Чобиток В.А. - Теория движения танков и БМП (1053690), страница 10
Текст из файла (страница 10)
д'=сопя1, если отсутствуют продольные и поперечные силы; поперечные составляющие касательных реакций грунта на Опорные поверхности гусениц пропорциональны нормальным нагрузкам на гусеницы, т. е. я=р д', поперечные составляющие, касательных реакций грунта при повороте с различными радиусами не зависят от величины сил Р,ИР,;; момент сопротивления повороту определяется по эпюре попе- Речных сил, а значение р — по эмпирической Формуле (73). При движении танка на подъеме действует только продольная составляющая силы веса, которая определяется выражением где а — угол наклона плоскости движения к горизонту (рис.
63). В Результате действия момента от силы б ып а относительно точки О равнодействующая У нормальных реакций грунта на опорную поверхность гусениц сместится к корме танка на величи- ла подъема и момент сопротивления повороту М, уменьшается пропорционально уменьшению сцепного веса О сов а. Чтобы определить силу тяги Р2 на забегающей гусенице, составим уравнение моментов внешних сил относительно полюса поворота О1 «рис. 64): Аналогично из уравнения моментов относительно точки О2 будем иметь Подставив значения РВА сОБ а (77) Анализируя выражения (77) и (78), приходим к Выводам: с увеличением угла подъема и при постоянном радиусе поворота Л потребная сила тяги Р2 на забегающей гусенице возрастает за счет действия продольной силы 631п и, несмОтря на Уменьшение сцепного веса Осой а, Следовательно, при повороте танка на подъеме появляются дополнительные нагрузки на дВигатель; с увеличением угла подъема а сила торможения Р1 на отстаюшей гусенице Уменьшается, что облегчает словия аботы Уп- у р Равляемых Фрикционных элементов механизмов поворота; при определенном значении Угла подъема а потребная сила торможения Р, может стать равной нулю, а с дальнейшим увеличением этОГО угла сила Р1 меняют знак и становится силой тяГи.
При повороте танка на спуске для Оценки влияния продольных сил необходимо учитывать следующее: продольная сила Х=б кап а направлена вперед по движению танка и яВляются скатыВающюй силОЙ; центр давления и полюсы поворота гусениц сместится вперед, а не назад; эпира нормальных давлений и соответствующая ей эпюра поперечных касательных реакций грунта на опорную поверхность Гусениц будут аналОГичны рассмОтрюнным при движении на подьЮме.
Поэтому момент сопротивления повороту, как и на ПОДЪЮМЕ, будет определяться по Формуле Для поворота на спуске из уравнения моментов внешних сил относительно полюсов поворота гусениц 01 и О2 (рис. 65) опре- Рис. 65. Силы и моменты, действующий нй танк при РИВномериом поВОРОте ня спуске деляется сила тяги Р2 на забегающей и сила торможения Р1 на отстающей стороне: Подставив в зти уравнения значения Л~, Ж и М., получим: ла Спуска а при постояннОм радиусе поворота сила тяги Р2 уменьшается и при определенном значении а сила Р2 становится равной нулю, а при дальнейшем увеличении угла а сила Р2 становится тормозной.
Сила Р, с увеличением угла спуска а увеличивается. Таким Образом, при повороте на спуске Облегчается работа двигателя, но создаются более тяжелые режимы работы для управляемых элементов механизмов поворота. При Повороте танка на крене действуют только поперечные силы. Действия этих сил могут проявляться в двух возможных случаях: при повороте на крене под гору и при повороте на крене в гору. В первом случае поперечная сила направлена в сторону поворота, во втором — в сторону, противоположную повороту. При повороте танка под гору внешние силы, действующие на танк при повороте его на крене ~под гору), приведены на рис.
66: Х я1 — результирующая поперечных реакций грунта на отстающую гусеницу; Х Я2 — то же, на забегающую гусеницу; У~, У2 — нормальные реакции со стороны грунта на отстающую и забегающую гусеницы; 6 сов а, б яп а — составляющие силы веса танка. Поперечная сила У= О в~а а вызывает перераспределение нормальных нагрузок ф и Я2 на гусеницы, а следовательно, и нормальных реакций грунта Ж~ — — 9~ и М2 — — 9~. Нормальные реакции грунта определяются из уравнения моментов относительно точек их приложения: Поперечная сила х' вызывает смещение полюсов. поворота О~ и О~ опорных поверхностей гусениц в продольном направлении на величину ~, так как она должна быть уравновешена поперечными силами, действующими на опорные поверхности: Момент сопротивления повороту М, будет равен сумме моментов поперечных касательных реакций грунта, действующих ня опорные поверхности гусениц, относительно центра масс.
Пользуясь расчетной схемой, приведенной на рис. 66, вим это уравнение. УчитыВЯя, что часть эпюры поперечных сил под забегающей и отстающей гусеницами уравновешивает поперечную силу так, я2) = У, момент сопротивления повороту будет Выполнив преобразования этого выражения, окончательно получим Из выражения «82) следует, что при наличии поперечной силы момент сопротивления повороту уменьшается. Для определения силы тяги Р2 и силы торможения Р1 состаВим ураВнения моментов внешних сил Относительно О» и 02, из которых получим: Подставив значение М, в уравнения для определения силы тяги Р2 и силы торможения Р», получим: , = „~' — СОЗЕ + Анализ Выражений для Р2 и Р1 позволяет сделать следующие ВЫВОДЫ. 1.
