Кристи М.К. - Танки - основы теории и расчёта (1066295), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Особенно вредными являются продольные угловые колебания, так ~ак они сильно влияют на изменение угла возвышения орудия. Поэтому нужно стремиться, чтобы продольные, а также я поперечные колебания корпуса происходили достаточна плавно, т. е. с большим периодом и малыми амплитудами, довольно быстро затухающими. Это требование должно в надлежащей степени обеспечиваться кон- грукцней подвески танка.
Применение достаточно мягкиМ рессор, дающих большую стрелу прогиба, я,амортизаторов, поглощающих энергию колебания трением, нужно призвать очень желательным в подвесках корпуса танка. фиг. 70. Схема перекатывания через препятствие катка с опи- рающейся нэ нега рессорой. Рассмотрим явления, протекаюп>ие прн переходе катком танка препятствия, когда на каток через рессору передается часть веса подрессоренных масс (фиг. 70).
Предполагаем, что гусеница — упругая гибкая лента, каток — со слабо деформирующейся Н>иной, и препятствие абсолютно упруго. Гусенична>> лента при перекатывании по ней катка, как было описано ранее, выстелется по Мривой 1 —,1. Каток, при переходе из положения 1 в положание П, последовательно будет занимать положения, изображенные пунктирными окружностями. Предполагаем, что независимо от скорости каток не отдейится от гу.
сеницы. Путь оси катка С изобразится кривой 2 — 2. Деформация шины 3 будет переменной величиной, уменьшающей крутизну кривой. Характер изменения 3'виден из фигуры. Пунк>ирная кривая 2 — 2 имела бы место я том случае, если бы шина колеса была жесткой. Площадка между сплошной и пунктирной линиями 2 — 2 изобразит работу сил деформации шины. Точка подвески корпуса О опишет кривую 3 — 3. В случае более мягкой рессоры будет иметь место пунктирная кривая 3 — 3. 318 Расстояние по вертикали от оси катка до точки  †креплен под- вески при переходе Препятствия меняется от ао до а, или а,.
ао — статическое положение; а, — наименьшая высо~а В над С при переходе данного препятствия; а,— то же, но при более мягкой рессоре. Разность пз — а, ==.1 или ао — и,.— Т, —. стрелы прогиоа рессоры при переходе данного проши ствия с какой-то постоянной скоростью танка. Рассмотрим систему сил, действующих на каток в каждый данный момент перекатывания его через препятствие (фиг. 71).
Через рессору передается часть веса танка О, которую можем считать постоянной, так как углы колебаний машины Еввйввв яы при переходе невысоцих препятствий малы. На ось катка через ту же рессору или с другим каким-либо путем передается толи " л кающее усилие Р. я Реакция сил О и Р будет приложена в точке В, находящейся на середине ~с луги прилегания шины к гусенице и будет,напразлена по радиусу к центру катка. я Эта реакция Лв и ее составляющие О и Я, будут переменными.
Фиг. 71. Схема снл, действую- Если принять во внимание массу коших иа каток. леса то будем еще иметь следующие силы: э — силу инерции, направленную в каждый данный момент под углом 90' к радиусу ВА; М вЂ” инерционный момент вращающейся массы колеса. Моментом трения, возникающим на оси катка, пренебрегаем. Определим величины действующих на колесо сил Р, Я н )7,. Напишем уравнения равновесия сил, действующих на колесо: ЕМ, = Р(17 — Ь) — а~/(т — Ь) И вЂ” ̄— УР= О, ВХ = Р— Я, — У, соз ~ = О, Е У = ьв — вэ — эв 51п р = 0> (1) (2) (3) где Я вЂ” радиус колеса, в Ь вЂ” смещение точмй приложения реакции )с, по высоте.
Лля данного положения колеса и данной высоты препятствия Н . величина Ь,постоянна; она зависит от радиуса колеса, высоты препятствия- и кривой выгиба гусеничной ленты. Инерционный момент и сила инерции определятся из: М„=У в, У, = тДе, где У,„— момент инерции вращающейся массы относительно оси А колеса, а — угловое ускорение того же вращения. т — масса вращающегося тела — масса колеса. 32Э Подставим это в уравнение (1) н определим силу Р, приняв во внймание, что втвв в = т и. соз (шг + вв) после диференцирования и, приняв для начала движения 1=0, ов= О н о = О, найдем, что Й вЂ” 1в в окончательно для силы Р получим: 1/(2ьв Л) Л () в т)7в)У (4) Из уравнения (2) определим Й;.
