Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 71
Текст из файла (страница 71)
мальное значение, можно определить Р .,=)'(у). У Формула; = а Я - — 1 + 2 ( — 1 — ( — 1 была получена из биквалратного уравнения 464 откуда / 1 Подставляя в формулу (216) значение ( — ~, получим в Г ~тах — ~~ 7 На графике (см.
рис, 202) эта кривая показана пунктирной линией. При оптимальных характеристиках амортизаторов значение р „будет при ~=0,915. Коэффициент Р при этом будет равен 1,855. Значение 3 при т — 1 равно 1,76. Таким образом, расхождение не столь велико'. При более слабых амортизаторах расхождение будет еще меньше. При установке амортизаторов на всех катках, как известно, „= 7„, будет при 7 = 1„41. При установке амортизаторов не на всех катках значение коэффициента т, при котором соблюдается это равенство, для О разных а будет различным, так как 7в Ф вЂ” . К примеру, для В й средних и тяжелых танков при а = 2Ь вЂ” — =0,75.!а. При В в —.= 0,846 соответствующее значение ", = 1,3. При в=0,469 т = 1,385.
Незначительно изменится также характер зависимости Ч = 7(т) и при других Проанализируем взаимосвязи между неровностью, по которой 1вижется танк, возмущающими моментами н вынужденными колебаниями прн установившемся режиме колебаний, т. е. после того, как собственные колебания затухпут и останутся только вынуж,денны. Угол сдвига фазы вынужденных угловых продольных колебаний есть алгебраическая сумма углов сдвигов фазы результирующего возмущающего момента и фазы вынужденных угловых продольных колебаний относительно результирующего возмущающего момента, т. е. (217) х =.я,+е, где я, - сдвиг фазы результируюп!его возмущающего момента; ~ — сдвиг фазы вынужденных угловых продольных колебании относительно результирующего возмущающего момента.
Возмугцающий момент от упругих сил рессор, отнесенный к единице момента инерции корпуса танка В сов ф, и возмущающий момент от амортизаторов, отнесенный к единице момента инерции корпуса танка 0 згп 76 сдвинуты по отношению друг друга на 2 зо-пм (рис. 203).
Результирующий возмущающий момент, отнесенный к единице У„, будет равен М.„„= В сову(+Рз1п д1 = (218) = ~' В'+ О' соз (ф — х,). Сдвиг фазы результирующего возмущающего момента определится по формуле Р а,=агс(и —. (219) В Угол а, < О, так как Р имеет отрицательный знак, а  — положительный. Следовательно, результирующий возмущающий момент )'В'+О'соз(дс+ (а,) ) опережает возмущающий момент от упругих сил рессор В созда Это обстоятельство вполне согласуется с графиком (см. рис. 203) — — максимальное значение результирующего возмущающего момента достигается раньше, чем максимальное значение возмущающего момента от упругих сил рессор. ЙЖ~е гтнн иаао 5оэнх алт ест ловец~па /та е а отнагиагеааио М= Рис. 2оз Таким образом, еще до подхода танка к выпуклой части неровности иа корпус будет действовать момент, стремящийся повернуть корпус на корму, что приведет к уменьшению опасности удара катков в ограничители хода.
Чем сильнее амортизаторы, тем больше сдвиг фазы результирующего возмущающего момента. Поскольку возмущающий момент от сил сопротивления амортизаторов увеличивается пропорционально частоте возмущающего момента, с увеличением скорости танка при одних и тех же амортизаторах угол сдвига фазы я, будет возрастать. Подсчеты показывают, что при скорости движения, превышающей в 2 — 3 раза резонансную скорость, сдвиг фазы а, для танков с достаточно эффективными амортизаторами составляет(0,25 —: 0,35/я. При наличии амортизаторов сдвиг фазы вынужденных угловых продольных колебаний относительно результирующего возмущающего момента определится из формулы + 1в 1дя., =1а(а, +в)= 1 — 1да, 1п а откуда 1а'я — 1дв, 1аа= 1+1пя 1нк, Подставляя значения 1дя и1ня, [см, формулы (215) н (219)], получим 2Р'? 2 — гуа откуда а=агс1н 2рд (220) й — ф Тангенс угча сдвига можно выразить через безразмерные величины М'-=— 1 Угол сдвига в будет равен ь= агс1н ] .,2 На рис.
204 приведен график угла сдвига в для различных значений я в зависимости от 7. Если 7 <'1, т. е, танк движется на скоростях, меньших, чем та скорость, на которой будет резонанс, угол а будет меньше —. 2 Перемещение корпуса отстает от возмущающего момента меньше чем на четверть периода. зо 467 При движении со скоростью 0 = ар„, когда 1=1, 1пс=со, г. а это значит, что а = —, корпус занимает среднее положение, 2 соответствующее статическому равновесию, когда возмущающий момент достиг своего максимального значения. Перемещение корпуса отстает от возмущающего момента на четверть периода.
6 Я 05Х ,5 У 45 Рис. 204 Когда т > 1, т. е. в случае движения со скоростью и > и„„, а будет отрицательным — отставание перемещения от возмущающего момента будет больше —, но меньше я, которое было при отсутствии амортизаторов. Увеличение эффективности действия амортизаторов сказывается на увеличении отставания перемещения от момента в зоне до резонанса. В зоне после резонанса это отставание амортизаторов будет уменьшаться. Если бы танк с вынужденными колебаниями корпуса двигался по ровной дороге, то сдвиги углового перемещения относительно результирующего возмущающего момента практически не имели бы никакого значения. Но при движении по неровностям такие сдвиги представляют интерес в отношении сочетания углового перемещения корпуса с вертикальным перемещением катков прн наезде их на неровности.
