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

тает работа буксования фрикциона, что может привести к пере­

противления движению fс, при прочих равных условиях, умень­ шается ускорение танка на первом этапе разгона .V|, т. е. умень­

ленчатого вала двигателя в конце буксования фрикциона умень­ шаются (Vi < ,ц1; «),'<№,). Опасность заглохания двигателя при этом увеличивается.

д) В л и я н и е в к л ю ч е н н о й в КП п е р е д а ч и , на к о т о ­

рой происходит трогание танка с места, уменьшается интенсивность

разгона (значение Х\ ) на первом этапе, так как влияние умень­ шения величины удельной силы тяги / Дтах сказывается в большей

степени, нежели некоторое уменьшение при этом коэффициента о0. В то же время продолжительность буксования главного фрик­ циона до заглохания двигателя при неподвижных ведомых дисках фрикциона (значение £0), как было показано ранее, не изменяется

по передачам и остается постоянной.

На основании изложенного и графика, приведенного на рис. 52,д, следует, что с увеличением номера передачи, включенной в КП при трогании с места: 1) продолжительность первого этапа и работа буксования фрикциона увеличиваются ( t \ > t i ) \ 2 ) угло­ вая скорость коленчатого вала двигателя в конце буксования фрик­ циона уменьшается и, следовательно, возрастает опасность загло­ хания двигателя.

Так как в данном случае рассматривается процесс трогания с места на различных передачах, то, принимая на рис. 52,д по оси ординат масштаб для скорости танка одинаковым для обеих пере­ дач, очевидно, будем иметь разные масштабы для угловых скоро­

меньшим значением коэффициента суммарного сопротивления дви­ жению танка fc, о чем говорилось выше, т. е. разгон в этом случае проходит более интенсивно. При этом время и работа буксования фрикциона уменьшаются, а скорость танка и угловая скорость ко­

130

ленчатого вала двигателя в конце буксования фрикциона увеличи­ ваются. Опасность заглохаиия двигателя уменьшается.

Второй этап разгона

Из выражения ускорения танка на втором этапе

и разгон более интенсивен; 2 ) чем меньше коэффициент суммар­ ного сопротивления движению fc и чем меньше коэффициент учета вращающихся масс танка 3, тем быстрее осуществляется разгон.

Удельная сила тяги

М ж1Грг]т А = ПгВ . К

увеличивается с уменьшением номера передачи в КП, так как при этом передаточное число трансмиссии iTp и к. п. д. танка т)т воз­ растают. Из этого, однако, еще нельзя сделать общего вывода о

том, что ускорение х2 танка на втором этапе всегда растет с умень­ шением номера передачи в трансмиссии. Дело в том, что коэффи­ циент учета вращающихся масс танка 3 растет с увеличением г'тр по квадратичному закону, вследствие чего ускорение танка на вто­ ром этапе разгона на I передаче иногда может быть меньше, чем на II передаче. Поэтому для более полного выявления динамиче­ ских качеств танка необходимо, помимо графика разгона v — v (t),

строить еще кривые ускорений х2 на различных передачах в КП танка в зависимости от скорости движения.

Третий этап разгона

Как уже отмечалось ранее, чем меньше продолжительность третьего этапа, т. е. время переключения передач, тем меньше па­ дение скороститанка при переходе на следующую передачу и тем меньше, при прочих равных условиях, общее время его разгона.

В зависимости от конструкции коробки передач и приводов уп­ равления время, потребное на переключение передач, можно при­ нимать по данным табл. 1 0 *.

На рис. 53 приведены графики изменения скорости танка в про­ цессе разгона в случае ступенчатой механической трансмиссии (1) и при наличии трансмиссии ,с прогрессивной характеристикой (2), из которых видны преимущества последней в отношении затраты времени на разгон танка до определенной скорости движения.

* В табл. 10 приведено «чистое» время, затрачиваемое на переключение пе­ редачи, без учета потерь времени на последующий разгон танка до скорости, равной ее значению в конце второго этапа разгона на предыдущей передаче.

Для возможности сравнения динамических качеств разных тан­ ков в процессе разгона на рис. 54 приведены графики разгона лег­ кого (1) и среднего (2) танков, полученные экспериментальным пу­ тем на горизонтальной дороге с небольшим коэффициентом сопро­ тивления движению. Разгон обеих машин производился при трогании с места на III передаче, причем у среднего танка (имеющего планетарные механизмы поворота) рычаги управления сначала на­ ходились в первом положении и через некоторое время после трогания были переведены в исходное положение.

Как видно из приведенного графика, уже через 18 сек после на­ чала движения скорость легкого танка была равна 41 км/ч, а сред­ него— 33 км/ч.

132

*"А/ 'Vox

Рис. 54

7. Путь разгона танка

Пользуясь графиком разгона v = v (t), можно найти путь раз­ гона танка в интересующих нас пределах изменения скорости или

времени.

