Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 67
Текст из файла (страница 67)
Кроме того, при очень мягкой подвеске корпус танка будет подвержен сильному раскачиванию под воздействием моментов от продольных сил (сила тяги и сила сопротивления движению). Очень мягкая подвеска будет иметь малую энергоемкость, и в определенных условиях движения эта энергоемкость может оказаться недостаточной для поглощения ударов.
Весьма важно также установить взаимосвязь по фазе между неровностью и угловыми перемещениями корпуса в процессе вынужденных колебаний. Колебания будут отличаться в зависимости от того, перемещается ли корпус носовой частью при въезде на неровность в сторону последнеи или же он перемещается вверх. В гервом случае более вероятны, нежели во втором, жесткие удары катков в ограничители хода.
При проектировании того или иного танка необходимо рассматривать вынужденные колебания корпуса на большом диапазоне изменения скоростей движения, в том числе и в условиях резонанса колебаний, как в наиболее тяжелых условиях. При исследовании вынужденных колебаний сделаем следующие допущения: 1) не будем учитывать влияния гусеничных цепей; 2) .силы трения в подвеске и гусеничном движителе условно отнесем к сопротивлению амортизаторов; 436 3) подвеску примем симметричной с одинаковой для всех рессор приведенной жесткостью; 4) сопротивление амортизаторов примем пропорциональным скорости вертикального перемещения катка относительно корпуса и одинаковым при обратном и прямом ходах катка; 5) исследование проведем для колебаний корпуса танка в пределах динамического хода катка; в тех случаях, когда ~,„„ )~„, что имеет место в жестких подвесках, будем считать, что катки имеют условную удерживающую связь с дорогой.
При линейной характеристике подвески и одинаковых сопротивлениях амортизаторов на прямом и обратном ходах катков, прогорциональных скоростям вертикального перемещения, угловые и ьертикальные колебания корпуса танка не зависят друг от друга, и действительное перемещение корпуса определяется путем наложения этих двух видов колебаний.
Независимость этих колебаний друг от друга позволяет рассматривать их отдельно. Поэтому вначале рассмотрим вынужденные угловые продольные колебания корпуса танка без амортизаторов, а затем с амортизаторами. После чего рассмотрим вынужденные вертикальные колебания корпуса танка. Такая последовательность исследования вынужденных колебаний облегчит усвоение сложных теоретических вопросов. Ь ВЫНУЖДЕННЫЕ УГЛОВЫЕ КОЛЕБАНИЯ КОРПУСА ТАНКА ПРИ ОТСУТСТВИИ АМОРТИЗАТОРОВ В ПОДВЕСКЕ 1.
Составление дифференциального уравнения угловых продольных колебаний корпуса танка При выводе дифференциального уравнения вынужденных колебаний в дополнение к подвижной системе координат а и Р, которая была использована при исследовании собственных колебаний корпуса, вводится неподвижная система координат х, о, в. Начало ее совмешается с точкой О, расположенной вначале впадины неровности.
Перемещение центра тяжести корпуса вправо считается положительным (рис, 193). Дополнительная деформация рессор расчетной схемы подвески по отношению к статической деформации будет равна сумме деформации рессор, возникаюшей вследствие вертикального и углового перемешения корпуса, и деформации, полученной в результате наезда катков на неровность.
Дополнительная деформация рессор, возникающая в результате вертикального перемещения корпуса, вызовет соответствующие дополнительные силы упругости рессор, момент которых относительно поперечной оси, проходящей через центр тяжести корпуса, для симметричной подвески равен нулю. Поэтому эту деформацию рессор и соответствующие силы Тпругости рессор мы сразу исключаем. 437 Дополнительная деформация рессор, полученная в результате углового перемещения корпуса на угол 9, будет равна 8т В данном случае прн положитсльном значении угла Р (наклон корпуса на нос) передние рессоры имеют положительную деформацию, задние — отрицательную. Задние рессоры в результате углового перемещения корпуса на нос сжаты меньше, чем при положении корпуса в статическом равновесии.
Знак деформации определяется в этом случае отрицательным знаком 1, для кормовых рессор. Рио 193 Дополнительная деформация рессор, полученная за счет наезда катков на неровность, равна й х+1; У',, = — — з!п 2а "х 2 а Знак деформации определяется произведением знака минус, стоящего перед формулой, и знака синуса. Если 1+и) — — ')0,5+а, где и=О, 1, 2... и т.
д.. х+ ~,. а х+1, то знак синуса отрицательный (так как угол 2к — — ' будет лежать в третьей или четвертой четвертях), а дополнительная деформация рессоры положительна и каток будет находиться на выступающей части любой нз последовательно преодолеваемых неровностей (как передние катки на рис. 193), а если 438 х+Л ' Р, = — т„, (т(. — — з!и 2!! -- — . — ' а )' (189) Момент этой силы равен М!= Р,(,, Знак момента от упругих сил рессор определится знаком силы и знаком плеча (с Суммарный момент сил упругости всех рессор равен м ~~2Р!! — ~2 ~г! — П 2 ' )!.(!90! /ю, х+ 1! 1 ! Таким образом, М,„= М,„+ М,„, где М.— момент от дополнительных упругих сил рессор, вызванных угловым перемещением корпуса на угол ч; л М„= — ч !ч 2л! (', "у ! момент от дополнительных упругих сил рессор, вызванных деформацией рессор, возникающей вследствие вертикального перемешения катков на неровной х+!! сти; М",„= ~ 2л!„.— 1!з!п2я 1 439 х+ (! 0,5+ л, " ) О+ п, то знак синуса положительный (так !х х+ (! как угол 2я ' будет лежать в первой или второй четвер- а тях), а дополнительная деформация рессоры отрицательна и каток будет находиться во впадине любой из неровностей (как задние катки иа рис.