Если эти перемещения происходят навстречу друг другу, то возникает опасность жестких ударов катков в ограничители хода; если же угловое перемещение корпуса будет 463 в ту же сторону, что и вертикальное перемещение катков, опасность жестких ударов уменьшаегся. Наличие амортизаторов исправляет неблагоприятное сочетание таких перемещений или, наоборот, усугубляет. На небольших скоростях движения танка амортизаторы вследствие незначительной скорости вертикального перемещения катков ири наезде их на неровности мало эффективны и поэтому почти не влияют на угловое перемещение корпуса. При этом происходит благоприятное сочетание углового перемещения корпуса с вертикальным перемещением катков при наезде их на неровности.
При наезде катков на выпуклую часть неровности носовая часть корпчса поднимается, вследствие чего уменьшается вероятность удара катков в ограничители хода, т. е. происходит то же явление, что и при работе подвески танка без амортизаторов. На больших скоростях движения, когда частота возмущающего момента д увеличивается с д = А до д= ь'2 й амортизаторы уменьшают не только амплитуды колебаний, но и в значительной степени уменьшают вероятность жестких ударов катков в ограни;ители хода. В этом случае будет более благоприятное сочетание углового перемещения корпуса с вертикальным перемещением кагков при наезде последних на неровность, нежели при работе подвески танка без амортизаторов.
При наличии амортизаторов это благоприятное сочетание перемещения корпуса и катков обусловливается двумя причинами: вопервых, амортизаторы уменьшают отставание углового перемещения относительно результирующего возмущающего момента— угол сдвига а ( и и, во-вторых, сам результирующий возмущающий момент опережает возмущающий момент от упругих сил рессор.
Если бы не было амортизаторов, то максимальный наклон на нос при д > ~г, корпус танка имел бы в тот момент, когда центр тяжести корпуса находился над точкой 2 неровности (см. рис. 203), и одновременно с этим передние катки, накатываясь на выпуклую часть неровности, увеличивали бы деформацию рессор. При наличии амортизаторов результирующий возмущающий момент Л18О,, будет иметь максимальное значение, когда центр тяжести корпуса еще не дойдет до точки 2 неровности. Кроме того, в тот момент, когда Мэ„зм имеет максимальное значение, корпус будет иметь не максимальный наклон на нос, так как угловое перемещение относительно момента будет оставать меньше чем на полпериода. С увеличением скорости движения, когда частота д становится больше )/24, амплитуда колебаний будет несколько больше, чем при отсутствии амортизаторов, и одновременно с этим будет увеличиваться отставание утлового перемещения корпуса от результирующего возмущающего момента.
Угол сдвига а при аморФ69 тизаторах, обеспечивающих в = 0,666 (см. рис. 204), с увеличени- Ч ем т = — приближается к зчачению, равному в, т. е. отстават ние перемещения от возмущающего момента будет приближаться к отставанию, которое наблюдается при отсутствии амортизаторов. Однако в этом случае произойдет увеличение сдвига результирующего возмущающего момента относительно момента М . Это в вт' конечном счете является решающим факторсм, уменьшающим вероятность удара катков в ограни .ителн хода. Следовательно, амортизаторы, помимо того что в наиболее трудных условиях движения, т. е. в условиях резонанса и в условиях, близких к нему, уменьшают амплитуду колебания и тем самым уменьшают вероятность ударов катков в ограничители хода, онп еще сдвигают по фазе угловые колебания корпуса, уменыпая вероятность удара катков в ограничигели хода.
Учитывая установленный характер углового перемещения корпуса танка в процессе его движения по неровности, для уменьше ния амплитуды вынужденных колебаний целесообразно использовать как источник гашения колебаний двигатель, особенно при слабых амортизаторах, Когда танк съезжает во впадину неровности, следует увеличивать подачу горючего в двигатель, чтобы, создавая в результате увеличивающейся силы тяги дополнительный кренящнй момент на корму, уменьшить наклон корпуса на нос.
При положении танка на выпуклой части неровности в целях уменьшения наклона корпуса на корму нужно уменьшать подачу ~ орючего. 3. Определение углового ускорения корпуса при вынужденных колебаниях Рассмотрим другой важный параметр, характеризующий каче. ство подвески,— вертикальные ускорения различных точек корпуса танка при вынужденных колебаниях танка с амортизаторами. Вертикальные ускорения различных точек корпуса пропорциональны угловому ускорению в,, т. е. з,=~рД, где 1, — расстояние данной г'ой точки от центра тяжести корпуса. Угловое ускорение корпуса равно ч, = — ~,,„д'соз (ф — в„), где ут,„— амплитуда вынужденных угловых продольных коле. баний; ~,.„=)ГтИз+д~з =й —, 8 'т Тогда 2 02 = — ~ — 02 соз (ф — а ) = — 8В12 соз (00 — а ) . Максимальное значение ускорения будет равно 222 „= 12В12.
Полученная формула отличается от формулы для ускорения при отсутствии амортизаторов (см. формулу (20!а)) только численным значением коэффициента р. Коэффициент В зависит от высоты неровности и жесткости подвески. Чем больше (2 и т„, тем больше 'а „„„. Для сравнительной оценки эффективности действия амортизаторов можно рассматривать ускорение в безразмерном виде, т. е. в долях ускорения, которое будет испытывать танк при д = а в случае отсузствия амортизаторов. Угловое ускорение при д = ою будет 222 ==- В.
ааааа, Тогда аа 2 ааааа =" И угловое ускорение корпуса танка равно 22 „,„=В((т. На рис. 205 приведен график резонансной кривой ускорений в безразмерном виде. Построены кривые ГР' для а=0,846; 0,688; 6.0 5.0 4,0 2,0 1,0 2 Рис. 205 471 0,578; 0,469; 0,146. Чем мощнее амортизаторы, т. е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