Путь разгона, как принято, обозначим через 5. Из выражения скорости

dS

V— ----

dt

1 Н З Х 0 Д И М , что

dS=vdt,

135

откуда путь танка от начала разгона до достижения заданной ско' рости будет

tn

S - \ vdt.

Так как аналитической зависимости изменения скорости танка: по времени в процессе его разгона не существует, то для опреде­ ления пути разгона пользуются способом графического интегриро­ вания.

Очевидно, что заштрихованная на рис. 55 элементарная пло­ щадка ДF пропорциональна пути, пройденному танком за время At, так как

1S = vM = \ F M ( s) [м],

где Al(s)— масштаб пути, показывающий, какому пути в метрах, соответствует 1 мм7 площади графика.

1

На основании ^изложенного путь танка за время разгона будет равен

S = F M { s ) [ж],

где F — площадь, ограниченная осью абсцисс, ломаной линией' изменения скорости танка во время разгона и ордина­ тами скорости в интересующих нас пределах.

В свою очередь

M (s)= M (v ) M(t),

134

где M(v) — масштаб скорости, показывающий, какому значению скорости в м/сек или км/ч. соответствует 1 мм на графике;

М (t) — масштаб времени, показывающий, скольким секундам соответствует 1 мм на графике.

Для упрощения подсчетов общую площадь F разбивают' на ряд площадок F, , границы которьих выбирают по продолжительности отдельных этапов разгона на различных передачах (см. рис. 55).

Очевидно,

(он подсчитывается нарастающим итогом), строят график пути раз­ гона по времени 5 = 5 (t), приведенный на рис. 55.

Иногда график пути разгона строят не в функции времени, а в функции скорости, т. е.

5 = 5 (v).

Методика построения этого графика аналогична изложенной выше.

Заметим, что сам по себе путь разгона до достижения опреде­ ленной скорости движения еще не является достаточно полным параметром оценки приемистости танка.

В самом деле, может оказаться, что оба из сравнимаемых по приемистости танков в одинаковых дорожных условиях достигают заданной скорости v за одно и то же время, тогда как пути разгона у них по величине разные. Какой же из танков в этом случае обла­ дает лучшими динамическими качествами?

Очевидно, лучшими динамическими качествами будет обладать тот из сравниваемых танков, у которого в рассматриваемом случае будет больший путь разгона, т. е. тот танк, у которого в процессе разгона будет более высокая средняя скорость, определяемая вы­ ражением

где 5 и t — путь и время разгона до заданной скорости v.

135

8. Торможение танка

Чем быстрее может быть заторможен танк, тем выше безопас­ ная скорость движения и тем выше, следовательно, будет его сред­ няя скорость.

В связи с тенденцией увеличения средних и максимальных ско­ ростей танков обеспечение интенсивного и надежного торможения машин в разнообразных условиях движения приобретает все боль­ шее значение.

Способы снижения скорости танка при торможении, заключаю­ щиеся в поглощении кинетической энергии движущейся машины, сводятся к следующим:

1 ) использованию внешних сопротивлений движению (грунта и угла подъема местности) и внутренних сопротивлений в агрегатах ходовой части и трансмиссии;

2 ) применению остановочных тормозов; 3 ) торможению двигателем, который в этом случае работает в

тормозном режиме.

Интенсивность торможения танка оценивают, по существу, по тем же параметрам, что и разгон, т. е. по пути и времени торможе­ ния в заданных пределах изменения скорости танка и по отрица­ тельному ускорению.

Кроме того, учитывая большое прикладное значение торможе­ ния двигателем при движении на крутых длительный спусках, в качестве оценочного параметра эффективности торможения следует также принимать значения максимальный углов спуска, преодоле­ ваемых танком на различных передачах в КП при работе двигателя в тормозном режиме с максимально допустимыми оборотами.

П ри т о р м о ж е н и и т а н к а п е р в ы м с п о с о б о м двига­ тель отключают от трансмиссии (от ведущих колес) и машина дви­ гается по инерции, преодолевая внешние и внутренние сопротивле­ ния. Время и путь торможения в данном случае могут находиться по формулам равнозамедлениого движения с отрицательным уско­ рением, определяемым по формуле (42), т. е. таким же, как и для третьего этапа разгона. Сила торможения танка при этом равна сопротивлению движения R T= R c=f,.G.

Высокая интенсивность торможения этим способом может быть достигнута только при движении машины на значительном подъеме или по грунту с большим сопротивлением, т. е. в тех случаях, когда танк движется с небольшой скоростью. Поэтому снижение скорости танка таким способом применяется, как правило, в тех случаях, когда время и путь торможения не имеют существенного значения пли при движении с небольшой скоростью.

