Влияние конструкций ходовой части современных гусеничных машин на скорость движения

Введение

Устойчивостью от ядерного оружия и способностью действовать на зараженных участках местности, высокой подвижностью и огневой мощью танков объясняется бурное развитие танкостроения. Наращивание боевых свойств танков идет по пути разработки принципиально новых агрегатов, использование последних достижений науки и техники. Все это требует от инженера-конструктора высокой технической культуры и кругозора, прочных знаний конструкции и расчетов современных танков.

Именно такие знания должны стать базой для организации грамотной эксплуатации и ремонта техники, для руководства технической подготовкой подчиненных, освоения новых образцов, поступающих на вооружение. Военный инженер должен видеть перспективы развития, уметь оценивать боевые свойства отечественной и зарубежной техники.

Основным видом бронетанковой техники являются танки, а их шасси используются, как правило, в качестве базы для остальных машин. При этом решаются вопросы унификации деталей, узлов и агрегатов и, в целом, шасси всех видов бронетанкового вооружения. Это позволяет снизить затраты на оснащение армии, обучение личного состава, обеспечить эксплуатацию, ремонт и снабжение войск бронетанковым имуществом.

В данном реферате изложены основные требования, предъявляемые к системе подрессоривания и движению танков. Большое значение в последнее время уделяется ходовой части танка, так как она оказывает огромное влияние на скорость и подвижность танка.

Ходовая часть танка

Поддержание корпуса танка и обеспечение его движения осуществляется механизмами и деталями, образующими гусеничный движитель и подвеску, из которых и состоит ходовая часть.

Система подрессоривания танков

Системой подрессоривания танков называется совокупность деталей, узлов и механизмов, связывающих корпус с осями опорных катков. Совокупность деталей, узлов и механизмов, связывающих ось конкретного катка с корпусом, называется подвеской катка. Каждая подвеска включает упругий элемент (рессору), амортизатор (демпфер) и балансир.

Система подрессоривания служит для передачи силы веса танка через опорные катки и гусеницу на грунт для смягчения толчков и ударов, действующих на корпус танков, и для быстрого гашения колебаний корпуса. От качества системы подрессоривания в большой степени зависят средние скорости движения танков по местности, меткость огня с ходу, работоспособность экипажа, надежность и долговечность работы оборудования танка.

Требования к системам подрессоривания и пути их выполнения

Системы подрессоривания должны обеспечить хорошую плавность хода в различных условиях, высокую живучесть, в мирное время — относительную массу не более 4 – 7 % массы машины; занимать внутри танка объем не более 6 – 8 %; быть удобными для обслуживания и эксплуатации; просто и легко монтироваться и демонтироваться.

Высокая плавность хода достигается путем увеличения динамических и полных ходов катков, снижения жесткости упругих элементов, увеличения количества амортизаторов и сил их сопротивления, применения систем автоматического регулирования (САР). Увеличение динамических ходов до 350 мм можно считать целесообразным пределом. Дальнейшее увеличение динамических ходов потребует прибавления высоты корпуса, что приведет при ограниченной массе к ослаблению бронирования.

Силы сопротивления амортизаторов на прямом ходу для танков массой 40 – 50 т следует ограничить величиной 70 – 90 кН на каток. Дальнейшее их увеличение приводит к возрастанию ускорений тряски при движении по мягким неровностям. Постановка на борт свыше трех амортизаторов дает улучшение плавности хода. Дальнейшее увеличение количества амортизаторов приводит к повышению удельной потенциальной энергии системы подрессоривания и улучшению преодоления препятствий.

Вариант САР подрессоривания с лазерным датчиком профиля был разработан в США для танка МВТ-70. Динамика ходового макета с этой системой улучшена на 30 %. Высокая живучесть обеспечивается прочностью, минимальной их уязвимостью на поле боя, увеличением энергоемкости. Прочность и долговечность подвески достигается применением для наиболее ответственных деталей высоколегированных сталей (сталь 45ХНМФА — для торсионов), специальных технологических мероприятий, повышающих усталостную прочность торсионов (термообработка, шлифовка, накатка роликами, закаливание).

