Чобиток В.А. - Теория движения танков и БМП (1053690), страница 9
Текст из файла (страница 9)
ВЫБОР ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПЕРЕДАЧ СТУПЕНЧАТОЙ ТРАНСМИССИИ Максимальная скорость движения танка на низшей и высшей передачах получается при частоте вращения двигателя п,~. Построим внешнюю характеристику двигателя, отложив на оси абсцисс частоту вращения от О до п~. На основе анализа выражений ~ЗО) и ~31) можно заключить, что скорость движения танков на каждой передаче обратно пропорциональна передаточному числу трансмиссии: машин — по условию обеспечения безопасной погрузки в самолеты. Окончательно можем записать равный- где А — коэффипиент пропорциональности, 22,62Гв.к.
Поскольку выбраны максимальные скорости на высшей и низшей передачах, то, отложив на новой оси ординат (рис. 52), проведенной через п~, скорости движения танка на высшей о и низшей 0~ передачах при частоте Вращения максимальной мощности и соединив эти точки с началом координат, получим закон изменения скорости на высшей и низшей передачах. Рис.
52. ГрефБчюскзЯ РйзбБВкй диепйзОнй трансмиссии Для выделения рабочего диапазона трансмиссии скорость на П пе едаче выбираем так, чтобы в диапазоне скоростей оп — о п еодолевались сопротивления ~ ~ 0,3. Для этого на оси ординат откладываем до пересечения с осью а ц сс. цисс дает максимальную скорость на второй передаче. Рабочий диапазон трансмиссии определяется, как и ранее, отношением ~т . Разбивка рабочего диапазона ~выбор промежуточных передач) производится так, чтобы на каждой передаче использовать рабочий диапазон частот вращения ~и — п~). Чтобы не произошло остановки двигателя, при частоте вращения и„необходимо перейти на низшую передачу.
При этом для использования всего диапазОна устойчиВОЙ Работы дВигателя неОбходимо, чтобы скорость движения при и„, на Высшей передаче равнялась скорОсти при и;~ на низшей. Найдем отношение максимальных скоростей на соседних передачах при выбранном способе разбивки рабочего диапазона трансмиссии. Запишем: с кривой 3 ~„~о) ~рис. 51), а из точки пересечения — вертикаль бс и Точка пе есечения с осью абс- Так как о; ~ = о< + 1) „, получим Таким образом: т.
е. при условии использования диапазона устойчивой работы двигателя рабочий диапазон трансмиссии Разбивается по геометрической прогрессии. Обычно при заданном числе передач используется не весь диапазон устойчивой работы двигателя, а диапазон ао — и~ (по> и„), что повышает устойчивость его работы. Поэтому знаменатель про- грессии Как правило, перекрытие графиков тяговых характеристик со- ляет 2 — 5 км/ч. став Определим необходимые передаточные числа трансмиссии на различных передачах.
При полученной максимальной скорости о передаточное число на высшей передаче откуда ~тр (и-1): ~тр Чо~ ~т — 1) ~тр~ — ~тр иЯО (и — 2) . йтр И: итр тЧО Итр 1 (и — ~) : ф) откуда показатель геометрической прогрессии при разбивке рабочего диапазона трансмиссии будет При переключении с низшей на высшую передачу учитывается, . таким образом, возможное падение скорости движения танка. Частота вращения вала двигателя в конце первого этапа разгона на высшей передаче и„< и < по. Если число передач задано„а,до определяется по ФОРмУле (6З). то необходимо проверить, чтобы при переключении передач с низшей на высшую соблюдалось условие до -'. Ч.
В том случае, если предварительно не задается значение требуемого числа передач, то оно определяется по выражению Как правило, по этой формуле и — нецелое число. Округле- обеспечивае ние до первого целого числа в сторону увеличения т переключение передач при некоторой частоте вращения по > и„. Из плана скоростей угловая скорость поворота танка определяется выражением Из Формулы ~66) следует, что Радиус поворота танка зави- сит от Разности пеРеносных скоростей забегающеи и отстающей Гусениц- При повороте танка в Отсутствие буксования и юза точки О2 и О опорных поверхностей гусениц, лежащие на пересечении их продольных Осей симметрии с поперечной Осью, на которой лежат центры поворота О.
Имеют абсолютные скорости, Равные "улю так как ~2=~2о и Й=Й о, а векторы этих скоростей соответственно направлены в разные стороны. Абсолютные скорости Остальных точек Опорных поверхнОстей гусениц, лежащие на их продольных осях симметрии, не равны нулю. В этом легко убедиться, если Рассмотреть кинематику точки К, лежащей на продольной оси симметрии отстающей гусеницы. Точка К имеет абсолютную скорость Ок або, Являющуюся равнодействующей вектора относительной скорости й~„направленной по продольной оси симметрии отстающей гусеницы и вектора переносной скорости о~~, = иОК, направленной перпендикулярно к линии, соединяющей центр поворота танка с точкой К (или по касательной к радиусу ОК).
План абсолютных скоростей всех точек, лежащих на продольных осях забегающей и отстающей гусениц, представлен на рис. 55. либо других точек забегающей и отстающей гусениц саответст- ВЕННО. Определим путем построения. вектор абсолютной скорости точки А, лежащей на продольной Оси забегающей гусеницы. актической скорости забеГа- В точке А построим вектор о'2 ф ющей гусеницы и соединим точку А с фактическим центром пово- /~ Ф,Ф е А нап аБ- рота О .
