книги из ГПНТБ / Никитин А.О. Теория танка учебник

Поскольку б конце буксования дисков главного фрикциона уг­ ловые скорости ведущих и ведомый деталей будут равны, совмест­ ное решение уравнений (36) и (33) относительно t позволяет опре­ делить продолжительность первого этапа разгона t\

I •• ..

?д, 4" 9т.

Зная / 1, по формуле (34) можно определить значение поступа­ тельной скорости танка в конце первого этапа

На рис. 49 приведено построение графика разгона на первом этапе. По оси ординат в определенных масштабах отложены угло­ вая скорость деталей фрикциона и скорость движения танка, а ,.о оси абсцисс — время.

Как следует из графика, равенство угловых скоростей ведомых и ведущих деталей фрикциона, т. е. конец первого этапа разгона, можно определить графически как пересечение двух прямых линий, соответствующих уравнениям угловых скоростей ведущих и ведо­ мых деталей фрикциона. Практически это удобно делать следую­ щим образом. Имея в виду, что на первом этапе танк движется рав­ ноускоренно и в рассматриваемом случае график строится при трогании танка с места, скорость его движения молено определить за­

120

Очевидно, что

&v—3,6x1 &t.

Определив по координатам Af и Ди точку К\, проводим через нее и начало координат прямую, которая представляет собой урав­ нение поступательной скорости танка (или угловой скорости ведо­ мых деталей фрикциона) на первом этапе.

Чтобы провести прямую, представляющую уравнение угловой скорости ведущих деталей фрикциона, нужно знать положение двух точек. Одна из них лежит на оси ординат и определяется коор­ динатами (0 , ш0), другая, лежащая иа оси абсцисс, найдется из уравнения (36) приравниванием нулю угловой скорости ведущих деталей фрикциона шя, т. е. предполагая, что после включения фрикцион будет буксовать до полной остановки двигателя. Это можно осуществить, например, если затормозить танк. Тогда вре­ мя t0 до остановки ведущих деталей фрикциона (двигателя), если

Прямая, проведенная через точки (0,<«0)и (t0, 0), характери­ зует закон изменения угловой скорости ведущих деталей главного фрикциона. Точка А пересечения двух прямых на рис. 49 дает воз­ можность определить время t\ — продолжительность первого этапа разгона и скорость щ танка в конце этого этапа.

Если ш0 соответствует числу оборотов коленчатого вала двига­ теля п дг, то обороты двигателя в конце первого этапа /г, можно оп­ ределить из соотношения

г>1

Л 1 = ял'-Г "' *о

По величине п { можно судить о том, произойдет ли заглохание двигателя при трогании танка с места на данной передаче.

3. Второй этап разгона

Согласно выведенному ранее уравнению (206), ускорение танка при движении без прицепа равно

x ^ g _ ( 270AViT -л

л

о Gv

или, так как

270А/дТ)т

Л

Gv

получим

121

Поскольку удельная сила тяги /д па каждой передаче является переменной в зависимости от скорости движения (см. тяговую ха­ рактеристику танка), то и ускорение танка на втором этапе разго­ на, т. е. от конца буксования фрикциона до достижения максималь­ ной скорости движения на данной передаче, будет переменным. Обычно для определения времени разгона на втором этапе приме­ няют графический (приближенный) метод, пользуясь тяговой ха­ рактеристикой танка. Для этого тяговую характеристику на дай­ ной передаче, начиная от скорости танка в конце первого этапа ~ох и до значения максимальной скорости v0, разбивают на ряд участ­ ков, принимая на каждом из них значение удельной силы тяги по­ стоянным и равным среднему значению/., па участке (рис. 50).

На основании сказанного ускорение танка на первом участке при его разгоне от v x до v' 2 можно считать равным

где / д' — среднее значение удельной силы тяги на этом участке.

Очевидно, что скорость танка в конце первого участка опреде­ лится выражением

v 2 — t’j -|- 3,б£,72'.

