Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Одновременно с этим рессоры подвсрракися еще дополнительной деформации, возпикак1щсй вследствие наличия вертикальных колебаний корпуса и вертикального перемегцения катков при наезде последних на неровности. Наиболее неблагоприятным моментом в отношении возможности удара катков в ограничители хода будет момент перемещения корпуса и катка навстречу друг другу. Такое сочетание деформации рессор передних катков вследствие углового перемещения 478 Таким образом, характер закономерностей изменения сдвигов фаз для вынужденных вертикальных колебаний корпуса танка такой же, как и для угловых колебаний корпуса. При резонансе угловых колебаний дополнительное сжатие рессор, происходяшее в результате вертикальных колебаний, мо. жет быть незначительным, как и дополнительное сжатие рессор вследствие угловых колебаний, возникающих в условиях резонанса вертикальных колебаний.
Для определения возможности удара катков в ограничители хода необходимо исследовать изменение суммарной деформации рессор, возникающей вследствие угловых продольных колебаний и вертикальных колебаний на всем диапазоне изменения частоты возмушаюшего момента и возмущающей силы. При этом нужно иметь в виду не только амплитуды колебаний, но и сдвиг фаз как угловых, так н вертикальных колебаний по отношению к неровности.
корпуса и вертикального перемещения катков может быть при неровностях длиною 21. и больше, т. е. при движении танка по наиболее часто встречающимся неровностям. Вертикальное перемещение переднего катка при движении танка по неровности будет равно Ь, х+ 1> Гю =- — — в!п2-. 2 а или л / 2к1 — — в!и ~ а1+ — ' ь 2 ~, а Деформация условных рессор расчетной схемы подвески танка для передних катков вследствие углового перемещения корпуса будет равна : — ов1 . Как известно,. при установившемся колебательном движении корпуса угловое перемегцение корпуса равно чв = Мсов у1+ Мв!пц1.
Тогда гч =М1, сов ф+ М1,яп д1. Деформация рессор в результате вертикальных колебаний корпуса будет А„=М,сов у1 1- М,в!пф. Суммарная деформация условных рессор передних катков будет равна. й ( 2п1,'~ ~,, = — уч + 1., + 1., = — — — в ! и ~ ~у1+ — ')+ Л 1, соя д1+%, в!и ф+ а ) + М, сов у1+ Д1 в1 и ф. (242) Пользуясь этой формулой, можно построить график деформа. цни рессор передних катков в функции времени, т. е.
~,, =1(1). 2пл ад Учитывая, что а1= — и х = — 1, можно также постро. а 2п ить график 1,,=1(х), т. е. график деформации рессор передних катков в зависимости от перемещения танка по неровностям (его центра тяжести), или же график 1ю=.у(х+ 1,), т. е. график деформации рессор передних катков в зависимости от их положения на неровности. 479 Вероятность удара катков в ограничители хода определится по максимальному значению хода катка относительно корпуса при движении танка по неровностям. Это значение можно определить по графику !'„= ) !'!) или же аналитически, не прибегая к построению графика. Задача сводится к определению амплитуды суммарной деформации рессоры каждого катка, Суммарная деформация рессоры первого катка может быть вы. ражена следующей формулой; Д = -- — соз — '+И1, +ЛГ, з!пя)1+ й 2я:1, 2 а Л 2яя), + — — З!П вЂ” + ЛЖа + М, ) СОЫ11 =- у,, СОЗ(ф — а), 2 а / 'аая (242а! или А,= А., з!п ф+ В,, соз у1, где Ам — — — — соя — ! + й!11 + М,; й 2Ы, 2 а В„= — — и!п — + мг, -1- м,.
й . 2яя1, 2 а Так как Д соз(ф — а)=у., з!пизгпд1+~„созисозд1, то (243) Откуда А,, ! яЯА,,1 1и у1 = + —" и 1 = — асс 1п ~ —" ~. В„д !~В„,~' Нас интересует закже положение корпуса танка па неровности в тот момент, когда передняя рессора имеет максимальную деформацию, Координата центра тяжести корпуса булст равна х = — 1.
