Чобиток В.А. - Теория движения танков и БМП (1053690), страница 13
Текст из файла (страница 13)
88. Рассмо~ренные МП обеспечивают получение одного-двух фикс"рованных Рад"Усов поворота На каждом из фиксированных Рад"Усов поворота Обеспечена Устойчивая кинематическая связь ющей и отстаюшей гусениц. Соотношение между силами тяги на забегаюшей и отстающей гусеницах не изменяется, и Устоичивый поворот с постоянным радиусом. рикционных элементов вследствие неста- ри пробуксовке ф ф ильности коэф ициентов трения пово от не стойчивый. Поэтом Р У стремление обеспечить устойчивый поворот с различными радиу- П е р е д а то ч н о е ч и сл о МПП. Передаточное число МПП определим из отношения угловых скоростей вала двигатели и водила суммирующего планетарного ряда: Из уравнения кинематики планетарного ряда в+Йв' — (1'+ +А)иΠ—— О определим угловую скорость водила.
Выразим угловую скорость солнечной шестерни и эпицикла суммирующего планетарного ряда через скорость вала двигателя: ицикп Подставив полученные выражения планетарного ряда, получим в уравнение кинематики Следовательно, Жид Е икр для МПП второй группы и,.-.О (М6ОЛ1, ЛТЛ, БМА): МПП третьей группы и„< О ~ тен»): Принцип работы МПП при повороте и затраты мощности на всех передачах не отличаются от двухступенчатого ПМП. Поэтому расчетные формулы для определения мощностного баланса МПП при РР2<Я<Р~ будут такими же, как для ПМП. Необхо- 154 ДИМО ТОЛЬКО В ф диуСЗ.
Р а с ч е т н ы й р а д и ус. Для МПП первой группы при поВОроте солнечная шестерня за бега к)щего бОрта Остается нОПОД" вижной, поэтому ~мппй — Юмпп в (Ц а солнечная шестерня отстающего борта получает от привода Вращение в стОрону противоположную Вращению эпицикл з сум жирующего планетар~ного ряда, поэтому Импп1 — импп» ® ормулой (111) для определения расчетных Воспользовавшись ф (1) и 2йид Лрв~ — 1 "кп~ Здесь индекс ~ Обозначает номер передачи. Для МПП второй группы вращение солнечной шестерни забе- ГающеГО борта не менЯетсЯ, следоВательно, импе',= И)мп~п, а частота вращения солнечной шестерни Отстающего борта умень- шается и при расчетном радиусе равна нулю, т.
е. йЬщщ = й «')мпп. Отсюда расчетные радиусы для МПП второй группы будут определяться зависимостью Как виднО из.полученных выражений (12О), (121), МПП второго типа первой и второй групп обеспечивает кроме первого радиусов через передаточные числа к забегающей и отстающей гусеницам, получим Расчетного радиуса ЯР1= — и второй расчетный радиус Яр,>— 2 у который уВеличиВается ПО мере уВеличения НОмера включенноЙ передачи, т.
е. скорости движения та~нка до поворота, а именнО это требуется по услоВиям улучшения упраВлЯемости танков. становим зависимость фиксированного радиуса на каждой передаче От линейной скорости до поворота на этой передаче. Пусть угловая скорость вращения двигателя и~ при частоте вращения й~, тогда скорость движения танка на ~-й передаче до по- ВОРОТа Подставив в это выражение импп для МПП второго типа первой группы, будем иметь Бп и кп (1+~) "к~ .к (~ах+ акпер) а второй группы— Поделив икси ованные ади сы пово ота на скорости пря- Ф Р Р У Р молинейного д~вижения до поворота, получим: а~а„иБп (1 + Й) В = сопят; ф2) Р2у Введя обозначение С = "Ю'в.
к второй групп запишем зависимость расчетного Радиуса от максимальной скорости на ~-й передаче: Таким образом, если известен расчетный радиус какой-то передачи, то можно найти его значение для любой пе е ачи. р д График зависимости расчетного ради са МПП вто ого типа перВОЙ и Второй групп приведен на рис. 90. Если в МПП 1 группы при нейтрали в КП включить дополнительный привод одного из бортов, то вся мощность от двигателя Таким Образом, из рассыотренных МП второго типа наиболее совершенны МПП.