3,6х,

1 2 2

Аналогичным образом находят ускорения танка х" и х"' наг

других участках, а по ним определяют соответствующие значения

,т

времени разгона г2 и tn на этих участках

Для большинства практических расчетов оказывается вполнедостаточным разбивать второй этап разгона на два-три участка-

Общее время разгона танка на втором этапе будет

А до В, приведенный на рис. 51.

4. Третий этап разгона

После достижения максимальной скорости на передаче, с кото­ рой происходило трогание с места и разгон танка, переходят на следующую передачу. При этом главный фрикцион выключается-; и до момента его включения танк вследствие наличия сопротивлет ний совершает замедленное движение, продолжительность которого составляет третий этап разгона на данной передаче.

123?

Для определения скорости машины! в конце третьего этапа', т. е. к моменту включения фрикциона, необходимо найти отрицательное [ускорение танка при его замедленном движении. С этой целью вос­ пользуемся дифференциальным уравнением (206) движения танка как системы или уравнением (40).

Поскольку в течение третьего этапа главный фрикцион находит­ ся в выключенном состоянии и мощность от двигателя к ведущим колесам не подводится, то, используя выражение (206) или (40), д.ля рассматриваемого случая можем записать

В уравнении (42) коэффициент / с должен учитывать как внеш­ ние сопротивления движению, характеризуемые углом а наклона плоскости движения к горизонту и значением коэффициента f rp, так и сопротивления в ходовой части при движении машины* по инерции, т. е.

/ с — /cos а ' sin а,

где

/ — /i p + / х . ч-

Коэффициент fa. 4 изменяется в зависимости от скорости. В дан­ ном случае, когда продолжительность третьего этапа весьма неве-

.лнка, значение коэффициента /, а следовательно и / с, можно при­ нимать постоянным, пользуясь при выборе его величины данными испытаний.

Таким образом, при выполнении расчетов можно считать, что на третьем этапе разгона происходит равиозамедлениое движение тан­ ка. Лишь только при разгоне на спуске вследствие действия про­ дольной составляющей силы веса танка G sina, совершающей в этом случае положительную работу, превышающую работу сил со­ противления движению, ускорение танка на третьем этапе может ‘быть положительным.

На основании изложенного выше скорость танка в конце третье­ го этапа может быть определена выражением

Время, потребное для переключения передач, зависит от типа трансмиссии, устройства механизма переключения передач, опыт­ ности механика-водителя и некоторых других факторов. Особенно

124

большое значение приобретает опытность механика-водителя при: переключении передач для простых ступенчатых трансмиссий, ког­ да длительное протекание процесса переключения передач может привести не только к значительному снижению скорости в концетретьего этапа, но даже к остановке танка или к заглоханию дви­ гателя.

Поскольку замедление х 3 танка при переключении передач в процессе разгона можно для всех передач принимать в данньих внешних условиях одинаковым, а в применяемых в настоящее вре­ мя способах разбивки передач ступенчатых трансмиссий (см. да­ лее) с уменьшением номера передачи уменьшается разность между

.максимальными скоростями танка на смежных передачах, т. е.

v„, — v m- i > v m- i — v m-2 > . . . > i' l l — Vi,

относительное снижение скорости танка в процессе переключения передач сильно возрастает с уменьшением номера передачи. В свя­ зи с этим вероятность недопустимого снижения скорости танка (вплоть до его остановки) при переключениях передач в процессеразгона возрастает с уменьшением номера передачи.

Из приведенного выше следует: 1) максимально допустимое время на переключение передач должно обусловливаться возмож­ ностями разгона танка на низших передачах; 2 ) наиболее трудно при вождении танка осуществлять разгон машины при движении на низших передачах, когда скорость движения при переключении передач сильно снижается.

Чем больше.сопротивление движению, тем резче снижается ско­ рость танка на третьем этапе, вследствие чего при движении на подъемах и тяжелых грунтах особенно важно быстро переключать передачи. При установке на танк трансмиссии, оборудованной ав­ томатическим или полуавтоматическим переключением передач,, продолжительность переключения передач сводится к минимуму, общее время разгона танка сокращается, а также снижаются тре­ бования к квалификации механика-водителя в этой части.