ад 2яя Координата первого катка будет равна х„=х+ Р!. аао Время, когда )',, = )м, с начала отсчета определится из 'тая уравнения = О. Ж й 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ, ЗАТРАЧИВАЕМОИ В АМОРТИЗАТОРАХ Как было установлено при исследовании вынужденных угловых продольных колебаний корпуса танка, амплитуда вынужденных колебаний в условиях резонанса значительно уменьшается уже при установке амортизаторов, обеспечиваюших значение коэффициента а =0,146. Увеличение сопротивления амортизаторов приводит к еще большему уменьшению амплитуды колебаний в зоне изменения частоты возмущаюшего момента от д =0 до д = Р 2и, и к некоторому увеличению амплитуды колебаний при частоте возмушаюшего момента д) Г 2Ф, Кроме того, при частотах д ) 'г'2и,.
с увеличением сопротивления амортизаторов наблюдается значительное возрастание ускорения колебательного движения. Эффективность действия амортизаторов можно оценить коэффициентом динамичности 3 и коэффициентом, характеризующим интенсивность затухания собственных колебаний В, а также величиной угла сдвига результируюсцего возмушаюшего момента. При выборе амортизаторов по указанным показателям необходимо также учитывать расход энергии в амортизаторах. При слабых амортизаторах энергия, затрачиваемая на демпфирование колебаний, может достигать большой величины вследствие' больших амплитуд колебаний; при мощных амортизаторах эта энергия также может достигать значительной величины вследствие больших сопротивлений, хотя амплитуды будут и небольшими. Параметры амортизаторов будем определять исходя из анализа угловых продольных колебаний корпуса танка в условиях резонанса, т.
е. в наиболее неблагоприятных условиях по сравнению со всеми другими. Для этого случая выразим все показатели эффективности действия амортизаторов в функции коэффициента Ь. Для упрощения решения задачи в обгцем виде примем в качестве расчетной схемы симметричную подвеску с амортизаторами, зстановленными на всех катках. Коэффициент динамичности при резонансе угловых продольных колебаний для такой подвески, как известно, равен Коэффициент интенсивности затухания равен Выразим коэффициент демпфирования я через 9, для чего прологарифмируем последнее равенство Откуда ч будет равно — )»-1,'25.
(244у На рис. 206 приведен график изменения коэффициента в зависимости от значения коэффициента 9. Как видим из графика, коэффициент р резко уменьшается с увеличением коэффициента 9 до значения последнего 9=15. При дальнейшем увеличении 9 коэффициент усиления уменьшается незначительно. Это обстоятельство позволяет определить рациональное значение коэффициента 9. Целесообразно выбирать такие амортизаторы, которые обеспечивают значение коэффициента 9 в пределах 12 —:15. Определим зависимость угла сдвига углового перемещения корпуса относительно неровности. В условиях резонанса колебаний угловое перемещение корпуса отстает от результирующего возмущаюшего момента на угол —, т.
е. на четверть периода колеба- 2 ний. Поэтому задача сводится к определению сдвига результируюшего возмушаюшего момента от действия амортизаторов' и упругих сил рессор относительно возмушаюшего момента от упругих сил рессор. Результирующий возмушаюший момент, благодаря действию амортизаторов, опережает возмущаюший момент от упругих сил рессор на угол ад.
Как уже известно, Е> М "» = —. В 482 Тогда коэффициент динамичности р можно выразить как функцию коэффициента 9 .Для случая установки амортизаторов на все катки й ",, 2к1, 2р — Ч~'. — 1, зтп — ' р 2, ' а 2р4г 1К«1 = в й т,". 2«1г 2лг» 2т„—,1, згп -- - ' 1 гв 2Р1т —" /г 1 2р й21 ~'1 г 1 (245) (246) где 2ру„— сила сопротивления амортизаторов, установленных на 1-ых катках; фа — дифференциал перемещения 1-го катка относительно корпуса; й — количество катков одного борта, на которых установлены амортизаторы. ' При написании данного параграфа использованы материалы теоретннескик исследований систем подрессориванни, выполненных инженером Е. А.