В т о р о й с п о с о б — т о р м о ж е н и е п р и п о м о щ и о с т а ­ н о в о ч н ы х т о р м о з о в — обычно осуществляется также с пред­ варительным отсоединением двигателя от ведущих колес.

Он позволяет 'получать большие тормозные силы и высокие зна­ чения отрицательных ускорений и поэтому применяется для экст-

136

репных торможений танка и для торможения на подъемах и спус­ ках.

При определении тормозного пути в случае применения остано­ вочных тормозов исходят из того, что кинетическая энергия тайка, которой он обладал в начале торможения, расходуется на преодо­ ление всех внешних и внутренних сопротивлений движению. При этом считают, что при действии остановочных тормозов (даже при их пробуксовке) обеспечивается создание силы торможения, рав­ ной силе сцепления гусениц с грунтом, а путь торможения опреде­ ляют после приложения полного тормозного момента.

Таким образом,

Рт— приведенная к гусеницам сила торможения, обуслов­ ленная действием остановочных тормозов; Р т = ср/ЛГ

(N — нормальная реакция грунта, т. е. сцепной вес танка).

нии двигателя от ведущих колес не может превышать 8 0, а в тех слу­ чаях, когда отключение двигателя от ведущих колес осуществляет­ ся при помощи механизмов поворота, величина 8 будет меньше значения 8 „.

Из формулы (46) следует, что чем больше коэффициент у' сцеп­ ления гусениц с грунтом и коэффициент fc, тем короче путь тормо­ жения.

Если не учитывать время торможения гусениц до полной их остановки, т. е. отнести его ко времени, затрачиваемому водителем на включение приводов, то путь торможения танка можно опреде­ лять по формуле

137

П ри т о р м о ж е н и и т а н к а д в и г а т е л е м основные со­ противления движению машины создаются внутренними сопротив­ лениями поршневого двигателя при прокручивании его (и вентиля­ торов системы охлаждения) от постороннего источника энергии. Внешние сопротивления движению и сопротивления в агрегатах ходовой части и трансмиссии играют в этом способе торможения вспомогательную роль.

Торможение двигателем широко распространено в практике вождения гусеничных и колесных машин вследствие плавности и до­ статочно высокой эффективности торможения, простоты осуществ­ ления и надежности действия, возможности быстрого перехода от торможения машины к ее разгону (и наоборот), обеспечения устой­ чивого прямолинейного движения при торможении машины в раз­ личных условиях.

Как уже отмечалось ранее (см. § 4 данной главы), торможение двигателем в некоторых случаях оказывается наиболее целесооб­ разным, например, при движении на крутьих длительных спусках. Применение остановочных тормозов в этих условиях приводит к по­ вышенным взносам и перегреву фрикционных элементов, не обес­ печивает устойчивость прямолинейного движения вследствие отсут­ ствия блокировки гусеничных обводов между собой, требует боль­ шой затраты мускульной энергии механика-водителя.

Для определения значений отрицательных ускорений (замедле­ ний) танка при торможении двигателем можно воспользоваться уравнением движения танка в дифференциальной форме [см. урав­ нение (206) или (40)], которое надо записать применительно к дви­ жению в режиме торможения двигателем, т. е.

f r — удельная сила торможения танка.

Определение удельных сил торможения f T подробно рассматри­ валось в § 4 данной главы. Величины fT изменяются как в преде­ лах каждой передачи в зависимости от числа оборотов двигателя, так и между передачами, увеличиваясь с уменьшением номера' включенной передачи в КП танка (см. рис. 44).

Таким образом, значение отрицательного ускорения танка при

торможении двигателем (хт) является переменной величиной в за­ висимости от скорости, что несколько затрудняет определение вре­ мени и пути торможения танка при изменении его скорости в задан­ ных пределах.

Время и путь торможения танка в данном случае можно опре­ делить двумя способами: графоаналитическим, более точным, но требующим большей затраты времени для расчетов и построений, и графическим, менее точным, но более простым и менее трудоем­ ким.

138

Г р а ф о а н а л и т и ч е с к и й с пос об . В этом случае надо по­ следовательно производить операции, аналогичные тем, которыевыполняются при определении времени и пути разгона ганка.

Для конкретных внешних условий движения танка, характери­ зуемых значениями frp и а, по формуле (47) надо найти величи­

ны замедлений хг при различных скоростях v танка на заданной, передаче, для которых предварительно надо найти значения fT.

Затем по найденным значениям хт построить кривую обрат­

ных замедлений танка, т. е. зависимость-..- от скорости танка,. хт

приведенную на рис. 56. Поскольку

dv

то

dt — dv

Л'т

Откуда

t *>п

\ d i = t

оv0

где t — время движения танка в режиме торможения двигате­ лем при снижении скорости машины от v0 до v„.

139'