Они несколько сложнее конструктивно . По сравнению с ПМП, но общее количество управляемых фрикционных злементов такое же, как у ПМП. ПМП занимают промежу точное положение между БФ и МПП. Особенности прямолинейного движения танка с гищ$омехйнической трансмиссией На зарубежных танках широкО. Используются Гидромеханические трансмиссии (М6ОА1, «Леопард-1», «Леопард-2», М1, аМардер» и др.). Они имеют комплексную гидропередачу (КГП), ра- ОрматОра и гидромуф ты, и ме" ляется на два потока.
Часть мощности, минуя КГП, идет на МП, а другая часть мощности поступает на механизмы поворота через КГП и МР. Дополнительный привод (минуя КГП) может работать или при прямолинейном движении, или при повороте; его Включение преследует цель повысить КПД трансмиссии. Этот привод при прямолинейном движении работает в ГМТ американ- ханический редуктор (МР), которые в совокупности составляют гидромеханическую коробку передач (ГМКП) . Обязательным злемВнтОМ Гидромеханической трансмиссии (ГМТ) является ВхОдной редуктор (ВР), обеспечивающий согласование режимов работы двигателя и 2ТП. Структурная схема таких трансмиссий показана на рис.
91. В ней поток мощности от двигателя к механизмам поворота разде- У 2 Я 4. К 2 д' 4 Момент на насосном колесе всегда равен моменту, подведен:ному от двигателя: М, = М„и,т~„ где уХ вЂ” коэф ициент приведенного момента двигателя. ного колеса приведена на рис. 92. Все параметры, характеризующие совместную работу двигателя и гидропередачи, определяются по равенству безразмерных коэффициентов уХ„=уХ„, а все дальнейшие расчеты сводятся в 'табл. 13. Таблица 13 КОмОР тОчеи Примечание То же Рабочая зона гидропередачи разбивается на ряд интервалов, а то~ки Обозначаются от 1 по и.
В первую строку таблицы зано- 1 и, сятся передаточные отношения и „= — =— ~г , во вторую — КПД Чг гидропередачи, в третью — безразмерные коэф ициЕнтЫ МОМЕН- где и„п, — соответственно передаточное число и КПД входного. редуктора. По безразмернОЙ характеристике МБ='~Хни нб, где ф~я 'кОэффици8нт момента насосного колеса; Й вЂ” активный диаметр ' гидропередачи, поэтому можно записать скоростеи Однако если рабОчие скорости Движения машины в .данных условиях меньше ор (о<ар), то ГМТ обеспечивает более высокую приемистость. ПОВОРОТ тйнКЙ с ГидрОМВХЙНИчФСКОИ трансмИССНВЙ Поворот танка с ГМТ, выполненной по схеме ~б (рис.
91), равноценен повороту танка с МПП, рассмотренному ранее, В этой схеме частОта вращения турбины играет ту же роль, что и частота вращения вала двигателя для МПП (рис. 89), а передаточное число для ГМТ определяется так же, как и для МПП. Поэтому КГП не влияет на величины расчетных радиусов, которые для этой схемы являются устойчивыми.
Положительная роль КГП в этом случае сводится к тому, что она автоматически увеличивает силу тяги при входе танка в поворот. Для ГМТ по схеме а (рис. 91) поток мощности разветвляется перед входом в КГП. Поэтому, если КГП не влияет на частоту вращения СШ суммирующего планетарного ряда, частота вращения ЗШ зависит от режима работы КГП, так как для ГМТ передаточное число гидромеханической коробки передач есть произведение передаточных чисел КГП и МР и„„=и,и„,р,. Следовательно, в суммирующем планетарном ряду угловая скорость солнечной и эпициклической 'шестерен будет: Повторив выкладки, выполненные при выводе передаточного числа МПП, получим для ГМТ Из структуры полученного выражения следует, что передаточное число ГМТ на каждой передаче есть величина переменная, зависящая от режима работы КГП.