Знаменским, зы 483. На рис. 206 построен график угла сдвига «, в зависимости от Ь. Как видим, «, быстро увеличивается с возрастанием коэффициента 0 до его значения, равного 12-г-15. Прн дальнейшем увеличении значения коэффициента Ь угол «, изменяется незначительно. Это обстоятельство также говорит о рациональном значении коэффициента й при выборе амортизаторов в пределах 12 †: 15. Определим энергию, затрачиваемую в амортизаторах в процессе движения танка по неровностям синусоидальной формы '.
Работа амортизаторов за время прохождения одной неровности будет равна а т А = Ц2р1'„ф,, зо Деформацию рессоры Р-го катка [смотри формулу (242а)1 можяо записать в следующем виде: 7'„= А,. 81п цу+В„. созда. /5 Рис. 208 Знак (, определяет знак входящих в уравнения величин. Напомним, что 7, передних катков положительно, задних — отрицательно. Дифференциал ф„равен Я, = А„соз уЫ(дт) — В„з!п <7Ы(ф). (247) 484 Работа всех амортизаторов за время прохождения танком одной неровности равна а 2к А = Ц 2!а (А, д сов д( — Вхд з!п д1) [Ах соз дЫ(д~) — В .з!п дИ(д!)).
1О Учитывая, что а2к а ~ ~ 2!аА,' д сов'д1й(д1)=~'2-,.идА-'; 1О 1 а хх ~; ~ — 2!аА„д соз даВ, 81п дЫ (ф) = О; 15 42х ~'~ — 2! Вх дейпд1А, создЫ(Я=О; 1О а за ~'.~ 2!аВ' д З!Падта (д1) = 1'. 2я!адВ1,, 1О 1 получим А = 211рд ~' (Аз+ Вз ) (249) или А = 2я!ад ~;Д (249а) ааааа Выражая А„и В„через коэффициенты М, Л!, М, и 1т', для случая симметричной подвески, работу амортизаторов можно определить по следующей формуле: к д ха а А = 2яид Ф( — ~ + (М'+ Юа)~,Р+ й(М' -(- Ю1)— 1 2г1, ~, 2я( ! — л М 1'11з!и — '' + 1"11',~'соз '1 ! 1 а 1 а (249б) Коэффициенты М, 1У, М, и 1а!„которые определяют А„и В„п зависят как от конструктивных параметров машины, так и от 485 Скорость перемещения 1-го катка относительно корпуса будет равна Л =Ах д сов д1 — В, дз1п дй (248) характера неровности и скорости движения танка (ель формулы (211), (212), (233) н (234)).
й(ошность, затрачиваемая в амортизаторах, будет равна Л;= А 75Т где 2я Й. На графике (рис. 207) приведены данные по мощности, затрачиваемой в амортизаторах, в зависимости от коэффициента сопротивления амортизатора р в условиях резонанса угловых продольных колебаний корпуса среднего танка, имекшего следуюшие конструктивные данные: сг„ = 32400 кг; 7, = 20000 кг м сек'1 1;=Ел=2 м; (,-=л,:=1 м; т, = 33000 кг!м; Й=0,10 м:, Й = 0,15 м; а=-8 м. Амортизаторы установлены на крайних катках.
Учитывая, что при частоте д = Йч (Й, сопротивление амортизаторов мало сказывается на величине амплитуды вынужденных вертикальных колебаний, при подсчете М, и ДЛ„. было принято р, = 0 (см, формулы (233) и (234)1. При малых значениях коэффициента р мощность, затрачиваемая в амортизаторах, вследствие больших амплитуд колебаний достигает большой величины. С увеличением коэффициента и в результате уменьшения амплитуды колебаний расход мощности в амортизаторах уменыпается, достигая наименьшего значения при кг сек р==-10800 . При дальнейшем увеличении коэффициентаррасм ход мощности в амортизаторах несколько увеличивается. Строго говоря, наличие минимума расхода мощности в амортизаторах при определении мощности с учетом р, эь 0 будет при установке амортизаторов больше, чем на два катка на борт. Коэффициент )л для кг.сек данного танка можно выбирать в пределах от р ь,= 6000 м когда заметно снижается расход мощности в амортизаторах, до кг.сек н = 10800 — --- -.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
