книги из ГПНТБ / Боевые колесные машины (армейские автомобили и бронетранспортеры) учебник

усилителя несколько продвинется вперед из-за продолжающегося еще прогиба диафрагмы 2. В результате в полости под плунже­ ром 12 давление снизится и диафрагма 11 опустится до закрытия атмосферного клапана 6. Вакуумный клапан остается также за­ крытым. В полостях А и Б вакуумной камеры установится постоян­ ная разность давлений и дальнейший прогиб диафрагмы 2 пре­ кратится. Заданный тормозной момент на колесах сохранит свою величину.

В момент закрытия атмосферного клапана 6 силы, действую­ щие на диафрагму И следящего механизма, уравниваются. Сни­ зу на диафрагму действует усилие от плунжера, пропорциональ­ ное силе на тормозной педали. Сверху диафрагмой воспринима­ ется возросшее давление воздуха в воздушной полости А камеры. Таким образом, для любого положения тормозной педали соблю­ дается пропорциональность между величиной усилия, приклады­ ваемого к ней, и величиной давления в полости А, а следователь­ но, и интенсивностью торможения машины.

Вакуумные усилители гидравлических тормозных приводов устанавливаются на легковых и грузовых малой грузоподъемно­ сти автомобилях, оснащенных карбюраторными двигателями. Причем у двигателей величина разрежения за дроссельной за­ слонкой на режиме холостого хода должна быть не менее

0,5 кгс/см2.

Преимуществом вакуумного усилителя является возможность установки его как дополнительного агрегата с использованием обычных элементов гидравлического привода. К недостаткам его относятся некоторая сложность, недостаточная компактность кон­ струкции и наличие дополнительного гидравлического цилиндра.

Характеристика тормозных систем боевых колесных машин и армейских автомобилей приведена в табл. 5.3.

\

Г Л А В А VI

ХОДОВАЯ ЧАСТЬ

Ходовая часть боевых колесных машин состоит из колес, мо­ стов и подвески. Она обеспечивает непосредственное взаимодей­ ствие машины с дорогой (грунтом). Поэтому приспособленность машины к использованию в тех или иных дорожно-грунтовых ус­ ловиях определяется в значительной мере конструкцией ходовой части.

В связи с этим конструкция ходовой части характеризуется универсальностью, т. е. приспособленностью для движения в раз­ нообразных дорожно-грунтовых условиях, и повышенной прочно­ стью.

§ 1. КОЛЕСА

Колеса предназначены для передачи массы машины на дорогу без разрушения последней или на грунт без значительного погру­ жения в него, для получения движущей силы, для обеспечения со­ ответствующего направления движения машины и для снижения динамических нагрузок от неровностей дороги.

При движении машины по горизонтальной поверхности со ско­ ростью до 50 км/ч основная часть мощности двигателя расходу­ ется на преодоление сопротивления качению.

ны 1, обода 2, ступицы 13 и. диска 6 (элемента, соединяющего обод со ступицей).

Ступица колеса установлена на цапфе 9 на конических ролико­ подшипниках. Диск, обод и шина в сборе крепятся к ступице с помощью шпилек 7. Для обеспечения центровки колеса гайки шпи­

контргайкой 10. Внутренняя полость ступицы между подшипни­ ками заполняется консистентной смазкой. Для удержания смазки служит сальник 14.

2 7 4

Крутящий момент подводится к колесу через полуось 3, кото­ рая проходит внутри цапфы н своим фланцем прикреплена шпиль­ ками 8 к ступице колеса.

Тормозной момент передается на колесо через тормозной ба­ рабан 4, прикрепленный к ступице с помощью шпилек 7.

Рис. 6.1. Колесо автомобиля ЗИЛ-131:

2 7 5

Колесо БТР-60П показано на рис. 3.36. Внутри колеса разме­ щен не только тормозной механизм, но п колесный редуктор. Крутящий момент подводится к колесу от ведомой шестерни 11 редуктора, которая приклепана к ступице. Цапфа выполнена в виде сплошного стержня, приваренного к,картеру 1 редуктора.

