Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 66
Текст из файла (страница 66)
(185) Произвольные постоянные А и а определяем по начальным условиям ~=О,,=4,, ~,=О. Подставив значение 1=0, получим г, = А соз а, откуда 4 то сова Продифференцировав уравнение (184) ч = А е-л' ( — р) соз (И+ а) — Ае-лЧг з! и (И + а) и подставив значения Е = О и ч, = О, получим О = — р сов'а — й з!и а, 2. Решение дифференциального уравнения Общее решение уравнения а+ 2ру+ Ф'Г = О можно взять в виде ~у =- Ае-л'сох (И+ а). (184) откуда а = агс1а На рис.
18й приведен график угловых продольных колебаний корпуса при наличии амортизаторов. Рис. 1а9 Период колебаний равен В г~е=, Й, т При практически целесообразных значениях р период колебаний незначительно больше Тт. Уменьшение амплитуды в последующие периоды равно то ерт тое Рое-рт о еет ~ е-'рт 9п (188) Амплитуда уменьшается по закону геометрической прогрессии за каждый период в ерт раз. Коэффициент й называется коэффициентом интенсивности затухания. Эффективность амортизаторов, помимо коэффициентов р,р и 8, можно характеризовать также безразмерной величиной, называемой декрементом затухания рТ и коэффициентом демпфирования а. Декремент затухания равен 2я ,оТ= +)' Коэффициент демпфирования равен 2р й,, Очевидно, что коэффициент 9 равен (187) Проведенные исследования позволяют по заданной характеристике амортизатора и характеристике подвески определить интенсивность затухания собственных колебаний.
3. Определение коэффициента сопротивления амортизатора по заданной интенсивности затухания колебаний Дано значение коэффициента интенсивности затухания 9 2я Р т/ »2 9=ерг=е Прологарифмируем 9 и возведем в квадрат ! и 9 = р '; (1и 9)' = 2я, р' (2я)' »/ку» 82 у (!п 9)' й — (1п 9)'р' — РУ (2я)У = О. Откуда (188) /l (1п 9)1 7гэ 1 (2~)у+(!и 9)~ ' Р у 1!1!у 1 Зная р, 7,„1, и („ можем найти !», приведенное к оси катков. Пример: и=4; т„= 40000 кг!м; л У =-20000 кгмсек', 2т„(,=0; 9 =!О. у ! 1,==1,=2м; !у — — (, =0,66 м; л У, 2т,1,' !2 40000 (2'+0,66') 2 Тт )/ 20000 = 5,95 —; 1 сек Р=~~ ' =)'42=205 —; / (1п 10)'5,95' — 1 $ (2я)'+ (!и 1О)' сек 2,05.20000 5100 2'+ 2' м!сек 1 Период угловых продольных колебаний корпуса танка при отсутствии амортизаторов равен 2я 2п Т = — = — = 1,06 сек.
й 595 Период тех же колебаний при наличии амортизаторов будет 2а 2я Т " — 1,123 сек. ~Гйз Рз 1'5,95' -- 2,05' Таким образом, период колебаний прн установке мощных амортизаторов, уменьшающих амплитуду колебаний за один период в 10 раз, увеличивается на 0,063 сек, т. е. примерно па 6%, Глава 3 ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ КОРПУСА ТАНКА Ранее рассматривались собственные колебания корпуса танка, которые возникают только после нарушения равновесия внешним ьоздействием. Внешнее воздействие определяет энергию колебательного движения. Начальные условия — начальное перемещение и скорость перемещения корпуса после прекращения внешнего воздействия— определяют дальнейший процесс колебательного движения во времени.
Характер этого колебательного процесса определяется массой подрессоренного корпуса, моментом инерции корпуса, жесткостью рессор и их расположением по длине корпуса, а также характеристиками амортизаторов. Собственные колебания, как показывает опыт, быстро затухают.
Энергия колебательного движения расходуется на преодоление сил трения в подвеске и гусеничном движителе. При движении танка встречающиеся на его пути неровности оказывают непрерывное воздействие на корпус через рессоры и амортизаторы. В результате корпус при нерегулярных неровностях совершает беспорядочные колебания.
