Кристи М.К. - Танки - основы теории и расчёта (1066295), страница 56
Текст из файла (страница 56)
-+ соб 2 ~» '» 2 21 »й будет постоянна на всем участке. При Т = О, т. е. когда направление скорости совпадает с направлением движения, тогда: ! пз -4 = 2)са = 2по, т. е. скорость всех точек на участке 3 — 4 будет равна удвоенной скос рости танка. г 1» — (Л' — Р») б!я т, т бз-4 = 25' соз - = 2 ' — ' ° со 3 4 2 собт 2 путь сложного движения — циклоида, пределы изменения угла а от 180 +; до 360 — !4 54 .5 = 411 (соз, — 5!и--) ° 2 2 ! и булет постоянна на всем участке: ш) ! !»!»4 — г) 5!и 8 56- б, = — 255, 5!п = 2 ' =' ° 5!и, соб )З 2 Нз участке 64 — б (аналогично участку 14 — 1): Нз участке б — 1 гусеничная цепь неподвижна.
Скорость поступательного движения танка в случае гусеничной ленты (гибкой бесшарнирной) можно подсчитать по формуле где К вЂ” радиус ведущего колеса в зб, п — число оборотов двигателя в минуту. В случае же гусеничной цепи, состоящей из отдельных металлических траков длиной 1, скорость танка следует подсчитывать по формуле зи! 44 60 ' где а — число траков, навиваемое на ведущее колесо за один оборот. Так как гусеничная цепь навивается на ведущее колесо по многоугольнику, расчетный радиус будет какой-то средней величиной между радиусом описанного и радиусом вписанного круга для этого многоугольника. Приравнивая выражения о„, получим: Рассмотрим кинематику шарнирной гусеничной цепи.
Наиболее интересными, с точки зрения кинематики, являкжся участки 1 — 2 выстилания цепи на грунт (фиг. 100) и участки б — б подъема цепи с грунта. Явление, происходящее в этом случае, состоит в следую- Збб -=1< Е! =- М:.-:: !! сов и + й з1п ~ (а) нлм «и ° а 1 .яп13, г' аг«в|ц ~ 1!<. «ива) ~. определим и<ем: нижний парвдиий оц рш>й ьа«ц, > а>а< ь цо гу«еццчш>й цепи по- У степенно наката<яде<<я ца >рая, и>ц>жпмаа < > <»<,>< млг, залцнй, наоборот, скатывается с трава, «вобо>клвя его, и цо«лглццй пол влиянием натяжения цепи поацимвгг«ч.
И в том, и в лру>пм случае ветвь цепи указацных участков совершает качания, которы« м >в<но сравнить с качанием шатуна в кривошипно-<цатунном механизме. 11<»г<>му, с некоторыми допущениями, кинематиКу пепи на этих участках можш> рассматривать, как Кинэматику кривОшипно-шатунного механизма, лопуская при этом, что: 1) тело шатуна не жестко и движется только в шц>у сторону; 2) длина шатуна переменная н 3) изменение скорьствй и ускорений ПроисхОдит на иц>грввле пово- рОтЕ колеса, ограниченногО >ив<им цепи, Эти допущения не <ш «у> сущестйвйи<>й разницы в резулыагы нычислений, так >вв1с,матч,я<цие цейи йпечивает достаточную „жг«<ко«ть" шатуна.
За дямму ша>уцв в одном случае можем иринина><с Найдем скорость и ускорение точки А (фиг. 102); При повороте веду<пего колеса ца угол к имеем: х =-- 11 с<ж 'р -- !<> з1 и а, где В=А — длина <оаФуца, !< -- радиус ведущего колеса. Обозначая .где 1 — длина трава, <' — число трав<в па данном участке; в .другом случае; 1.=(1-~ >)1, и наконец все исслглоавнця можем вести на угле позорь<а ведущего колеса, хорда кот<>рого равна фиг 101 Полажение гусе ич-й «'и дчи ра а 1 длине трака в нвчввьныа момент движения. Предполагаем, что уыювая ско- рость ведущего колеса ы равномерна, и что при этом танк це перемещается, т. е.