)7, =- Р— Ув соз,'~ илн 3' (2)~ — Ь) л (у + шов')у т)77 )7 — Л + ()7 — Ь) ' ввв — Л Из уравнения (3) определим Д: 1') = П+.l, 5)п 'р или . 1/(и~ — л) л у~ — л (6) вамм, твяв». В формулы (4), (5) и (6) входит линейное горизонтальное ускорение 7, которое может быть переменной величиной в зависимости от характера начала движения, машины при каждом положении катка, иначе — при каждом Ь. При подъеме катка на препятствие величина Ь возрастает от нуля до величины Н, как своего максимума, и при скатывании катка с препятствия уменьшается от максимума до нуля.
Закон изменения Ь при этом определяется кривой, построенной на фиг. 70. Перейдем теперь к простейшему исследованию колебаний корпуса ганка. Подробное исследование явлений колебания требует большой экспериментальной работы над подвесками танка, чего к настоящему времени еше ие имеется. Метод исследования продольных колебаний колесных экипажей приведен в книге Тимошенко, „Теория колебаний в инженерном деле" (ГНТИ 1932 г.). В данном курсе мы ограничимся рассмотрением колебания одной рессоры и дадим метод определения скорости колебательного движения х, ускорения х", периода колебаний Т и амплитуды а в зависимости от жесткости рессор т, высоты препятствия Ь и скорости лвикення танка о.
г уо При х=О х', =Ьу --. 'я а й х =--' х, о (4) хп = — гт. К уо (5) Вертикальные колебания я агс сбп Хпа ах найдем: х'сгх -(- — хах = О. М (6) После интегрирования получим: х'' тх — — =-- — — + С. 2 2М То — — 2«у хо илн чай Т =2яу о — ау т1, (7) тогда (2) Корпус танка, при переходе различных препятствий, испытывает одно, временно различного вида колебания. Основные из них: 1) колебания центра тяжести в вертикальной плоскости и 2) угловые колебания около продольной н поперечной осей, проходящих через центр тяжести.
Рассмотрим каждое из этих «олгбшшп в отдельности. Для простоты рассуждений будем рассм«три«ать одни к«~о«, подвешенный через рессору к корпусу заика (фнг, 72). Весом самого катка пренебрегаем. Фнг. 2. Схема подъема точки крепления рессоры к корпусу прн перекатывании катка через препятствие. Предположим, что каток преодолевает вертикальное препятствие вьы сотой 7о. За время подъема катка масса танка придет в состояние свободного колебательного движения, диференциальное уравнение которого получим, обозначив через М массу танка и т — модуль рессоры: М-;+тх= О (1), или его можно привести к такому виду: При начальных условиях, когда х=х ах и х'=О ткх,пах или выражая М=, где 7' — статическая стрела прогиба рессоры: тто Ю Отсюда видно, что скорость колебательного движения тем меньше, чем больше статическая стрела прогиба рессоры и чем меньше х,х, а х,х есть не что иное как высота препятствия 7г.
Ускорение колебательного движения можно получить из уравнения (1), заметив что М =— тГ« К следовательно, ускорение хп тем меньше, чем меньше 7' и пропорционально х. Максимальное ускорение будет в крайнем, верхнем и нижнем положениях, т. е, при х — Ь будем иметь:, Амплитуда колебаний, очевидно, будет равна 2/к Интегрируя уравнение (3), найдем: а = 1/ ~загс з1п — — +С,. г д х„,х Отсчитывая г от среднего положения, как и переменную х, для начальных условий получим ' С, = О, И приняв во внимание, что при наибольшем перемещении, т, е, при х = хп„х, выражение Полный период колебания То = 41п следовательно, Силы трения, возникающие между листами рессоры, уменьшают амплитуду колебаний а, но периода колебаний не изменяют.
Но, если мы поставим специальные амортизаторы, которые создают дополнительо Заэ 2я (8) 2 . у 2(>я Ь» лз Ьг) Угловые колебания Ь,— ч- лт (9) вйя 2 (тЬ> + ттьз! Я. >)г! ./ ные силы, Зависящиа ОГ Страды прОгнбз ршсоры, скорое>п нлп ускорения, то, обозначая силу гюягння колебаний !>> г ц', где С вЂ” некоторый ю>эфнциснт пропорцпональпосгн, период колебаний 7' получим и ниле: С где в -, ' — коэфициент ,>я>ухания.
С увеличением и уш личивастся 2>л> и 7 и прн и = — он становится бесконечно большиЬ>, 1!рн лзльнсйшем д У> удвднчсяии и движение становится апериолическим; в; е, «» ственные кодебаппя совершенно уничтожаются. Кроме параметров, влияющих на вертикзльные перемгшгпяя корпуса танкз, алесь, в угловых колебаниях> большое значение пмпо> момент инерция подрессорениой мш ы танка 7 и расстояния центра тююг>п от крайних точек крепления полпгс> и к кор.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
