Чобиток В.А. - Теория движения танков и БМП (1053690), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Поэтому ответствующими коэф ~ ИЛС.у~тр~~С— Учитывая, что где Ш'(1) — используемая в данный момент движения мощность двигателя, и заменив пределы интегрирования в левой части, по- лучим Полученное уравнение перепишем в виде Поделив правую и левую части уравнения ~51) на вес машины, получим Введем обозначения: т~ ~Ш'у~) — среднее значение, или математическое ожидание, квт .
по времени используемой удельной мощности двигателя, —,' КН по пути удельных потерь в ходовой части танка; 6 Зак. 5281 Й пути коэффициента сопротивлений грунта. Выражение (52) приведем к виду д ~ У у — О 8 х+ч 8 откуда 80 ср 1О Отношение К ~ гателя использ ется для обеспечения движен МОЩНОСТИ Дви с ов ях.
Назовем его коэффициентом полезного и- ыраже- в данных МОШности дви~а~еля. Это дает возможность ние (53) записать в виде Так м образом, удельная мощность необходимая для о ичения средней скорости в заданных дорожных условиях, х р теризуемых математическим ожиданием сопротивлен я движ ни ,(~), м жет быть определена, если известно математическ ений в хо овой части т.(~,. ч), коэф- ожидание по пути сопротивл д фи иент использования мОщнОсти дВиГателя и 0 КО И ИЕНТЫ поле н го действия силовои установки п,.у и трансмисси К эффициент полезноГО использоВания мОщнбсти д Гзтеля т необходимости снижать скорОсть зависит от типа трансмиссии, о вижения танка при поворотах из-за кривизны пути, Р псе Внии неровностей местности, из-за раскачиваний к р у и у а" ров балансиров в ограничители хода катков.
т к б зом, средняя скорость танка прямо пропор атическому ожиданию по времени используе Я и обратно пропорциональна математическим ож -, „и и „в „одовой части и сопротивлению ГРУ т . о новной арактеристики энерговооруженност задается ЕГО МакСИМЗЛЬНЗЯ МОШНОСТЬ ~е шах ур быстроходности в первом приближен~и можно Уд ть удельной мощности танка Потери в гусеничном движителе зависят от величины предварительного натяжения То и скорости перематывания гусениц о.
Поэтому можно записать ',.~ ~о) — составляющие потерь в гусенич~ном движи- теле Определяемь1е соответственно Величинои предварительного натяжения и скоростью двим~вния. В процессе эксплуатации танков натяжение гусениц регулиру- 'ЕТСЯ В СООТВЕТСТВИИ С УСЛОВИЯМИ ДВИЖЕНИЯ ДОЗТОМУ ~ г д(Тр) КОС Венно зависит от скорости движения. Однако в пределах зксплуатаЦионных натяжениЙ состаВлЯющая потерь В гусеничном ДВижитеде, определяемая предварительным натяжением, меняется не.значительно, как это видно на рис. 46.
Поэтому можно принять, что ~', ц ~ТО) =сопв1 и соответствует потерям при нормальном для каждоЙ машины эксплуатационном натяжении. РИС. 46. СОСТЭВЛЯЮЩЯЯ ПОТЕРЬ В ГУСЕНИЧНОМ ДВИЖИТС- ЛО, ЗЕВИСЯЩВЯ ОТ ПРЮДВЯРИТЮЛЬНОГО НВТЯЖОНИЯ: 1 — ИС-3; 2 — Т-ББ, гусеница с РМШ; Я вЂ” ПТ-76; 4 — Т-Бб, ГусениЦ3 с ОМШ Отсюда, подставив выражение (57) в ~56) и проведя преобразования, получим щей потерь в гусеничном движителе, зависящей от скорости движения. Таким образом, для получения математического ожидания потерь В гусеничном движителе необходимо найти математическое Ожидание по пути тОЙ части потерь, которая заВисит От скорО- сти движения„и к ней прибавить часть потерь, определяемую натяжением гусеннц. чах.
В настоящее время нет усъановившегося Взгляда на выбор максимальной скорости движения танка. Так, у ПТ-76, БМП-1, БМД, Т-72 на максимальной скорости имеется запас удельной силы тяги по двигателю, а у Т-54 максимальные скорости из-за больших потерь в механизмах могут быть реализованы только при движении на спусках. Будем называть максимальной скоростью по тяговым свойствам о„„,, скорость движения, при которой отс тств ет сила тяги у у д = О), т. е. мощности двиГателя хВатает тОлькО на по двиГатюлю Д Пу Од О,В '3,О $7 Ри~.
БО. ~'~~исимо~~~ с~еднСЙ с~~О~Ос~и т~н~з От с~ О мй~спм ~л~но1~ с1~о~ости прп нсиЗмсинОЙ УдельнОЙ мОщнОсти: 1 — ~ОВНЫЕ Г~УНтоВЬИ ДОРОГИ; 2 — ГРУЯТОНЫЕ ДОРОГИ С ПОДЪЕМЗМИ И СПУСЕВМИ Эта зависимость получена для ровных грунтовых дорог и тех же дороГ при наличии на них спускоВ и подъемОВ. Как следуют из этОЙ заВисимости, при изменении максимальноЙ скорости пО кинематике в довольно широких пределах ~о~„„/о „, = 0,8 — 1,3) средняя скорость движения танка практически не меняется. Для уменьшения габаритов и массы трансмиссии целесообразно иметь ~шах к <. Опщ„-, т.