нин<няя ветвь цепи приподнята над грунтом; тогда получим только относительное движение всех точек цепи в отношении корпуса танка. В начальный момент движения цепь занимала положение С„А,В, (фиг. 101). При повороте ведущего колеса на некоторый угол а, цепь пришла в положение АоА,В,. Трак С,Ао занял положение АаА„продвинувшись по оси х на евою длину 1, и угол наклона цепи,к горизонту »в изменился на р<.
При этом точка А, заняла положение В< и  — 'положение В,. В следующий момент - трак АаА< повернется вокруг точки Аа, и точка А, займет положение А; также и вся ветвь А,В, займет положение АВ, а ведущее колесо'повернется иа угол а,. Таким образом точка Ав совершила путь А,А, =1 и потом А,А; точка А, совершила путь . А;0>В и точка В,— путь В,В,В. При дальнейшем вращении ведущего колеса явление будет повториться. Очевидно, что при равномерном вращении ведущего колеса движение о~дельных точек рассматриваемого участка цепи не будет равномерным.
з>э . Скорость точки Л о 'л <!«<!х <Га <!< <Т< «а а>1 да Взяв производную - и принимая во внимание уравнение (Ь) и вве<<> <>< дениыс обозначения, кайлам, что сов (а я) тл = — — мК сов в и ускорение «ал 1 в<я (а — в) Л в>п а ~ !л лй " ~ соэв < ссУД В лействнтельностн же в абсолютном движени точка Л„неподвижна, и весь участок АаВа вращаетси вокруг нее с угловой скоростью «1 Х в!па "л= <!У 1 савв и угловыи ускорением Х 1>, сове З сов а +, в>вв а в>в З в =Фа л савв З За промежуток времени, когда ведущее колесо поворачивается на угол а„точка В, переместится в положение В и точка А„вращаясь вокруг непоавижной точки А„перемешается в положение А (фиг. 103), ведущее колесо выбирает слабину цепи, и танк за этот промежуток двигается только по инерции без силы тяги.
Несмотря на то, что данный метод анализа кинематики г1<сеничной цепи является приближенным, но он достаточно точно рисует характер явления н, в основном, доказывает, что: 1) неравномерность движения гусеничной цепи вызывает неравномерное поступательное движение танка; 2) неравномерность эта тем больше, чем больше ! †дли трака и чем болыпе углы набегания и сбегания цепи.
~= — %сова, ' Я.== гч 5!и я. Фиг. 102. Положение гусеничной цепи в момент, предшествующий повороту траха вокруг точки Ад. Фиг. 103. Поворот грана вокруг точки Ао. я=от 3 до 10; Р = от 0 до 10'.", получим: В действительности все явления движения цепи происходят значи- тельно сложнее, так как на них оказывают влияние: 1) состояние грунта, 2) диаметр ведущего катка', 3) наличие мягкой или жесткой шины катка, 4) характер подвески, 5) предварительное натяжение цепи и др Поэтому исследования движения гусеничной цепи нельзи считать законченным как с точки зрения кинематики явления, так и тем более с точки зрения динамики, динамика гусеничной цепи до сих пор остается не исследованной областью.
Угол набегания а и сбегания р (фиг. 100) гусеничной цепи может бь1ть определен из формулы (3) и (7); в современных тракторах при жестких системах подвески углы выбирают в пределах Фиг. 104. Схеча углов сбегания гусеничной цепи В танках при мягкой системе подвески эти углы выбирают в пределах я = от 15 до 30' и выше; ~ =- от 5 до 30'. Однако и здесь также следует стремнтьсэ к возможно малым урлам набегания и сбегания гусеницы. На фиг.
104 изображены два танка Здя чн одолевающие вертикальное препятствие высотой Ь. У первого танка угол . 30; у второго я = 60', в предположении, что оба танка действуют ~ препятствия с одинаковой силой, которая вызывает в точке А реакпцо М, навравленную по нормали к гусеничной цепи. Из графика уже цццо, что составляющая реакции йГ сила О, поднимающая танк на пре«гствие, в первом случае будет больше, чем во втором.
