Диссертация (1173095), страница 16
Текст из файла (страница 16)
По разработанному методу проведен расчет прототипа ГАММК с КЭУ, входе которого получены следующие результаты:- в сухопутном режиме движения «ДВС» ГАММК на повышенной передачеимеет Dпов = 0,68, может преодолеть угол подъема 19о и способна разогнаться домаксимальной скорости v = 130 км/ч за tп = 23 с.
На пониженной передачеDпон = 1,36 и α = 36о, v = 65 км/ч за tп = 8 с;- в сухопутном режиме движения «ЭМ» амфибия обладает максимальнымдинамическим фактором D = 0,22 и способна преодолеть угол подъема α = 8о;разгон ГАММК до v = 59 км/ч занимает tп = 32 секунды. Емкость АКБ, состоящегоиз 10 ячеек LiFePo4, обеспечивает запас автономного хода 46 км на скорости 50км/ч, при этом мощности ЦОЭМ достаточно для поддержания энергобалансаамфибийной машины;- в сухопутном режиме движения «ДВС+ЭМ» ГАММК на повышеннойпередаче имеет Dпов = 0,88 и может преодолеть угол подъема α = 23о, а такжеспособна разогнаться до v = 130 км/ч за tп = 21 с.
На пониженной передачеDпон = 1,47 и α = 38о, v = 65 км/ч за tп = 7 с;- в водоходном режиме движения «ДВС+ЭМ» амфибия способна преодолеть«горб сопротивления» и выйти на устойчивый режим глиссирования, где можетпродолжать движение в режиме «ДВС» и достичь максимальной скорости 54 км/ч.119ГЛАВА 5. ТЕХНИЧЕСКИЙ ОБЛИК ГЛИССИРУЮЩЕЙ АМФИБИЙНОЙМАШИНЫ МАЛОГО КЛАССА5.1. Общая компоновкаРассмотрим технический облик ГАММК на примере одного из вариантовреализации,вконструкциюкоторогоположенытехническиерешения,представленные в данной диссертации. Общая компоновка данной амфибиипостроена по модульной схеме с симметричной посадкой согласно Рисунку 2.1.ГАММК с посадкой 1+1 в положении на суше и с посадкой 1+2 в положении наводе представлена на Рисунках 5.1 и 5.2 соответственно.
Двухрычажные подвескина продольных и поперечных рычагах с системой складывания для передней оси изадних полуосей спроектированы согласно схемам, показанным на Рисунках 2.4 и2.7 соответственно. Выбор конфигурации данных подвесок выполнен с помощьюРисунок 5.1 – Общая компоновка ГАММК с посадкой 1+1 в положении на суше120сформированных в диссертации математических моделей с учетом выработанныхрекомендаций к проектированию.ГАММК имеет корпусные обводы типа «тримаран», аналогичные обводамисследованной в диссертации модели «4», обладающей наилучшей ходкостью. Всостав дополнительного оборудования машины входят носовой выдвижной щит,носовые воздушные резервуары и управляемые транцевые плиты.Рисунок 5.2 – Общая компоновка ГАММК с посадкой 1+2 в положении на водеАмфибия также оснащена комбинированной энергетической установкой,разработанной согласно принципиальной схеме на Рисунке 2.12.
Кинематическаясхема КЭУ для рассматриваемой ГАММК представлена на Рисунке 5.3.Основные характеристики рассматриваемого прототипа соответствуюториентировочным, приведенным в Приложении Б. Параметры ходкости и тяговоскоростных свойств данной ГАММК, рассчитанные по разработанной вдиссертации методике, представлены в Приложении Е.В качестве ДВС используется мотор российского производства отмотовездехода STELS UTV800 Dominator мощностью 45 кВт при 5500 об/мин.Автоматическоецентробежноесцепление,двухконусныйавтоматическийцентробежный вариатор со стальным ремнем, двухступенчатая раздаточная121коробка, обеспечивающая пониженную и повышенную передачи, и главнаяпередача также могут быть заимствованы от серийно производящихся в Россиимотовездеходов.
В качестве ЗОЭМ и ЦОЭМ применяются BLDC-моторыпроизводства Golden Motor мощностью по 3 кВт и 10 кВт соответственно. Два АКБ,расположенных по бортам амфибийной машины под сиденьями пассажиров,содержат по 5 литий-ферро-фосфатных ячеек каждая.Рисунок 5.3 – Кинематическая схема КЭУ для ГАММК:1 – ДВС; 2 – сцепление; 3 – коробка передач; 4 – главная передача;5 и 6 – колесные редукторы; 7 и 8 – колеса передней оси; 9 – передняя ось;10 – ЦОЭМ; 11 – водоходный движитель; 12 – согласующий редуктор;13 и 14 – ЗОЭМ; 15 и 16 – колесные редукторы; 17 и 18 – колеса задней оси;19 и 20 – задние автономные полуоси; 21 – АКБ; 22 – преобразователь; 23 – ЭБУ;24 – блок датчиков; 25 – раздаточная коробка; 26, 27, 28, 29 – муфты включения5.2.
Частные компоновки основных элементовРазнесенный вид, на котором изображены основные элементы ГАММК,представлен на Рисунке 5.4. Рассмотрим частные компоновки основных элементовГАММК по порядку.122Рисунок 5.4 – Разнесенный вид ГАММК:1 – задний модуль; 2 – водомет; 3 – средний модуль;4 – передний модуль; 5 – надстройкаЗадний модуль в положениях на суше и на воде представлен на Рисунке 5.5.Он включает в себя транец, к которому крепятся независимая двухрычажнаяподвеска задних ведущих неуправляемых полуосей на продольных рычагах,багажный отсек и управляемые транцевые плиты.