Деиствительная переносная скорость в точк лена по перпендикуляру к радиусу О'А, проведенному в точке А, а ее величина определяется продольной составляющей о'2. ПО плану скоростей Определяется и поперечная составляющая 02 Вектор абсолютной скорости точки А отыскивается В результате сложения его продольной об„, «скорость буксования) и попереч- НОЙ О2 состаВляющих. ПРОВедЯ из тОчки А перпендикулЯР к Вектору абсолютной скорости до пересечения с поперечной осью танка В точке О 2 Определим смещение полюса поворота забегающей Гусеницы ~2.
Аналогично можно определить и ~». Для лучшеГО понимания прОцессОВ ВзаимОдействия Гусениц с грунтом и взаимосвязи силовых и кинематических величин рас~Мотрим наиболее ПРОСТОЙ случаЙ Поворота танка, Который ХараК- теризуется следующими условиями. Поворот происходит на горизонтальной площадке с твердым дорожным покрытием «например, бетон) с малой скоростью. Центр тяжести расположен в продольной плоскости над серединой опорных поверхностей гусениц. При этом можно пренебречь влиянием центробежной силы и силами сопротивления поступательному движению гусениц Я2 и Я» и считать, что при смещении тракоВ Относительно дорожноГО покрытия между ними действуют только силы трения скольжения.
В этом случае по всей длине опорной поверхности «рис, 57) дейстВуют В Вертикальной плОскОсти нОрмальные равномерно рас пределенные давления о». В Горизонтальной плоскости на Опорные поверхности Гусениц (рис. 58) действуют: Рис. 58. Силы, действующие на опорные поверхности гусениц при повороте Д,, Я1 — силы сопротивления поступательному движению соответственно для забегающей и Отстающей гусениц; 8~, з1 — силы сОпрОтивления поперечному смещению Гусениц, приходящиеся на единицу длины опорной поверхности и создающие момент сопротивления повороту, действующий со стороны грунта на танк; Р~, Р,— силы тяги на забегающей и торможения на отстающей Гусеницах.
Внешние силы и момент, действующие на танк при повороте, представлены на рис. 59. Направление силы Р1 выбирается для наиболее характерного случая поворота, когда она является тор- Рис. 59. Силы и момент, действующие ня танк при рзвномерном повороте с мелой скоростью нв бетоне ;оставим уравнения моментов внешних сил, действующих на танк, относительно точек 01 и 02 ~рис. 61): РИС. 61. СИЛЫ И МО- мент, дейстВУющие На ТЭНК ПРИ РЙВНО" МерНОМ ПОВОРОТе С малОЙ скОРОстью ня юфОрмируемОм ОснО" 83НИИ При Р1=О, т. е. когда поворот машины осуществляется без торможения отстающей гусеницы, поворачивающий момент небольшой: В случае движения танка на горизонтальной площадке с малой скоростью, когда можно пренебречь действием центробежной силы„а Л~ —— Я1, момент сопротивления повороту Момент сопротивления повороту и поворачивающий момент можно определить экспериментально путем замера с помощью тензОвалов силы тяГи Р2 и тормозной силы Р1 Исследование момента сопротивления повороту проводится по расчетной схеме, которая предполагает: прямолинеиному движению, Во-вторых, реализация больших си4 тяги, необходимых для поворота, затрудняется из-за уменьшении коэффициента сцепления.
Момент сопрОтивления пОВороту уменьшается при уми~ы~'~ ' нии длины опорной поверхности, придании тракам корытообразной формы в поперечном сечении, способствукпцей скольжения по грунту, уменьшении нагрузки под крайними опорными катками, что реально при больших предварительных натяжениях гусениц с РМШ.
9. ПОВОРОТ ТАНКА С УЧЕТОМ. ДЕЙСТВИЯ ПРОДОЛЬНЫХ И ПОПЕРЕЧНЫХ СИЛ При рассмотрении равномерного поворота на горизонтальной площадке с пОстОянным радиусом и мялОЙ скоростью не учитывалось влияние на поворот танка каких-либо продольных и поперечных сил, за исключением поперечных составляющих касательных реа~~ций грунта. Однако,при повороте танка на подъемах, спусках и косогорах помимо, поперечных составляющих касательных реакций грунта на него действуют 'силы: на подъеме (спуске) — продольная составляющая веса; на крене — пОперечнзя состаВляющая васа; на косогорах — продольная и поперечная составляющие веса.
При повороте танка нз подъемах (спусках), при кренах и 'на косогорах на танк действуют также продольные и поперечные составляющие центробежной силы и силы инерции. Исследование поворота танка при действии продольных и поперечных сил проводится с целью выявить наиболее тяжелые условия движения, которые следует учитывать при тяговом расчете поворота и при выборе и оценке механизмов поворота, а затем определить рациональные приемы вождения танков с различными механизмами повОрота В разнООбразных условиях. При исследовании поворота с учетом действия продольных и поперечных сил принимаются следующие допущения: нормальные нагрузки по длине опорной поверхности гусениц Распределяются равномерно, т. е.