Трансмиссии «Кросс-Драйв» танков М46„М48, М80 имеют МПП 1 типа П группы, поэтому при повороте с расчетным радиусом солнечная шестерня суммирующего планетарного ряда забегаюиего борта будет вращаться в ту же сторону, что 'и при прямолинейном движении, но в два раза быстрее (свойство дифференциала), а солнеч~ная шестерня ОтстающеГО борта будет Оста новлена. Отсюда передаточные числа на забегающую и отстающую сторону будут: импп1 = ип 3 расчетный радиус Трансмиссия танка «Леопард-1» имеет МПП 1 типа 1 группы. При повороте с расчетным радиусом солнечная шестерня сумми- рующеГО планетарнОГО ряда ЗабеГающеГО бОрта будет вращаться. в сторону зпицикла, а отстающего борта — в противоположную, но с такой же скоростью.
Поэтому для' передаточных чисел на ззбегиощиЙ' 'и Отстающий борт будем иметь: а расчетный радиус ворота для ГМТ„выполненных по схеме а (рис. 91), не являются постОЯнными. Они изменяются с изменением сопрОтивлений движению, так как при этом меняются передаточные числа гидропеРедан и,. Это затрудняет управление при повороте. От этого недостатка в трзнсмиссиЯх «Кросс"Дрз Йв» на танках М6ОА1 избавились, перейдя к ОднопоточнОЙ схеме. В танке «Леопард-1» КГП включается только и самых тяжелых режимах движения, а в большинстве случаев насосное и турбинно6 колеса сблОкирОВЗтрансмиссии на 5 — 13% и обеспечивает получение устойчивых рздиусОВ поворОта.
В дополнительном приводе ПМП трансмиссии этого танка последовательно обеспечивается попеременное включение двух передаточных чисел и„2 и и ~ «и~2>и„1). Это позволяет иметь ня каждой' передаче по два расчетных радиуса поВорота: Иоворот танка с бесстуненчатым иеханизыом поворота Бесступенчатые механизмы поворота применяются на шведском безбашенном танке Ягч-103, швейцарском танке Рк-68, американском танке М1, западногерманском танке «Леопард-2» и БМП «Мардер». Во всех этих трансмиссиях в дополнительном приВОДе ИПП ВключОНЯ регулируемая гиДроОбъемная переДача (ГОП) осевого типа.
При прямолинейном движении подача насоса ГОП равна нулю, солнечные шестерни суммирующих планетарных рядОВ Остановлены, Вся мощность двигателя через ко" робку передач подводится к эпициклам суммирующих планетарных рядов. Эти механизмы относятся к МПП 1 типа 1 группы. Торможение солнечных шестерен обеспечивает устойчивость пря- молинеЙНОГО движения. Бесступенчатое изменение радиусов поворота получается за циала в цепи «гидромотор — разветвляющий вал» (рис. 96) обес- Из рзВнОВесия Вала эпициклав получим значение передаваемого от двигателя на вал зпициклов: момента, Преобразования этого выражения дают Выразив угловую скорость вращОния дВигателя ид через скО- рость арямолинейного движения оо до поворота, получим Мощность двигателя, проходящая через ГОП, складывается из мощностей, поступающих от ГОП к солнечным шестерням суммирующих планетарных рядов Ж,~ и У,2'.
Выразив моменты М~ и М~ на солнечных шестернях через силы тяги и торможения, а угловые скорости и1 и и2 через скорости забегающей и отстающей гусениц, после преобразова~ний окончательно будем иметь печивает противоположное вращение сол~нечных шестерен с равной угловой скоростью. Чем выше подача гидранасоса, тем выше частота вращения солнечных шестерен и тем меньше радиус поворота. Скорость центра тяжести при повороте равна скорости прямолинейного движения ДО пОВОротз. Кзк бы ни изменялись сопротивления движению, радиус поворота всегда соответствует установленной механиком-Водителем пОдаче гидранзсоса (положение органов управления), что обеспечивает уверенное управление движением машины со стороны механика-водителя.
Рассмотрим распределение патака мошнастей при пОвороте с Я<Яс, Потреб" ная для поворота мощность двигателя Ж~, складывается из мощности Кц поступающей в корОбку передач и мощности Кдоп по ступающеЙ Через ГОП к солнечным шестерням суммирующих пла- НЕТЗРНЫХ РЯЛОВ: Подставив выражения (125) и (126) В урав"е""е лучим жд.