Нижние и верхние рычагиподвески связаны с цапфой, состоящей из стойки и корпуса. Стойка цапфыобеспечивает кинематическую связь нижнего и верхнего рычагов. В корпус цапфыустанавливаются ЗОЭМ, планетарный редуктор и ступица колеса. Цилиндрическая123пружина и гидравлический амортизатор объединены в пружинно-амортизаторнуюстойку. Верхние рычаги крепятся шарнирно к поворотным рычагам системыскладывания. Привод системы складывания подвески и транцевых плитобеспечивается шаговыми электромоторами с редукторами.Рисунок 5.5 – Компоновка заднего модуля в положениях:а – на суше, б – на воде; 1 – транец; 2 – независимая двухрычажная подвеска напродольных рычагах; 3 – багажный отсек; 4 – управляемые транцевые плиты124Водомет изображен на Рисунке 5.6. Данный водоходный движитель состоитиз водовода, валопровода с дейдвудным узлом, рабочего колеса, спрямляющегоаппарата и реверсивно-рулевого устройства.Рисунок 5.6 – Компоновка водомета:1 – водовод; 2 – валопровод с дейдвудным узлом; 3 – рабочее колесо; 4 –спрямляющий аппарат; 5 – реверсивно-рулевое устройствоВодовод необходим для забора воды и подвода ее к рабочему колесу.Валопровод в сборе и дейдвудный узел служат для передачи мощности от КЭУ начетырехлопастное рабочее колесо и восприятия создаваемого им полезного упора.Поджатие и выравнивание выбрасываемой струи производится в спрямляющемаппарате, состоящем из ступицы и пяти радиально расположенных лопастей.Реверсивно-рулевое устройство, обеспечивающее поворот и задний ход ГАММКна воде, включает в себя поворотное сопло и реверсивный дефлектор, управляемыелинейными электроприводами.Средний модуль представлен на Рисунке 5.7.
Основными компонентамиданного модуля являются водоизмещающий корпус, хребтовая рама, моторнотрансмиссионная установка, топливный бак и аккумуляторные блоки.125Рисунок 5.7 – Компоновка среднего модуля:1 – водоизмещающий корпус; 2 – хребтовая рама; 3 – моторнотрансмиссионная установка; 4 – топливный бак; 5 – аккумуляторные блокиПередний модуль в сухопутном и водоходном положениях представлен наРисунке 5.8. Он включает в себя подрамник, к которому крепятся независимаядвухрычажная подвеска передней ведущей управляемой оси на поперечныхрычагах, носовой выдвижной щит и носовой воздушный резервуар.Нижние и верхние рычаги подвески связаны с поворотной цапфой,состоящей из стойки и корпуса. Стойка цапфы обеспечивает кинематическую связьнижнего и верхнего рычагов.
В корпус цапфы устанавливается одноступенчатыйцилиндрический редуктор и ступица колеса. Подвод мощности к колесам переднейоси от ДВС осуществляется через главную передачу и ШРУСы. а управлениеповоротом колес производится посредством реечного рулевого механизма.126Рисунок 5.8 – Компоновка переднего модуля в положениях:а – на суше, б – на воде; 1 – подрамник; 2 – независимая двухрычажнаяподвеска на поперечных рычагах; 3 – носовой выдвижной щит;4 – носовой воздушный резервуар127Цилиндрическая пружина и гидравлический амортизатор объединены впружинно-амортизаторную стойку.
Верхние рычаги крепятся шарнирно кповоротным рычагам системы складывания. Гидродинамические обводы щитавыполнены как продолжение обводов корпуса. Носовой воздушный резервуарприобретает с-образную форму при накачивании. При стравливании воздухарезервуар складывается в корпусной отсек за счет направляющих растяжек изакрывается носовым щитом. Привод системы складывания подвески и носовоговыдвижного щита обеспечивается шаговыми электромоторами с редукторами.Надстройка, имеющая в составе корпус, боковые сидения и центральноесидение, показана на Рисунке 5.9. Так как конструкция модульная, надстройкаможет дополнительно иметь лебедку, силовой бампер в передней части, фаркоп,быстросъемные крепления для дуг безопасности, брезентовой крыши илидополнительного багажного отделения. Для боевой машины могут бытьпредусмотрены кронштейны крепления различных видов вооружений.Рисунок 5.9 – Компоновка надстройки:1 – корпус; 2 – боковые сидения; 3 – центральное сидение1285.3.
Технико-экономическое обоснование создания разработанного прототипаПроведем сравнительную оценку технико-экономических параметровпрототипа ГАММК, разработанного в ходе выполнения работы, и ближайшегоаналога – серийной быстроходной амфибии Gibbs Quadski XL. Параметрымотовездехода STELS UTV800 Dominator, двигатель которого используется впрототипе ГАММК, представлены в [76]. Основные технические характеристикиGibbs Quadski XL, а также межсервисные интервалы и количество операцийтехнического обслуживания взяты из руководства по эксплуатации машины [75].Технические параметры аналога и прототипа представлены в Таблице 5.1.Как видно из таблицы, разработанная ГАММК оснащена полным подключаемымприводом и имеет возможность движения по суше в автономном режиме. Такжепрототип обладает в 1,45 раз большей грузоподъемностью и в 1,5 раза большейвместимостью, имеет большую в 1,8 раз техническую скорость движения по суше,меньшую в 1,25 раз осадку на воде, меньшую в 2 раза мощность силовой установкии меньший в 1,15 раз удельный часовой расход топлива, а также лучшие параметрыпрофильной проходимости (дорожный просвет прототипа больше в 1,14 раз,передний и задний углы свеса больше в 1,47 и в 3,46 раз соответственно,продольный и поперечный радиусы проходимости примерно равны), чемрассматриваемый аналог.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
