Кристи М.К. - Танки - основы теории и расчёта (1066295), страница 12
Текст из файла (страница 12)
получим (а) !(ак видим, сила тяги на крюке есть функция угла подъема грунта. Для отыскания максимального значения ее определим первую проиаводную по а и приравняем нулю дРк да =- — (Я вЂ” е)0 з!па — бсоза=О. Отсюда 1 !К ~ср ~сс 'С' Найдем значение сс и, ,р , подставив его в формулу (а), Потучим Есстуссх =(ьсс — о) О соз зср — О 3!п зср ° Отрицательное значение угла з,р показывает, что наибольшая сила тяги на крюке будет на уклоне. 2-я задача: Оп е р делить силу тяги на крюке трактора, тянущего за собою колеснукг повозку веса бс'. Ретенпе: Зная вес п и~ е р ~ ппгй повозки и задаваясь коэфициентом сопротивления движению повозки сс, получим Е„= й О' сова--' О' з!и к; при движении по горизонтальному учзстку пути Ее= 7 О ° Если движение п оисхо ит будет от ица р ходит под уклон, то второй член формулы (Ь) р тельный, и, если он больше первого члена, то сила тяги на крюке получит от ицател р ьное значение, т.
е. она станег толкающей тягач силой. Это может и и прицепкой. роизойти прн жесткой связи между тягачом ь (Ь) Сила инерции 1 В сл чае у ае выполнения следующих неравенств !с'о ( Ее ( Е ч, ссс - Ед ' Есч неизбежно по закону танк движется с у коренно и замедленно и, как следствие, появляется сила инерции 51 = т1з, уравновешивающая Д'А л а м б е ра действующие на машину внешние силы: 61 = Ед — ссз или, если (19) Ее) Е,„, то Есч Ла! (20) здесь коэфициент ф ц ент 3 учитывает инерцию вращающихся масс танка. Обозначая масс ма су машины через т и приведенную к скорости дви жения машины масс в у ращающихся деталей через та, получим выра жение действующей силы инерции 1е в виде: 1о = (т+ т,)1 = т (1+ —" )1 = 5т1 = Ы, (21) где 1 — сила ине пни р массы машины без учета вращающихся деталей. Приведенная масса в а вращающихся деталей определяется на основе равенства живых сил.
Величина 8 на разных передачах коробки скоростей разнзя. При больших п е маховика 3 может ер паточных числах при разгоне (с учетом ин р ерции ) ' может достигать очень большой величины порядка 15 — 20. При торможении т. е. и ри выключенном фрикционе, 3 не превышает 1,2. зз фоРмУл (!9), (20) и (21) легко определяется ускорение: Ед Й~ тз Есч слз (26) Так как в са с мом начале тягового расчета нами было принято, то ч рутящий момент двигателя есть величина постоянная то х 22 ч 23 ле из ч,ормул следует, что ускорение 1' — также величина постоянная. Таким об азом в р зом весь расчет мы будем строить на равноускоренном или равнозамедленном движении.
Величина коэфициента з должна быть определена конкретно для каждой машины, (22) 2. Общее уравнение движения Выйхе мы рассмотрели в отдельности все внешние силы, действующие на танк. Здесь выведем общее уравнение движения. Для этого воспользуемся принципом Д'Ал а м б е р а: „Если к внешним силам, Фиг. 26. Схема сил, действующих иа танк при неравномерном движения. Š— Р— Ее соз й — Л вЂ” сгс — О сйп сс = О. Каждая из входящих в это уравнение сил была подробно определена выше. Рассмотрим частные случаи уравнения (24).
К ак уже указывалось, силой сопротивления воздуха можно пренебрегать при скоростях движения до 50 нл,'час. Тогда уравнение движения примет вид: Š— Ессозй 1о Яс ~ — Озшес)=0, (25) мо Й,+ Оейпз=/~' — суммарное сопротивление движению, тогда (26) Š— Е созй — 16 — Й„= О. действующим на материальную систему, прибавить силу -инерции, то систему можно рассматривать, как находящуюся в равновесии'. На фиг. 26 нанесены все внешние силы, действующие на танк, включая и силу инерции, Уравнением движения будет уравнение проекций на ось Х вЂ” Х: или Р=Р,ц — 7г О сова; (31) !. или (27');;, суммарным "'~, обозначается 270 Л~, и — — = ~р сов а+ згп а. дя (28) 3= а шла, (с — р+13а .
(20) ~ 29') а в пределе: ведущую 01 В случае равномерного движения ганка при отСутствии силы тяги на крюке имеем Р=-77ь, 270. Л' где Р=Рд= (27) подставляя эти значения, можем написать: 270 7кг — =-: р О сова+ Пайп и Величина, стоящая в.
правой части равенства, называется козфициентом сопротивления движению на подъем и буквой 90. ро р,соз а+ вша Формулы (27) и (27'1 могут быть написаны теперь в виде: Р=теО1 270 Фгя 90О (Рд Рсч Л При Р„,; Рд, что может случиться при малых скоростях движения, получим: )гм соз а юо 3 Из равенства Р = аеб = 7гб соз а, где 7г потребный коэфициент сцепления с грунтом; раскрывая выражение ао, получим: 3.