ПРИ повороте танка под гору сила тяги Р2 с увеличением угла крена а уменьшается вследствие действия поперечной силы, которая способствует уменьшению момента сопротивления пово- роту, а также в результате уменьшения нормального давлении на грунт я2 и силы сопротивления поступательному движению МЬ- 2.
С увеличением угла крена тормозная сила Р1 уменьшается вследствие уменьшения момента сопротивления повороту Мс, а также в результате уменьшения сцепного веса 9~ и увеличения силы сопротивления поступательному движению ~Л~. СледоватеЛьно, условия для поворота танка под гору из положения крена оказываются более легкими по сравнению с условиями для поворота на горизонтальной площадке.
Поворот в го р у отличается тем, что забегающая гусени. ца становится отстающей ~рис. 67). При повороте танка на подъеме вся мощность от двигателя, может передаваться на забегающую гусеницу. Поэтому важно, установить возможность поворота танка по условии сцепления .забегающей гусеницы с Грунтом. Поворот на подъеме обеспечен при выполнении условия Р2 «-Р~,„.
для поворота на подъеме это условие запишется в виде У ба~па Осока +~ — О сова +, < р Решив это неравенство относительно р, получим Зависимость (73) дает возможность найти минимальный ра.диус поворота по сцеплению забегающей гусеницы с грунтом в данных условиях движения. Анализируя выражение (86), можно сделать следующие вы- ВОДЫ: р уменьшается с увеличением угла подъема и, а следователь- НО, Возрастает значение минимально допустимого ПО услОвиям сцепления забегающей гусеницы с грунтом радиуса поворота Я„; при повороте на горизонтальном участке ~а= О) ограничение по сцеплению забегающей гусеницы с грунтом будет иметь вид и определенных значений отношения — поворот танка по условию сцепления заограничивается.
Из этого соотношения также видно, что Для . роте со стороны грунта на Опорные поверхности гусениц, вызыва ет смещение полюсов поворота Оа и О~ опорных поверхностей гу" сениц вперед на величину у. Как и при повороте танка с креном: на танк, Центробежная сила С, действующая при повороте определяется выражением и — углОвая скорОсть повОрота танка; Лц — расстояние от центра масс танка, который принимаем расположенным на пересечении осей симметрии, до центра пово рОта. Поперечная составляющая центробежной силы У =Ссовр =С Подставив в эту ф Выразим угловую скорость и через скорость точки, лежащей' на пересечении продольноЙ Оси танка с нормалью, Опущенной нй Эту Ось из центра повОрота: Тогда поперечная составляющая центробежной силы 3 В КОнечном счете для реальных значений скоростей движВ'- ния и радиусов поворота танка действие центробежной силы приводит к уменьшению потребных для поворота сил Р~ и Р~.
При криволинейном движении танка по, мере увеличения центробежной силы увеличивается смещение ~ полюсов поворота О, и О~, что приводит к уравновешиванию поперечной составляющей центробежной силы Г поперечными реакциями грунта. При некотором значении центробежной силы полюса поворота смеща- ются к краю опорной поверхности Ь= ) и Мс = О.
При дальнейшем увеличении центробежной силы возможность уравновешивания ее поперечными реакциями грунта Отсутствует, начинается неуправляемое движение танка — занос. Определим скорость„ при которой начинается занос, и в дальнейшем будем называть ее критической скоростью по заносу. 2 ~сх При заносе У=р 6, одновременно У = и —.
Приравняв эти выражения и разрешив их относительно о,„, получим значение скорости, при которой под действием центробежной силы появляется занос: Отсутствие Опытных данных О значении ~ при заносе Вынуждает при определении критической скорости о,.,„принимать и= =р .
независимо От величины радиуса поворота танка. Это Объясняется тем, что ввиду большого бокового перемещения гусениц касательные реакции иа них со стороны грунта достигают значений, которые имеют место при буксовании. Поэтому принимается Ртах — ф. ормулы (91) Видно, что критическая скорость при пово- роте зависит от коэф ициента сцепления гусениц с грунтом. Чем меньше сцепные свойства гусеницы с грунтом, тем при меньшей скорости мОжет ВОзникать занОс танка. При Возникновении заноса движение танка станОВится неуп равляемым и механик-водитель вынужден снижать скорость, добиваясь управляемого в данных условиях движения.
Снижение скорости танка при возникновении заноса приводит к уменьшению средних скоростей движения.. Говым свОЙствам и заносу равна произведению Вероятностей движения с этими скоростями по тяговым свойствам Р (О > О') и по заносу Р„(о.~о;), т. е. Р .э (оР-"о') =Рот (~~~" ) Р8 с учетом ограничений по тяговым свойствам и заносу Р,, .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
