Никитин А.О. - Теория танка (1066300), страница 33
Текст из файла (страница 33)
не будем учитывать влияния продольной составляющей Х = с» з»па сову» на перераспределение нормальной нагрузки на гусеницы н соответствующее изменение зп»оры поперечных сил. Зпюра поперечных сил будет несимметричной. Нол»осы поворота под воздействием поперечной силы» = 6 з»па з»п»» сме- П. стятся назад на величину у =- . Схема сил, действую- 2рО соха щих на танк, приведена на рис, 87. 434 уравнение моментов всех сил относительно полюса поворота отстающей гусеницы будет ЖМ„= Р,, — Яз — М, + Ку. — Х вЂ” =-О, В где М, — момент поперечных реакций грунта иа опорные поверхности гусе- Я ~2 ниц относительно полюса поворота Ое Сила тяги Р, равна Ра = Йз ~- — — — + — (75) М, У'т Х В В 2 По аналогии с предыдущими выводами 6 созе 2 6 зава в)пф В ряс. 87 Х 6 з1п асов ф (78) 2 2 Из уравнении моментов относительно полюса поворота взбегающей гусеницы получим Р, =- — й, + — '- — ---'- — —, М, Кх Х (79) В В 2 ' .'6 сова 6з1пзв!и') 2 В- На рис, 88 приведен график зависимости Рй от курсового угла О при я=5,5' для танка ИС-3 (по опытам Е, И, Иванова).
Опытные данные получены путем замера моментов на ведущих колесах при помощи динамометрических звездочек. Как видим из графика, принятая за основу расчетная схема взаимодействия гусениц с грунтом позволяет достаточно точно определить силу Р,. Значения силы Р., подсчитанные по принятой. расчетной схеме, близко совпадают с экспериментальными данными, несмотря на известную условность расчетной схемы взаимодействия гусениц с грунтом при повороте танка. При повороте танка на косогоре для обеспеченпя равномерногс и; ворота с постоянным радиусом яеобходимо непрерывно изменять 185 силы Рт н Р,, что при повороте с пробуксовкой фрнкпнонпых злементов механизма поворота затрудняет управление машиной, 5.
Влияние центробежной силы на поворот танка Рассмотрим частный случай поворота с учетом действия центробежной силы, а именно поворот на горизонтальной площадке с постояннымн радиусом н скоростью поворота, Прн атом делаем допущещю, что продольная составляющая центробежной сапы не нызьп пает изменения зпюры нормальных давлений по длине танка н, следовательно, не вызывает изменения моментов сопротивления повороту.
Последний изменяется только в результате действие псин*речной составляющей центробежной силы. Центробежная сила С вызывает смещение полю~он поворота УХ, вперед на величину У =- --- ~рнс. 39). йр.:,(у Центробежная сила равна О С= — -- матс,. К Поперечная составляющая центробежной силы В й —:;— т'=Ссозе= — С .. й, Подставляя значение С, получим б,у В'~ г = --- е'"( тт' — — 1, 2/ у 6 «о» (8«) й «з где о,— скорость точки, лежащей иа пересечении продольной оси с нормалью, опущенной иа зту ось из центра поворота.
Продольная составляющая центробежной силы Х равна Х = У'«п«г Х = — — — — ~-г «82) 2за ~Р- -'-~ Поперечная составляющая центробежной силы вызовет перераспределение нагрузки на гусеницы и, следовательно, изменение сил Иа и гс,. Момент сопротивления повороту при наличии продольных смещений полюсов поворота будет равен л«=-»Ой ~1-,-~2»»Л.
«»д Сила Р, определится из уравнения моментов всех сил относительно полюса поворота О„, сила Р, — нз уравнения моментов относительно полюса поворота О,, 2х Х рассматривая полученные выше ф~~р «мчы можно при«йт««к «ле„ дующим выводам. С увеличением скорости танка при неизменном радиусе поворота сила Р;» с одной стороны, уменьшается (несмотря на увеличение Л«„«за счет действия поперечной составляющей центробежной силы, создавшей поворачивающий момент„и, с другой стороны, она уве,пшивается за счет увеличения продольной составляющей центробежной силы Х н силы Рз Прн реальных соотношениях Й н о сила Рз уменьшается. Сила Р, уменьшается с увеличением скорости за счет действия поперечной составляющей центробежной силы У и продольной со- ставляющей центробежной силы Х, несмотря на увеличение М, м уменьшение Рь Занос танка под действием центробежной сий лы.
Занос танка начнется при У- = —, когда г"=пб, т, е. по- 2 перечная составляющая центробежной силы будет уравновеши- ваться поперечными реакциями грунта, действующими с одной стороны нл всей длине опорной поверхности гусениц. Кроме того, пз '~ -% Отсюда критическая скорость, прн которой начнется занос, будет равна м Й вЂ” —: / (861 Значение р, вне зависимости от того, с каким радиусом по- ворачивается танк, берем равным н ., при Я=В, так как при заносе вследствие большого бокового перемещения гусеницы касательные реакции на нее со стороны грунта достигнут макси- мального значения. На ряс.
90 представлен график зависимости критических скоро- стей от радиуса поворота при различных значениях р.Из рис. 91 видно, что опасность заноса танка накладывает значительные огра- ничения на скорости движений, особенно на скользких грунтах. Из анализа влияния продольных и поперечных снл на равномерный поворот танка видно, что наиболее тяжелыми условиями в отношении потребных для поворота сил Р, и Р~ является поворот на горизонтальном участке местности и на подъеме. Прн повороте на подъеме требуется наибольшее значение силы тяги на забегающсй гусенице и найменьшее — на отстающей.