Диск крепится к ступице шпильками, а к диску с помощью шпилек с конусными гайками крепится обод в сборе с шиной п тормозной барабан 14.

Ш И Н Ы

Пневматическая шина обеспечивает колесу надежное сцепле­ ние с дорогой, снижение динамических нагрузок от неровностей дороги, бесшумность качения.

В настоящее время используются различные типы шин, кото­

давлением их подразделяют на шины с нерегулируемым давле­ нием воздуха и на шины с регулируемым давлением воздуха.

вентилем для подачи и удаления сжатого воздуха. У шин с ре­

внешние нагрузки, действующие от дороги на колесо, предохраня­ ет камеру от повреждений и обеспечивает сцепление между коле­

Для шин с регулируемым давлением применяют в большинст­ ве случаев вискозный корд, который по сравнению с хлопчатобу­ мажным кордом, применявшимся для обычных шин, обеспечивает ту же прочность при меньшей толщине нитей, является более теп­ лостойким и имеет меньшие гистерезисные потери. В результате лучшей сопротивляемости вискозного корда многократным дефор-

2 7 6

мациям его долговечность на 60—70% выше, чем хлопчатобу­ мажного корда. К недостаткам .вискозного корда относятся: боль­ шая гигроскопичность п значительное снижение прочности при повышенной влажности, большие остаточные удлинения, худшая сцепляемость с резиной, более высокая стоимость.

Для наиболее ответственных шин применяют полиамидный корд (капроновый, нейлоновый, перлоновый). Этот корд обладает еще большей прочностью и эластичностью, повышенной тепло- и влагостойкостью.

Рис. 6.3. Конструкция шин:

Самым прочным является металлокорд. Однако технология изготовления металлокорда наиболее сложна и еще недостаточно освоена промышленностью.

П р о т е к т о р представляет собой толстый слой резины со специальным рисунком на беговой поверхности. Он служит для обеспечения надежного сцепления шины с дорогой и предохране­ ния каркаса от повреждения со стороны беговой части шины. Протектор изготовляется из прочной, хорошо сопротивляющейся истиранию резины (обычно на основе синтетического каучука). Рисунок протектора выбирается в зависимости от условий исполь­ зования шин. Для вездеходных шин с регулируемым давлением применяют протектор с вездеходным рисунком 2 (рис. 6.4), насы­ щенностью (отношение площади выступов ко всей площади про­ тектора) 0,35—0,45, высотой грунтозацепов 15—25 мм, сплошным поясом, составленным из выступов в средней части, для обеспече­ ния плавного движения по твердым дорогам, с широкими выем­ ками в боковых зонах для обеспечения сцепления с мягкими грунтами,

2 7 8

С целью исключения налипания грунта в выемках протектора применяют направленный рисунок в виде елки; вершины углов должны быть направлены вперед по ходу вращения шины.

Чтобы обеспечить эластичность и выдавливание воды на мок­ рых дорогах, увеличивают расчлененность протектора, уменьшают

Боковинами называют наружный резиновый слой боковых сте­ нок покрышки, который предохраняет каркас от механических повреждений и попадания влаги.

Борта предназначены для крепления покрышки на ободе. Для обеспечения прочности они имеют проволочные кольца. Чтобы проволока не подвергалась коррозии и лучше скреплялась с ре­ зиной, ее латунируют и скрепляют с помощью обертки и крепи­ тельных лент, изготовленных из прорезиненной ткани (чефера).

