Кристи М.К. - Танки - основы теории и расчёта (1066295), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Поперечный диферент 7г очевидно будет также одинаковым по всей длине корпуса машины. Таким б о разом каждая подвеска каждой гусеницы получает вынужденный, не соответствующий центру давления на данной гусенице, диРешение вопроса, в случае одновременного диферента, сволится к решению (4л+1) уравнений с (4л-)-1) неизвестными. Згиуравиения следующие: 2 л нагрузок Р на свечи, 2 л стрел прогиба у' рессор, 1 продольный диферент 7г,. Поперечный диферент 7г находится после решения всей системы по Таким образом, зная, как найти нагрузки и стрелы прогиба каждой отдельной рессоры, а значит, и наибольшую возможную иагр зк на р ру, ожно переходить к расчету на прочность рессор и других ессо , м узку на деталей свечи.
Для большей ясности всех положений расчета проведем численный расчет свечной подвески. П и р мер 1. Определить нагрузки на свечи танка с весом корпуса 6 т, имеющего трехсвечную подвеску, при переходе через бревно тол- гциной 100 мм, при показанном на фиг. 117 положении. Под влиянием косогора (см. гл. „Устойчивость" ) центр давления смещен в продольном направлении на х = 0,2 м и в поперечном на у = 0,2 м. Модуль всех рессор одинаковый, т = !О кг/мм = 10 т/м. Р ешелие. Пишем основные уравнения, подставляя цифровые вели- гины: Т = 4'28'.
/г = 0,075, У Нагрузки на свечи будут: Р, =294 т, Р,= 0,67 Рз = 0,16 Р,=1,74 т, Рг .=0,47 Рг =0 / / / Модуль рессор т, если дующим формулам; Для витой с л витками чиусом средней линии /г 1 г/) 64 />)/л Решая их, получаем Збб /г = — //>+ Ах ° 1,2) /г = . /, +/г, ° 1,2+0,1, /3=/г+/г» 2 — ~-0,1, ./3 =Л+/г».2. Р> + Рг + Рз+ Р) + Рг + Рз = 6, (Рз+ Рг) 1 2+ (Рз+ Рз) 2 = 6 0,8 = 4,8, (Рг + Рг + Рг) 0,6 = (Р> + Рг + Рл) 1.
После замены в последних уравнениях Р через значения / приходим к трем уравнениям: зу,+ 37', +6,4/г„=0,4, 3,2~>+ 3,2У> + 10,88/гх = 0)16, 1,8~> — ЗУг — 1>28/г» = 0,04. фиг. 117. Схема танка со свечной подвеской при пере- валивании бревна (з плане). /г = — 0,066. Знак минус показывает, что передние рессоры дадут ббльшую стрелу прогиба, чем задние. Находим стрелы прогиба каждой рессоры: У> = — 0,162, /> = 0,112, /з = О,'083, Уз = 0,133, /з = 0,130, /з = — 0,020 Знак минус у стрелы прогиба /з показывает, что равновесие подсчитано при растянутой задней и левой рессоре, что физически невыполнимо, а потому следует повторить весь расчет, принимая Ра = О, 364 Практически этот опорный каток повиснет в воздухе, и, если прене- бречь его весом, можно считать, что эта свеча вообще не существует.
После аналогичного пересчета получаем 3 уравнения: З~г + юг + 4,45. = 0,4, 3>2У>+-1,2/г + 5,28/г„= 0,16, 1,8/г — 2У, + 0,72/г» = 0,04, о>куда /г = — 0,189 и угол диферента Т = 10'43', />=0,294, /) =0,174, /г = 0,067, Уг —.— 0,047, уз 0,016 (Ул = — — 0,204). Подставляя значения какого-либо ряда / в формуле (28) (одновременно )та формула служит проверкой результатов), получим: 0,294 — 0,174 0,067 0,047 + 0,1 0,016 — 0,1 4 0,204 У 1,6 1,Ь 1,6 даны размеры рессоры, определяется по слепружины из проволоки диаметра г/ с ра- где О в модуль упругости материала при кручении, Для плоской рессоры из л листов размерами // и й каждого листа и длиной / 2 Иг> т= - —.
пЕ, 3 /2 )'де Š— модуль упругости материала при растяжении. Для практических расчетов рессор необходимо исходить из предельных ;татических нагрузок,, увеличивая их в отношении некоторого коэфициента — поправки на динамический характер нагрузки.
Точное определение этого коэфициента установить чрезвычайно трудно, так как он 'улет различен для каждой системы свечной подвески и для каждого гила машины. Предельную статическую нагрузку на средние свечи можно опреле>ть из случая, когда танк переваливает через какое-либо высокое и ,ороткое препятствие, на которое он в этот момент опирается только лнумя свечами (по одной с каждой стороны) (фиг. 118), и когда весь >гс танка передается только на эти две свечи. Все остальные катки не .))прикасаются с грунтом. П редельную теоретическую нагрузку на крайние делить ив словий к а нне свечи можно опре- 4 ве у и устойчивости, когда танк находится на ртывания вокруг крайних точек опорной позе хности т.
е. к и, я на границе пе в-, ся на две крайние свечи и, при наличии предельного; ,подъема и предельного крена однозреме нно, на одну свечу. о при выборе расчетной статической нагрузки не сле ет б что излишняя жесткость ессо следует за ывать, Поэтом и сть рессор снижает основные свойства подвески.'' и и оэтому при расчетах нужно принимать наибольш р наиболее вероятных и частых случа .
