажный снег и грязь, попадающие на беговую дорожку траков, как и снег, налипающий на ведущие и на-. правляющие колеса, распирают гусеницы и значительно увеличивают предварительное натяжение, которое было установлено первоначально при наличии «чистой» ходовой части. Натяжения гусеницы увеличиваются еще и потому, что часть первоначального провиса верхнего участка обвода выбирается на его нижней ветви, так как опорная поверхность дороги в этом случае не является горизонтальной, а напоминает волнообразный профиль.