Составляюьш же гс — сила сопротивления движению больше во втором случае. Плн аНаЛИтИЧЕСКИ: При уменьшении а сила (~ возрастает, а сила 7с уменьшается. При больших скоростях движения величина этих усилий будет иметь цче ббльшее значение. Кроме того, при малых углах я и," достигается большая плавность ~вижения цепи, благодаря большим углам перегиба на крайних. опорных ,атках. Расчет гусеничной цепи на прочность Расчет на прочность основывается пока лишь на экспериментальных данных, так как точное определение нагрузки чрезвычайно затруднигельно. При движении танка по пересеченной местности и особенно при переваливании через острый гребень, бревно и т.
п. (фнг. 105) составляющие Р действующей на гребень силы (~ значительно превосходит илу 1~. Величина их зависит от стрелы прогиба цепи, которая, в ,1 свою очередь, зависит от предвари- Р гольного натяжения ее. Практически достаточно считать РастЯжение гУоеничной Цепи прево Фиг.105. Схема перехода гусеничной сходящим в 6 раз наибольшую силу цепи через гребень. ~зги на гусенице. Так как предельнан сила тяги на гусенице определяется сцеплением, го, приняв л = 0,8, Тогда расчетное натяжение цепи будет Р = 6Рм,„= 2,4О.
При этом допускаемое напряжение наао принимать равным пределу ~екучести материала, Очевидно, что все прочие детали ходовой части должны быть прочнее, чем гусеничная цепь, так как разрыв гусеничной пепи ведет только к смене пальца или трака, в то время как ~Голомки других ответственных деталей могут вывести из строя всю ходовую часть. Поэтому, при расчете других деталей ходовой части, принимают цопУскаемое" напРЯжение Равным з/д пРедела текУчести, Весь Расчет цепи и прочность сводится к расчету трака и шарнирного сочленения 1ушка 349 и пальца).
Трак должен при всех возможных случаях движения, не де ' формируясь, выдерживать все действующие на него усилия. Возможн случаи, когда, кроме основной растягивающей силы, будут действова ' скручивающие гусеничную цепь усилия, изгибающие ее в плэскост движения и тем передающие растягивающую нагрузку на одну сторон трака. Ударные нагрузки, особенно прн резком торможении, могут пр взойти все предположения при расчете. Поэтому всякий расчет трах является сугубо приближенным, и, пока нет теоретических основ этог дела, создание рациональной формы трака решается экспериментальна, оценивая характер напряжения, вызвавшего тот или иной дефект И, устраняя его соответствующим изменением конструкции, приходят к ирак",; тически надежной форме трака.
;':,Ушко шарнира траки для приближенных расчзгов достаточно считать~ нф'разрыв силой натяжения гусеницы а о Где 5 — площадь сечения всех ушков, если разрезать шаа(нир по его оси/( вертикальной плоскостью; // ( ч Фиг. 106. Силы, действую- щие на ушко траха. Фиг. 107. Схема сил, действующих на палец траха. з — напряжение на разрыв, которое не должно превышать предела,,„ Р текучести материала. Можно считать проушину, как то/1стостенный сОсуд, напряженный " внутренним давлением Р, создаваемым давлением пальца на стенку проушины. Это давление будет равно силе натяжения гусеничной цепи Р, распределенной пропорционально длине ушков (фиг.
108). На длину .,', ушка 1/ придется сила / Р=- Ь г" / где 1 — общая длина всех ушков тракз. Максимальное нормальное напряжение в стенке проушины опреде- и ляется по формуле Ляме РРг + ° ) 'швх=' ях — гх Палец трака можно считать, как балку, нагруженную на, изгиб равномерно распределенной нагрузкой и заделанную йа опорах (фиг. 107). Берем один какой-либо участок и рассматриваем его, как балку на лзул ЗЗЧ '-",/6/: н/рзх.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