193). х+!, При — — — — — ' =0,5+и синус равен нулю, дополнительной деа формации рессоры нет, а каток находится в точке перемены знака вертикального перемещения (на оси абсцисс). Дополнительная сила упругости рессор по отношению к статической силе, как и всякая сила упругости, имеет знак, противоположный деформации. Так, для !той рессоры дополнительная сила упругости будет равна Дифференциальное уравнение вынужденных угловых продольных колебаний будет М„=М; +М ==1,.~. (191) Подставляя значения М,' и М,", получим вв вг' — и ~'„2т„,1,' + ~ 2т„, — 1, а!п 2г.
й, х+1! =1т или ~'„2т„, — 1,з!п2я 'л х+1, ,'«"„2т, 1,:-' ж+ в 1 1г Принимая т,=сопя! для всех рессор, получим /ю 2т„— и 2 св, х+1, «Г + л 9 = — —,~~ 1, з!п 2и 1х а (19!а) где ~~ 2т 1в йи= 2 1 1„ х+1, Преобразуем выражение Я 1,, з!п 2ч а и и х+ 1, Г, 2ях 2-..1, ,'~~~ 1«з!п2вв ' =,«~ ~1;з!и — соз ' + 1 а, ~ а а 2их 2я1, 1 2чх 2я1, +1, соз — з!п — '-).= и!п — У 1;соз — ' + а а 2ях 2ч1; + соз — ~ 1, з!п — ' а, а 2 1, Учитывая, что соз — ' как для носовых рессор при поло- а 2я1« жительном значении углов — ', так и для кормовых рессор а 2 я!, со знаком минус для 1„т. е.
для отрицательного угла — '-, 2я1, имеет знак плюс, выражение ,'~~ 1, соз — ' при различных зна- а ках 1, аля носовых и кормовых рессор для симметричной подвески равно нулю. Для носовых рессор при положительном значении 1, синус 2я1,. положительного угла — ' будет положительным, для кормо- а вых рессор при отрицательном значении 1,. синус отрицательно- 2я1, го угла — '- будет отрицательным. а и Следовательно, ~ 1;з!и 2я †' > О.
Последнее согласуется с а физической картиной процесса. Момент от упругих сил рессор, появившийся в результате наезда катков на неровность, в соответствии со схемой !см. рис. 193) направлен против часовой стрелки. Отрицательный знак при положительном значении 2я1,. 2ях ~.1;з!и ' момент получит от знака соз а а а 2их Действительно, на схеме х = — и соз = сов и = — 1. 2 а Рис. 194 Па рис. 194 изображена неровность н здесь же нанесена крн- 2ях л . 2я1, вая Л4; = соз — ~ 2т„—,1, з!и — ' — кривая возмущающеа, 2 а 441 точкой 4 момент М Вт стрелке и т.
д. дифференциальное наний можно написать равен максимуму и направлен по часовой уравнение после произведенных преобразов следующем виде: Ь 2РП,— ' 2 2я(; 2кх ,~ (~ з1п — ' соз (х 1 а а 1191 б) или, обозначив л 2т„— л 2 ч~, 2я(, —,~~ (, з1п — ' = В, („~ а (192) получим г 2ях ~+й в=Всоз т и Так как где о — скорость танка в м(сея, то 2ях 2яо = — (=ф, а а 2яо где д — частота возмущающего момента; д = а Период возмущающего момента, равный времени прохождения танком полной длины неровности, будет а Т=— Ф 442 го момента от дополнительных сил упругости рессор, возникаю. щих в результате вертикального перемещения катков при движении по неровностям.
При положении центра тяжести корпуса над точкой !, т. е. над Ф серединой впадины, возмущающий момент М равен нулю — пев ремещение передних катков вниз равно перемещению вниз задних катков. При положении центра тяжести корпуса над точкой 2 передние катки переместились вверх, а задние вниз — возмущающий момент максимальный и направлен против часовой стрелки, т. е. является отрицательным моментом. Прн положении центра тяжести над точкой 3 момент М равен нулю, при положении над и„ Окончательно дифференциальное уравнение вынужденных угловых продольных колебаний корпуса танка будет ~+(г..г.
=Вс д~. (191в) 2. Решение дифференциального уравнения вынужденных угловых колебании корпуса танка Прн решении дифференциального уравнения вынужденных колебаний корпуса определяются амплитуды колебаний при различных частотах возмущающего момента, т, е. при различных скоростях движения танка по неровностям. Кроме того, ставится задача исследовать зти колебания корпуса во взаимосвязи с прохождением неровности с целью определения наиболее опасных случаев удара катков в ограничители хода. Общее решение неоднородного дифференциального уравнения равно сумме общего решения однородного уравнения и частного решения неоднородного уравнения, т. е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