Однако, если неровности будут периодически повторяться, то колебание корпуса танка будет подчиняться уже определенным закономерностям. Такие периодически повторяющиеся неровности имеются на полях с посевом пропашных культур, а также могут встречаться на грунтовых дорогах и пашне (целине) после проезда по ним большого количества машин с определенной скоростью. Если по грунтовой дороге движется, например, колонна танков, то отдельные высокие неровности сминаются и образуется волнообразная поверхность с длиной волны, определяемой частотой собственных колебаний корпуса, главчым образом угловых продольных колебаний, и скоростью движения танков. Чем с большей скоростью движутся машины и чем больше период их собственных колебаний, тем длиннее образуются неровности.
28-1В5 433 С некоторым допущением характер этих неровностей можно принять синусоидальным и тогда возмушающие силы и моменты, действующие на корпус со стороны неровностей через катки и рессоры, будут периодическими. На грунтовых дорогах неровности могут образовываться также в результате движения по ним колесных машин. Таким образом, неровности на дорогах могут быть любой длины„так как онн являются следствием движения по ним самых раз.нообразных машин при большом диапазоне изменения возможных скоростей движения. Для оценки качества подвески танка по вынужденным колебапиям весьма важно выбрать расчетные условия, т. е.
определить, какие неровности следует брать при исследовании вынужденных колебаний, так как параметры плавности хода танка — амплитуды, скорости и ускорения колебательного движения — зависят от формы профиля пути. Так, если длина неровности при данной высоте ее больше удвоенной длины базы машины, максимальное значение возмущающего момента, при прочих равных условиях, будет меньше такового при длине неровности, равной удвоеннои длине базы (опорной поверхности гусениц). При меньшей длине неровности возмущающий момент тоже будет меньше. Изменение возмущающего момента легко проследить, если условно считать, что ь процессе движения по неровностям корпус сохраняет свое статическое равновесие.
Рис. 190 При положении центра тяжести корпуса с над точкой неровности 2 (рнс. 190) передние рессоры будут дополнительно сжаты вследствие вертикального перемешення катков вверх при наезде на неровность, а задние — разжаты. Дополнительные силы упругости рессор создадут момент, действующий на корпус. Этот момент и будет возмущаюшнм моментом, а величина его при таком расположении ганка на данной неровности будет максимальной. При 434 положении центра тяжести корпуса над точкой 3 возмущающий момент равен нулю. При длине неровности а =- 2й (рис.
191) в момент положения центра тяжести корпуса над точкой 2 неровности дополнительное Рис. 19! сжатие передних рессор будет больше, чем в предыдущем случае, а Ь именно: будет равно --, т. е. половине высоты неровности. По- 2 этому дополнительные силы упругости рессор и возмущающий момент будут больше. Рис. 192 При короткой неровности, например, когда а = Е (рис. 192), крайние передние и задние рессоры будуг одинаково дополнительно сжиматься и разжиматься и, следовательно, не создадут возмущающего момента. Возмуща1ощий момент будет создаваться только в результате воздействия на корпус неровности через сред.
иие катки (2, 3) н будет небольн1им. Кроме возмущающего момента, возникающего в результате дополнительного сжатия рессор, будет действовать возмущающий мочент от амортизаторов. Максимальное значение возмущающего мои 435 мента от амортизатора при данной высоте неровности будет прп длине этой неровности. равной а = 2Е, и прп положении центоа |яжести корпуса над точками 1, 3 и т. д. неровности, когда скорости передних и задних катков направлены в разные стороны, а в соответствии с этим в разные стороны направлены и пропорциональные этим скоростям дополнительные силы сопротивления амортизаторов, Помимо возмущающих моментов, на корпус будет действовать возмущающая сила — сумма дополнительных сил упругости рессор и сил сопротивления амортизаторов, вызывающая вынужденные вертикальные колебания корпуса.
Чем больше жесткость подвески и чем эффективнее амортизаторы, тем больше возмущающие силы и моменты. На первый взгляд наиболее удачной подвеской для танка будет подвеска с малой жесткостью рессор и малым сопротивлением амортизаторов, так как в этом случае возмущающие моменты и гилы будут наименьшей величины, а следовательно, и вынужденные колебания будут более слабыми. В действительности вопрос значительно сложнее. Вынужденные колебания зависят от соотношения частоты возмущающих моментов (сил) и частоты собственных колебаний, а также от эффективности действия амортизаторов как гасителей колебания на различных скоростях движения, т, е. вынужденные колебания зависят от скорости движения танка. Поэтому при оценке и выборе подвески необходимо учитывать такой ьажный фактор, как быстроходность танка.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