Определение скорости движения. Буксование Обычное определение скорости движения машины по радиусу ведущего колеса может, в гусеничной машине дать неточный результат. Это объясняется тем, что гусеничная лента двигается по ведущему колесу с некоторым скольжением, а главное, гусеница охватывает колесо по многоугольнику, а не по окружности. Поэтому в гусеничных машинах скорость определяется по иной формуле, чем в колесных, а именно: 0,06я Г и и= (30) где я — число звеньев гусеничной цепи, проходящих через зубчатку за один оборот ее, 1 в шаг гусеничной цепи в м, ЯО М л ш,ло оборотня,пни ягеля, - передаточное число трансмиссии, и - .
скорость движения в и.ц'чис. Буксование определяет потерю, энергии за счет потери скорости и ягря ..ается отношением потерянной энергии Ь', к энергии затрачен- о 0 Х. Обозначая буквой о коэфициент буксования, будем иметь: от а= — = — — — =1 — — — . т ят ~'.сли определить а на длине шага цепи 7 (фиг. 27), то 1 — к а —" Фиг. 27. Схема сдВига шпор в грунте нри буксовании г. е. физически буксование выражается в образовании лунок от ш р анин лунок ог шпор гусеницы в грунте, получившихся вследствие продольного сдвига шпор на величину к, =- а1. Па фиг.
27 схематически изображено постепенное нарве енное нарастание продольного сдвига шпор по мере передвижения машины вдоль г ины вдоль гусеницы и. выхода из зацепления с грунтом задних звеньев. Все шпоры сдвигаются каждый раз на одинаковую величину, ичину, и, таким ~бравом, чем ближе шпора к заднему катку тем большее с У ьшее число раз она .двинулась н тем бол~шую по длине образовала лунку.
Передняя шпора, хотя н вошла в зацепление, но создать дос дать достаточно большого сопротивления сдвигу не может так как опирает.я н р к опирается на рыхлый неспрессованный еще трупы Действительная скорость машины и с учетом буксования, очевидно, булет меньше теоретической и, и определится по формуле я= (1 — а) и,. (32) у гусеничных машин буксование имеет значение только при больших перегрузках идти на рыхлых грунтах. В нормальных условиях работы величина ее не должна превышать беуо.
4. Графические методы решения задач Графический метод решения задачи имеет большие преимущества по сравнению с аналитическим методом вследствие своей простоты и наглядности. Точность его вполне достаточна, так как она не выходит из пределов тех ошибок, которые мы допускаем, задаваясь эмпирическими коэфициентами. Рассмотрим ряд графических способов решения задач. Рая номер но е дв и же ни ес"танка Г1ри равномерном движении танка имеет место следующее равенство Йо — — Е = 6 (ф соз и+ сйп и), (27) ь или фе.== о соки — г-з1п а.
Графическое построение этой формулы представлено пз фнг. 28. Здесь ОВ =1, ОС=. -., ОВ=сээ или, чтб то же самое, ОВ=с: ОС;=-РО н ОР = О(-" соз сс, э1п и) = гс . Фиг. 23. Графическое построение суммарного коэфициента сопротивления движению в зависимости отф ни. ~цц 6 —,— =- lг соз ит = ° „, Построение заключается в следую1 щем: на верти ьальной оси откладываетсн произвольный отрезок ОВ.= 1 Э и от точки О на горизонтальной оси откладываем в том же масштабе отрезок ОС =сП Из середины линии СВ проводим СВ окруэкность радиусом —,—; если нам из- 2 вестен угол и1 эо из точки О проводим прямую под углом и к горизонтальной оси, тогда отрезок ОВ = вэ. Доказательство; г' ВРО = ~ ВСО как опирающиеся на о,ну и ту же ' дугу окружности.
Следовательно, ~ 1 — ~ 3. Тогда ВК= соха ° 12(3) = = сохи ° 1д(1) = ф ° соя и; так как КО =. з1п и, следонательно, РК-~-КО = = ЛО = всози+ з1п а. Если нам задана неличина сэл, и потребуется определить угол и, то для этого достаточно из точки О провести окруясность радиусом г до пересечекия с окружностью СВВ и полученную точку пересечения Р соединить с точкой О.
В задачах тягового расчета почти всегда приходится проверять расчет по сцеплению. Сила ~ягн по сцеплению определяется следующим равенством Есц —— гст ° О ° соц с'. Предельный угол и по сцеплению определим, откладывая (фиг. 29) по горизонтали — — и засекая на окружности ВС точку Е из центра р лед 2 Лт радиусом Р Доказательство: Лт ЕО = 2 ° соз ит = фсц ° 2 0 масштабе ВО = О, ЕО=Ецы Приведенный метод графического репения распространяется и нз случай движени» под уклон ( — а) с торможением ~усенпп Действительно, чтобы осуществить раз- В ннмерное движение машины, мы должны Е чисть условие: о — —, где Š— сила '.о — С ~я~и на гусеницах. Если ие огрицзтельно, ~ сила тяги Е также имеет огрицатель~м значение, т.