Повышение износоустойчивости добиваются сокращением “консольности” при передаче реакции опорного катка на корпус, применением развитых подшипников качения для опор балансиров, обеспечением регулярной смазки трущихся поверхностей, предотвращения попадания на них влаги, выбором износостойкой конструкции деталей, удерживающие балансиры и катки от осевых перемещений, исключением конструкций, работающих при больших контактах, напряжениях подвижных деталей.

Минимальная уязвимость на поле боя обеспечивается размещением некоторых деталей внутри корпуса (оси балансиров, торсионы, пневморессоры, амортизаторы), ближе к днищу машины приданием пулестойкости расположенным снаружи деталям и возможностью продолжать движение при поражении отдельных частей и узлов подвески. Наименьшей уязвимостью отличаются торсионные подвески.

Удобство обслуживания и эксплуатации, простота и легкость монтажа и демонтажа обеспечиваются рациональной конструкцией, взаимным расположением, удобством доступа, простотой крепления, обеспечиваемого на стадии конструирования.

Системы подрессоривания современных танков классифицируются:

• по способу соединения опорных катков между собой и через рессоры с корпусом — на индивидуальные, блокированные и смешанные;

• по упругодеформированному рессорному материалу — на рессоры с неметаллическими, с металлическими упругими элементами и на комбинированные.

В индивидуальных подвесках каждый опорный каток соединяется с корпусом через свою рессору. Такие системы подрессоривания применяются на большинстве известных танков. Они в наибольшей степени отвечают требованиям, предъявляемым к системам подрессоривания быстроходных танков.

В блокированных системах несколько опорных катков, образующих тележку, соединяются с корпусом через общую рессору. Их недостаток в малой энергоемкости и живучести из-за нарушения работы всех катков тележки при поражении одного из них. Они применяются на английских танках “Центурион” и “Чифтен” и отражают концепцию танка, когда предпочтение отдается броневой защите и огневой мощи в ущерб подвижности. Блокироваться могут по два (“Центурион” и “Чифтен”), три (МК-III), четыре катка (Т-26) и все катки (“Штрауслер”).

В смешанных системах подрессоривания некоторые катки имеют индивидуальные подвески, а часть катков — блокированные. Смешанная система подрессоривания используется на безбашенном танке Strv-103. В ней, чтобы уменьшить сильные продольно-угловые колебания при очень короткой базе машины, вторые и третьи катки имеют независимую подвеску, а крайние опорные катки связаны по диагонали системой компенсации.

В подвесках с металлическим упругим элементом используется упругая деформация стали, работающей на изгиб или кручение. По конструктивным особенностям рессоры с металлическим упругим элементом делятся на типы: торсионные (одно -, двухторсионные и пучковые); с винтовыми, тарельчатыми и буферными пружинами; с мостовой рессорой. Впервые торсионные рессоры были применены на большинстве отечественных танках КВ и Т-40, а ныне применяются на танках Т-62, Т-72, М60А1, “Леопард-1”. Двухторсионные подвески применяются на танках Т-V и АСУ-57, пучковый торсион на тяжелом танке Т-10. Двухторсионные трубчато-стержневые подвески, позволяющие увеличить динамические хода катков, применяются на М1, М60А3 в США. Винтовые пружины в качестве упругого элемента используются на танках Т-34, “Центурион”, “Чифтен”, тарельчатые пружины Бельвиля — на швейцарских танках Pz-61, Pz-68.

Неметаллические рессоры по роду материала делятся на резиновые (R-35, Франция), пневматические (танк Strv-103, Швейцария и танк “74”, Япония), гидравлические и пневмогидравлические. В пневматической рессоре сжимается до 25 – 30 мПа и расширяется воздух или азот. На современных танках применяется только ПР.

В комбинированном подрессоривании танка ХМ 1 (вариант фирмы “Дженерал Моторс”) в подвесках первого, второго и шестого катков — торсионы.