На современных быстроходных танках максималь- преодоление внутренних сопротивлений танка. Фактическую максимальную скорость назовем максимальноЙ кинюматической скоростью ап „„. Если при различных удельных мощностях танка определить о „, и, изменяя о~,„„, найти средние скорости, то можно оценить влияние максимальной скорости на среднюю скорость движения. На рис.
50 показана зависимость отношения среднеЙ скорости (при ограничении максимальной скорости по кинематике) к средней скорости, кОГда максимальная скорость ОГраничюна тяговыми свойствами машины, от отношения максимальной скорости по кинематике к максимальной скорости по тяговым свойствам. ные скорости движения составляют 65 — 70 км~ч.
Очевидно, в ближайшие годы это будет целесообразный предел для максимальных скоростей движения. На стадии проектировочного расчета танка необходимо так выбрать характеристики силовой установки, трансмиссии и ходовой части, чтобы в заданных условиях была обеспечена требуемая средняя скорость. Выражение ~55) перепишем в виде ~'ср [~в(Х ) + ~в У)1 ~гтр.'гз~п~~с. Лтр Из приведенного выражения следует, что заданная средняя скорость достигается при меньшей удельной мощности за счет совершенствования силовой установки (увеличение ~,, ~), трансмиссии (увеличение Й,Р„Й,„Чтр), ходовой части (уменьшение потерь и улучшение сцепных свойств с грунтом) и системы подрессоривания (увеличение А ). Таким образом, решать задачи повышения быстроходности танка можно как путем установки более мощньи двигателей, так и путем совершенствования систем танка. Для вновь разрабатываемого танка выполняется проектировочный тяговый расчет, который включает следующие этапы, отличные от поверочного тягового расчета: выбор двигателя, обеспечивающего заданную среднюю ско- РОСТЬ; выбор максимальной о скорости танка и скоростей на первой Оу и вторОй Оп передачах; разбивку диапазона и определение передаточных чисел трансмиссии на различных передачах.
Определим, что вновь создаваемый танк массой 36 т должен иметь среднюю скорость движения по грунтовым дорогам 40 км/ч (11,1 м/с); устанавливаемый на машину гусеничный движитель имеет гусеницу с РМШ и поддерживающие катки; нормальное Н фф чества системы пОдрессоривания Йп = 0,95; система Охлаждения зжееционная, трансмиссия планетарная. Математическое ожидание сопротивлениЙ Движении по путя Для заданного типа гусеничного движителя при предваритель- 1',. „(То) = 0,0З; т,,У~'„.
~~о)1 = 0,025, откуда математическое ожи- дание потерь в гусеничном движителе по пути будет и, ф „) = = 0,055. г Коэффициент полезного действия силовой установки с эжек- ционнои системой охлаждения может быть принят т~,. У=0,9. КПД планетарной трансмиссии принимаем по аналогии с выпол- ненными конструкциями (Ч~~ = 0,85). Из графика (рис. 75) по- лучим, что при о, = 40 км/ч; Й, = 0,82.
миссии зависит как от числа передач и, так и от удельной мощности. Задавшись и = 7, определим удельную мощность, обеспечиВающую заданную среднюю скорость, ВОспользОВЯВшись методом последовательных приближений. В первом приближении полагаем Й',Р = 1, тогда 11,1 (0,055 + 0,068) кВт 1 0,82 0,95 0,9*0,85 кН При и=7 и №,„„=2,28 кВТ/кН, Й", =0,97 (рис. 49). Во втором приближении Ж"„= 2,З~ К Т р е т ь е п р и 6 л и ж е н и е не вносит существенного уточнения В Величину Ууд поэтому принимаем) что удельная мощ ность, Обеспечивающая заданную среднюю скорОсть при Выбранных характерстиках систем, будет Х„= 2,З5 кН Устанавливаемый на машину двигатель должен иметь мощ- НОСТЬ Из имеющегося в распоряжении разработчиков двигателей Выбирается тот, мощность которого наиболее близка к требуемой.
7.4. ВЫБОР МАКСИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ТАНКА, СКОРОСТЕЙ НА ПЕРВОЙ И ВТОРОЙ ПЕРЕДАЧАХ И ДИАПАЗОНА ТРАНСМИССИИ Максимальная скорость танка, скорости на первой и второй ДЛЯ ЭТОГО СТРОИТСЯ 3ЯВИСИМОСТЬ уДЕЛЬНой СИЛЫ ТЯГИ ОТ СКорости движения без учета потерь в агрегатах танка (кривая 1 на И) Ормуле ных сил тяги на грунт составляют примерно 8 — 10% тягового уси- лия, подведенного к ведущему колесу (т~, = 0,9 — 0,92).
Следова- тельно, для обеспечения удельной силы тяги на грунте, равной 0,65, удельная сила тяги на ведущем колесе должна быть Отложив на оси ординат ~,"~, проведем горизонталь до пере- сечения с кривой 2. Из точки пересечения проведем вертикаль до пересечения с осью абсцисс. Полученная точка и даст значение максимальной скорости на низшей передаче г1. Отсюда диапазон трансмиссии Поскольку уменьшение максимальной скорости на 20% по сравнению с максимальной скоростью по тяговым своЙствам практически не снижает среднюю скорость танка„но способствует уменьшению скоростного диапазона трансмиссии, ее массы, можно принимать Для некоторых машин максимальная скорость на низшей передаче задается исходя из необходимости обеспечения безопасно- го движения в специфических для данной машины словиях о, ( ). например из условия безопасного движения в парках и на стоян- 7.5.