Принципиальное отличие шин с регулируемым давлением от обычных автомобильных шин состоит в том, что они способны ра­ ботать при переменной в условиях эксплуатации радиальной де­ формации от 1И до 30% высоты профиля (деформация обычных шин составляет 11—13%). Большая эластичность шин с регули­ руемым давлением обеспечивается увеличением размеров профи­

Изменение эластичности шины обеспечивается путем изме­ нения внутреннего давления воздуха от номинального (2,5—- 3 кгс/см2) до минимального (0,5—0,75 кгс/см2). При увеличении деформации шины увеличивается площадь контакта шины с грун­

2 7 9

том и снижается удельное давление на грунт. Это существенно повышает проходимость колесной машины по мягким грунтам.

Вместе с тем повышение деформации приводит к увеличению потерь на внутреннее трение в шине, к росту нагрева шины и сни­ жению ее срока службы. Учитывая, что нагрев шины определяет­ ся не только величиной ее деформации, но и скоростью качения, при снижении внутреннего давления в шипах необходимо огра­ ничивать скорость движения для сохранения нормального темпе­ ратурного режима.

В табл. 6.1 приведены основные данные о шинах с регулируе­ мым давлением, устанавливаемых на армейских машинах.

Бескамерные шины (рис. 6.3, б) имеют несколько конструк­ тивных отличий. Вместо камеры они имеют герметизирующий слой на внутренней поверхности покрышки. У них изменена фор­ ма бортов, на посадочной поверхности применен уплотнительный слой резины. Все это сделано для обеспечения плотной посадки бортов на обод. В боковинах выполнены дренажные каналы для отвода сжатого воздуха из каркаса. Бескамерные шины монтиру­ ются на герметичный обод. Вентиль устанавливается в ободе.

В случае применения бескамерных шин повышается безопас­ ность движения вследствие значительного снижения вероятности быстрого выхода воздуха из шины. При проколах бескамерной шины утечка воздуха мала, так как герметизирующий слой рези­ ны находится в сжатом состоянии и обжимает проколовший пред­ мет или в значительной мере заволакивает сделанное отверстие. При наличии централизованной подкачки воздуха бескамерные шины обладают по сравнению с камерными большей пулестойкостыо. Кроме того, существенно облегчается ремонт проколов, который осуществляется с помощью аптечки, как правило, без снятия колеса с машины (находится прокол, отверстие подготав­ ливается иглой и смазывается клеем, затем в отверстие специаль­ ным приспособлением вводится резиновый стержень и обрезается его выступающий конец); несколько снижается нагрев шины, так как исключается трение камеры о покрышку и обеспечивается лучший отвод тепла через обод.

2 8 0

Недостатками бескамерпых шин являются: повышенные тре­ бования к ободу (не допускаются вмятины, царапины и т. д.); трудность выявления места утечки воздуха при прокалывании ши­ ны иглообразными предметами; повышение стоимости шин вслед­ ствие применения более качественных материалов и усложнения технологии.

Арочные шины 4 (рис. 6.2) отличаются формой профиля, на­ поминающей арку. Они разработаны с целью существенного повы­ шения площади контакта с грунтом без увеличения наружного диаметра шины.

При одинаковых величинах наружного диаметра профиль арочной шины в 2,5—3,5 раза шире профиля обычной шины. Ра­ диальная деформация арочной шины составляет 25—30% от' вы­ соты профиля.

У арочной шины практически отсутствуют подвижные боковые стенки, поэтому ее радиальная деформация носит мембранный характер. На мягком грунте средняя часть поверхности контакта прогибается внутрь, вследствие чего уменьшается выдавливание грунта в стороны и снижается глубина колеи. На твердых доро­ гах мембранный характер деформации, а также большое измене­ ние наружного радиуса по ширине шины приводят к повышенно­ му износу протектора. Поэтому арочные шины нашли широкое применение лишь в условиях бездорожья и плохих дорог. Их применяют как сезонное средство существенного повышения про­ ходимости, устанавливая вместо двускатных колес на ведущий мост дорожных автомобилей типа ГАЗ-53, ЗИЛ-130. При этом площадь контакта с грунтом у арочной шины в 2,5—4 раза боль­ ше, чем суммарная площадь контакта сдвоенных автомобильных шин, которые она заменяет.