На графике разгона (см. рис. 51) третий этап характеризуется, участком В — С.

5. Разгон на следующей передаче

Процесс разгона на следующей передаче протекает аналогично-- изложенному ранее, с той лишь разницей, что в данном случае на нервом этапе ведомые детали главного фрикциона уже вначалевращаются с угловой скоростью, соответствующей скорости танка о3 в конце третьего этапа разгона на предыдущей передаче.

Скорость движения танка на первом этапе в этом.случае опре­ деляется уравнением

где х / — ускорение танка на первом этапе разгона на данной: передаче.

I25-,

Время ti может быть получено и аналитически, совместным ре­

шением системы уравнений угловых скоростей ведущих и ведомых деталей фрикциона

где — угловое ускорение ведомых деталей фрикциона на рас­ сматриваемой передаче, равное

-Tl^Tp

1в. к

■Шз' — угловая скорость ведомых деталей фрикциона в конце третьего этапа после включения следующей переда­ чи, равная

В последнем выражении

•ц3 — скорость танка в конце третьего этапа на предыдущей передаче;

/тр' — общее передаточное отношение трансмиссии на рассмат­ риваемой передаче.

Подставляя приведенные значения в систему начальных урав­

График разгона на втором этапе данной передачи строят таким же образом, как и на предыдущей. Необходимо при этом помнить, что значения удельных сил тяги надо брать по тяговой характери­ стике для рассматриваемой передачи и для нее же определять зна­ чение коэффициента учета вращающихся масс о.

Значение отрицательного ускорения на третьем этапе, необхо­ димое для подсчета скорости танка в конце этого этапа, опреде­ ляется по формуле (42).

127

Пользуясь построенным графиком, легко определить время раз­ гона танка до любой скорости, а сопоставление графиков разгона различных танков позволяет оценивать их динамические качества по этому показателю.

6 . Влияние различных факторов на разгон танка

П ер в ы й эт а п р а з г о н а

Рассмотрим влияние различных факторов на первом этапе раз­ гона при трогаиии танка с места. При этом качественная сторона явления будет такой же и для процесса перехода с одной передачи

учитывая постоянство значения ®Д1, следует, что если включить

Рис. 52

Поскольку после окончания буксования фрикциона между угло­ вой скоростью коленчатого вала двигателя и скоростью танка на каждой передаче имеется прямолинейная зависимость, то соотно­ шения между угловыми скоростями ш,' и ш при этом равнозначны соотношениям скоростей танка и v x.

128

Площадь F между осью ординат и прямыми линиями, представ­ ляющими уравнения угловых скоростей ведущих и ведомых дета­ лей фрикциона, пропорциональна работе буксования фрикциона ибо работа буксования

Таким образом, с уменьшением числа оборотов двигателя при включении главного фрикциона уменьшается работа буксования фрикциона, которая приводит к нагреву и износу дисков трения. Но при малых начальных оборотах двигателя в момент включения фрикциона обороты мотора могут упасть ниже минимально устой­ чивых и он может заглохнуть.

б) В л и я н и е м о м е н т а и н е р ц и и д е т а л е й , к и н е м а ­ т и ч е с к и ж е с т к о с в я з а н н ы х с к о л е н ч а т ьи м в а л о м

включении фрикциона уменьшается, что приводит к меньшей кру­ тизне падения угловой скорости ведущих деталей на первом этапе.

На основании изложенного и рис. 52, б можно сделать выводы,

ния; 2 ) скорость танка и число оборотов коленчатого вала двигате­ ля в конце буксования будут выше (v'x > о,; ш/ > <*>,); 3) опасность заглохания двигателя уменьшается.

ния фрикциона уменьшаются; 2 )' скорость танка и число оборотов коленчатого вала двигателя в конце этапа уменьшаются, что уве­ личивает опасность заглохания двигателя.

При р = р" = 1 и принятых условиях значение <рд, — 0. Опас­ ность заглохания двигателя отсутствует, но чрезмерно возрас­