р ольшие статические нагр зки: у случаях движения. В предельных же случаях передавать нагрузку на буфера. В качестве и име а и р р риведем численный расчет танка со в й ' подвеской при наиболее ч а со свечной' ее часто встречающемся случае движения. Пример 2. Танк двигается под уклон а = 30' (фиг. 119) с какой-то скоростью. В некоторый момент он зато з рмажнваезся так, что происходит буксование гусениц. Данные танка следующие: вес 0=9 т; 7.=07 м; 7з = 1,6 .44; 74 = 3 4 4' ги = 2 ° 5 = 10 нг).им.
Фиг. 119. Схема танка со свечной под- веской вз уклоне. Фиг. 118. Схема преодоления" танком гребня. Определять стрелы прогиба и нагрузки каждой рессоры. Решение. 1. Наг зка на к уравнений: 'РУ аждую свечу определится нз следующ у щнх Р, = туз = 1074, Рз = тУг = 10Г»4 Р = Уз=101», Р,=-~у;=1ОЛ. 2. Для стрел прогиба рессор пишем слудующие 3 уравнения п мнимая у' за минимальную стрелу прогиба. н ния, прнУз =Уз+ зг (44 — гз) = гз+ 1,4н4 У, =14+-.
(14 — 7',) =~, +2',зи, А=у,+ы,=у,+зй. 3. Напишем уравнения равновесия ХУ= Рз+-Рз+Рз+Р4 — д= О «66 ~ли р +р+р+р =45. "равнение моментов: Е М= Рз(74 — 1з)+Рз(7 — 1»)+ Р414 — Ц(1,8+Х) = 0 ли зр, +2,3Р»+1,4рз = З;У(1>8+ х). 'аесь х есть величина смещения центра давления под влиянием сильз терции, вызванной резким торможением танка, двигавшегося под уклон, будет иметь предельное значение по сцеплению гусеницы с грунтом х = й/г~, де Ь -высота центра т»жести, равная 1,1 м, й — коэфициент сцепления, равный 0.8 м, . огда х = 0,88 м. Подставив в уравнение моментов, получим: ЗР, +2,3Рз+ 1,4Р, —.
12,06. Таким образом имеем систгззу из 9 уравнений с девятью неизвест;ыми: Р,; Р;, Р.б Р; У,; /'г; /;, (4 и и. Решая эти 9 зые, т, е. свечи 4 Рз —— О. Йагрузкн на уравнений, найдем, что 7' и 7'. — величины отринательрастянуты, следовзтельнсч нужно принять, что Р, =О свечи будут: Р,— 2,45 т Рг ==- 2 05 Р,=О т Р =О Стрелы прогиба рессор: — 0,245, м, У = 0,205 м.
Диферент корпуса будет: й = 0,05625. Расчет балансирной подвески Разберем отдельные свойства балансирной подвески при двух опорах рнуса. 1. Распределение нагрузки на катки. На фяг. 120 изо- 1»жена балансирная подвеска танка иа неровном грунте. Нагрузка на »злую каретку и нз каждый каток разлагается обратно пропорционально ввт В результате решения получим, что в данном случае движения вся «згрузка передается на две передние свечи каждой гусеницы, причем шесь уже учтен один из динамических факторов — сила инерции, под «лиянием которой произошло смещение центра давления. Следовательно, : яя расчета рессоры можно принять величину статической нагрузки,.
я»экую к полученной. 7 (7) ' (ф~ О- '1 — 7> Движение каретки 12 можно агентра 71777, каретки 34 — около ,г лм ,бг~ г расстояниям, а расстояния при неболыпих наклонах бал алансиров практик чески постоянны. Значит и нагрузка на каждый каток постоянна. При равных плечах балансиров, кроме того, можно считать, что Рд Рв Рх Р4 Р сопя!. к На фиг. 121 представлены две каретки балансирной подвески пр переходе неровностей грунта.
Известными будуг только профиль пути й зертикальная нагрузка 0 на всю каретку. Фиг. 120. Схема двилгения балансирной подвески на неровном грунте. заменить вращением около мгновенного 7!4гг и всей каретки 14 — около гИгж Линии действия реакций 1х грунта на каждый каток про-. ходит через ось катка пол углом а = агс 1я 1 с параллелью к грунту, где 7 — коэфициент I трения качения катка. Линия действия суммзрной / реакции Аггг на карегку 12 l проходит через точку пересе- Г„! чения Рг и Дг и средний шар- нир каретки, так как к нему ! Р 6 1 приложена нагрузка на карет~ у. ' Аналогично получаем ли- нню действия реакции на катки . 3 8лг 3 и 4, каретку 34 и алело. г; ~,и гично найдем направление сумгггг марной реакции или суммарной силы Р, дейсгвующей на всю каретку от корпуса.
Фиг. 121. Схема каретки балансириой под- Определив линии действия вески при переходе неровностей грунта. всех сил и реакции по одной из них О, можно определить величину всех сил и реакций при помощи многоугольника сил, Для дальнейших расчетов балансирной подвески и для решения задач введем единую систему обозначений. Такая система приведена на фиг. 122. Катки обозначим цифрами 1, 2, 3 . . . 8. збз !!!арнир балансира катков 1 — 2 — цифрой 12; катков 3 — 4 через 34 г. д.