Арочные шины, как правило, имеют протектор тракторного типа, отличающийся высокими (30—60 мм) и редко расположен:- нымн грунтозацепамп. Коэффициент насыщенности протектора 0,И5—0,2. Такой протектор обеспечивает шинам высокое' сцепле­ ние на мягких грунтах и грязных дорогах.

Широкопрофильные шины 3 (рис. 6.2) имеют подвижные боко­ вые стенки как у тороидных шин и поэтому характер деформации у них такой же, как у обычных шин.

Шинная промышленность освоила выпуск широкопрофильных шин двух типов.

Первый тип — широкопрофильные шины с постоянным внут­ ренним давлением, предназначен для установки вместо сдвоен­ ных шин на ведущих колесах дорожных автомобилей. При этом снижается расход резины, уменьшается расход топлива и повы­ шается проходимость машин. Однако затрудняется снабжение машин запасными колесами, так как на передних колесах оста­ ются обычные шины.

Второй тип — широкопрофильные шины с регулируемым внут­ ренним давлением воздуха< По сравнению с тороидными шинами они имеют большую грузоподъемность при равных наружных диа­

281

метрах, большую площадь контакта, но обладают меньшей уни­ версальностью, определяемой диапазоном возможного изменения удельных давлений и ширины контакта.

Пневмокатками 5 (рис. 6.2) называют шины, у которых ши­ рина профиля больше или равна наружному диаметру. Отноше­ ние высоты профиля к ширине у них наименьшее (0,2—0,3). Пнев­ мокатки имеют самый эластичный каркас н самое малое внутрен­ нее давление воздуха (0,1—0,7 кгс/см2) среди всех современных шпн.

Из всех известных шин только пневмокаткп обеспечивают на­ дежное движение по заболоченным грунтам. Вследствие очень

малого внутреннего давления пневмокатки стойки против проко­ лов.

К недостаткам пневмокатков следует отнести усложнение по­ ворота н компоновки машины при их применении. Поэтому в на­ стоящее время пневмокаткп применяют только для специальных машин (болотоходов и т. п.).

У всех рассмотренных шин каркас имеет диагональную конст­ рукцию, т. е. нити корда установлены с наклоном (50—57°) к продольной плоскости шины. Причем нити соседних слоев накло­ нены в противоположные стороны. Для получения симметрично­ сти нагружения нитей число слоев корда в каркасе обязательно четное. (У легковых шин 2—6, у грузовых— 10—16, у шин с регу­ лируемым давлением 8—10).

Шины типа Р отличаются радиальным размещением нитей корда в каркасе (рнс. 6.5, а).

При радиальном размещении нитей, чтобы воспринимать дав­ ление сжатого воздуха, необходимо меньшее число слоев корда. Для восприятия окружных усилий каркас в зоне беговой части опоясывается многослойным брекерным кольцом. Брекер имеет малую кривизну в радиальной плоскости, что дает возможность получить форму беговой части шины, близкую к цилиндрической.

бодно развертывается на плоскости. У шин с диагональным кар­ касом беговая поверхность имеет сферическую форму. Поэтому в зоне контакта, где сфера превращается в плоскость, неизбежны относительные деформации соседних слоев корда (сдвиговые де­ формации) и проскальзывания элементов протектора относитель­ но дороги. По этой причине износостойкость протектора шин Р в 1,5—2 раза выше, чем у обычных шин. В этом состоит основное преимущество шин типа Р. Кроме того, у шин Р меньше (на 5— 10%) потери на качение вследствие меньшей толщины каркаса и меньших сдвиговых деформаций в зоне контакта.

При равных значениях внутреннего давления воздуха радиаль­ ная эластичность шин Р больше обычных.

Шины типа PC (рис. 6.5, б) имеют радиальный каркас и смен­ ный, протектор, выполненный совместно с брекером в виде колец, имеющих два-три слоя металлокорда и толстый резиновый слой

2 8 2