Условия движения на горизонтальном участке и на подъемах следует принимать как псходные для тягового расчета поворота. Машина, рассчитанная на равномерный поворот в зтнх условиях, в более легких условиях будет поворачиваться с большими скоростями, Прн повороте танка на местности вгчедетвие изменения наклона плоскости движения, качества грунта и скорости движения непрерышго меняются и потребные для поворота силы Ра и Рь что приво- 18$- сит практически к неравномерному повороту: при механизмах с олйой степенью свобОдь1 — к изыенейик1 скОрости ПГ1ворота, при мсха- га за ао й» Рис. 90 :инзмах с двумя степенями свободы (прн пробуксовке фрикционных.. злементов1 — к неравномерному повороту с переменным радиусом поворота.
й 2. НЕРАВНОАТЕРНЫН ПОВОРОТ ТАНИА Равномерный поворот с постоянным. радиусом является частным случаем поворота. В большинстве случаев поворот происходит неравномерно, при атом изменяется как скорость поступательного движения танка, так и скорость вращательного движения и радиус по. Ворота. Процесс входа танка в равномерный поворот так же, как н 1ГВО1гесс Выхода СГО из поворота.
ИВляется '!Встным слу~1аех1 не~1ВВ11омериого ПОВОРОТВ. Характер неравномерного поворота завис~т ОГ б1зльщдго количе«тва фактороВ: Внеиних снл сопротивления движеннк1, снл тяГ на Гу'- сеницах, веса танка и момента инерции танка относительно вертикальной оси, проходящей через его центр тяжести. В свого О 1ередь силы тяги на Гусеницах зависят от впутренних сопротивлений и трансмиссии и Гу1'ен1пп1ом дВнжител1'., моментоВ инерции ВрацГВН1- 1цихся масс трансмиссии и гусеничного движителя, дииамическкх и кинематических параметров механизма поворота, мощности двигателя н приемов управления фрикцнониыми элементами механизма зговорота н др.
ЗПО Рассмотрим случай неравномерного поворота нз горнзонтальноч участке местности. Схема сил и моментов, действующих на танк, приведена на рнс, 91. Здесь центробежная сила обозна- Иод СОК',~ чена — ', сила инерции танка лгп~, момент касательных спл, ннерцнн танка относительно осн к, проходящей через центр тяжестп тапка. 1,,З Поперечные касательные реакции грунта на опорные поверхности гусениц создадут момент сопротивления повороту (Величину кОторого относительно вертикальной осн, проходящей через центр тяжести, обозначим М„') и результирующую поперечную силу 5,.
Заменяя поперечные силы моментом М,' и" результирующей 5„ схему снл и моментоВ можно предстзВнть так„кзк этО показано нз рис. 92. Уравнения движения тапка в неподвижных координатах х, о,у в соответствин с данной схемой будут; ЕЛ'= — лтх + (Р -- Р, — ттт — й,) соз 9 + 5, й и у =- О; К у =- — ту+ (Р. -- Р, — (т, — Ь!,) З1П з — 5, соз ч = О; ХМ = — У, ~'- М,. -Р (Р, + Р, — Ет+ Д,~ —,- = б, В где ах —:проекция силы ннерцнн що„нз ось х; ту — проекция силы инерции лгп, иа ось у, Кроме того, уравнения дифференциальных связей будут: м»к м»к В и... +»1...
— Йэ к = Р = с соз з + у»нт т где ем т у"ловля скорость ведущего колеса отстающей гусе нины; ~в. з — угловая скорость ведущего колеса взбегающей гусе- ницы' — составляющая скорости о, по продольной оси танка (по оси х,); л — составляющая скорости а, по оси л; у — составляющая скорости о, по оси у. у Рн». 92 Положение танка и вращающихся деталей трансмиссии и движителя определяется в неподвижной системе координат через х, у, р,' 0„0, (0„0, — углы поворота ведущих колес). Беличйны о, и Я можно определить, воспользовавшись уравнениями движейия танка и подвижной системе координат.
Снроектпруем ускорения центра тяжести танка (рис. 93) на нодвижиые координаты л„с, у,. Сумма проекций тангенциального ускоренкя центра тяжести ус соз ф танка 9 н центростремительного ускоренна — — — -й-. ва ось х~ Р— -',,— буд~~ равна ... щ', соа ф х~ = э, соз ф + — "— — ' —.- зги Ф, Й 2 Уравнение движения танка в подвижных коордниатак можно записать следующим образом: ЕХ, = — тх, + Р, — Р, — Р, — Й„--=. "; Ег, =-.
-- гну, — Ь; =-0; ЖМ =- — 1,ч+(Р., + Р,) — — Я,, — Ь',~) — — М,' =-- О. - В В 9 о Учитывая, что х, = о,,„ данную систему уравнений можно значительно упростить. Погрешность при этом допущении будет и 3 незначительна, так как - — '--.~1Х пря яаиболее неблагопрнй-/ а — —,) 2 ятных случаях движения не превышает 0,05 н сгк"-.
Для танка весом 50 т соответствующая сила инерции составит всего 250 к~~Кроме того, принимаем )с1 = Яг Тогда уравнения дримут вид ЖХ, = — их1 + Рз — Є— Я, — Я, —.— 0; М вЂ” ~:% М 1~в+Рт)" В й решение этих уравнении, определяющих движение машины как в неподвижной системе координат, трк и в подвижной, представляет значительные трудности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
