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

мерной характеристике значения i'T (рис. 72). Нагрузочные ха­ рактеристики насоса строятся по уравнению (59), но каждая из ких имеет свое значение коэффициента момента насоса Х„. Чем меньше коэффициент автоматичности Аг гидропередачи, тем шире расходятся ветви нагрузочные парабол и тем больше будет изме-. няться число оборотов двигателя. Точки пересечения характеристик насоса с кривой свободного момента двигателя МА определят ре­ жимы совместной работы гидропередачи и двигателя, т. е. значе­ ния пл — 7ИД= Ми и Nj. Для Каждого из этих режимов, ха­ рактеризуемых значениями i'r и п„, находят число оборотов

гг = — , а

Пн

из безразмерной характеристики гидропередачи для этих же режи-.

мов выписывают по значениям i't соответствующие им величины

л

силового передаточного числа ггЕсли на безразмерной характе­ ристике насоса нанесена кривая коэффициента момента турбины, то тогда выписывают величины:

Затем по уравнениям

[Мг — M„iT= ^ i tn\D6,

или

Мт = т М ^ 8

для каждого значения // (или пт) находят соответствующие им величины момента Мттурбины, после чего строят выходную характеристику системы „двигатель—гидропередача", т. е. зави­ симость Мт= / ( л т), используемую для тяговых расчетов.

Для гидропередач с малым коэффициентом автоматичности (прозрачные) характерно то, что при значительном сопротивлении движению или в начале разгона машины, когда ведомый вал гид­ ропередачи вращается медленно, двигатель внутреннего сгорания работает в области высоких крутящих моментов, что желательно в начальной стадии движения машины.

С увеличением же скорости, когда число оборотов колеса тур­ бины растет, увеличивается также и число оборотов двигателя. Это позволяет использовать приспособляемость двигателя и снимать, с него более высокую мощность при увеличении скорости движе­ ния машины.

При совместной работе двигателя с такой гидропередачей число оборотов двигателя будет определяться не только положением пе­ дали подачи топлива, но и скоростным передаточным отношением Vг гидропередачи.

Методика рассмотрения совместной работы двигателя внутрен-. него сгорания с гидродинамической муфтой аналогична методике, принятой для системы «двигатель — гидродинамический преобразо­ ватель момента».

181

Очевидно, что в этом случае значение передаваемого гидромуф­ той момента Мт при данном i'r будет определено непосредствен­ но при пересечении нагрузочной характеристики насоса (парабо­ лы), построенной для данного i'n с кривой свободного момента 7ИД двигателя.

§3. ПОСТРОЕНИЕ ТЯГОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТАНКА

СГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ

Вданном параграфе рассмотрим методику построения тяговой характеристики танка с гидромеханической трансмиссией. Для большей наглядности разберем этот вопрос раздельно для после­ довательного и для параллельного включения гидродинамической передачи при передаче мощности от двигателя к ведущим колесам танка. Эта методика может быть использована для любой схемы гидромеханической трансмиссии.

1. Построение тяговой характеристики танка при последовательном включении гидропередачи

Схема гидромеханической трансмиссии с последовательным включением гидропередачи показана на рис. 73, где обозначены!: ГП — гидропередача; КП — коробка передач с небольшим числом ступеней; МП — механизм поворота; БП — бортовая передача.

В рассматриваемой схеме, с целью сокращения последующих выкладок, не приведен входной редуктор, часто устанавливаемый между двигателем и гидропередачей для обеспечения оптимальных условий их совместной работы. При наличии такого редуктора учесть в тяговых расчетах его передаточное число не представит за­ труднений.

Допустим, что на танке установлена комплексная гидропереда­ ча, безразмерная характеристика которой приведена в левой части рис. 7 4 , а все данные, необходимые для поверочного тягового рас­ чета танка, известны. Напомним, что тяговой характеристикой тан­ ка с гидромеханической трансмиссией, так же как и с механиче-

182

$

0,9

0,8

~Щ аг Щ Щ Тр W W

ской ступенчатой коробкой передач, называется графическая за­ висимость удельной силы тяги / д от скорости движения на различ­ ных передачах при полной подаче топлива в двигатель.

Основой при построении тяговой характеристики служат без­ размерная характеристика гидропередачи и график совместной ра­ боты системы «двигатель — гидропередача» (на рис. 74 справа) при полной подаче топлива в двигатель.

Начинают с того, что на безразмерной характеристике во

применительно к этим режимам в такой последовательности. Для каждого из выбранных значений /г' выписывают из безраз­ мерной характеристики соответствующие им величины коэффи­ циента момента насоса Хн.(или fXH), по которым, пользуясь выра­ жением Мн=чХн/1н2£)5, на скоростной характеристике двигателя строят нагрузочные характеристики (входные параболы) насоса.

Пересечение нагрузочной характеристики насоса с кривой момента 7ИД двигателя определяет режим совместной работы двигателя и гидропередачи для каждого г/, т. е. численные зна­

(84

Значения к. п. д. гусеничного движителя, так же как и при вы­ полнении тяговых расчетов танков с механическими трансмиссия­ ми, берутся или из экспериментальных зависимостей, или подсчи­

тываются по формуле ( 1 1 ).

р

После этого определяют величины удельных сил тяги / д= —

G

и строят тяговую характеристику танка f A= f{v).

Выполнение всех приведенных выше расчетов удобно произво­ дить путем последовательного заполнения таблицы (см. табл. 14).

На рис. 75 изображена тяговая характеристика танка, построен­ ная по рассмотренной методике при наличии трех ступеней в короб­ ке передач.

На каждой ступени коробки передач на режимах трансформа­ ции момента тяговая характеристика протекает примерно по гипер­ болической зависимости, т. е. приближается к характеристике, ко­ торой обладают прогрессивные передачи.

Тяговые качества танка с гидромеханической трансмиссией оце­ нивают по тяговой характеристике так же, как и при наличии на танке ступенчатой механической трансмиссии.

Для выделения на тяговой характеристике области работы гид­ ропередачи с приемлемыми значениями к. п. д. (принимают т]г3=

>0,75) следует пользоваться безразмерной характеристикой. ■

Вчастности, в рассматриваемом примере с комплексной гидро­ передачей при выборе расчетных режимов необходимо взять одно из значений t'V при г\г —0 ,8 , что позволит на тяговой характери­ стике отсечь область работы гидропередачи на неэкономичных ре­

жимах. 1 “ Наиболее трудоемкими в этих расчетах являются подсчеты для

построения нагрузочных характеристик насоса (входных парабол).

185

186

Для упрощения вводят понятие коэффициента момента Хл двигате­ ля, аналогично коэффициенту момента Хн насоса, записывая вы­ ражение свободного крутящего момента двигателя в таком виде:

m a= tW D 5.

Поскольку условием совместной работы двигателя и гидро­ передачи являются равенства Ж„ = /Ил и пн = пл, a Ma= ^ \Hn ^D r°, то отсюда следует, что на режимах совместной работы ХЛ=Х„.

Это позволяет произвольно выбрать на кривой свободного мо­ мента двигателя несколько режимов, характеризуемых значения­ ми Мя и соответствующих им «д , подсчитать для них величины! коэффициента момента Хл по формуле

Наличие такой зависимости позволяет для любого значения Хн на безразмерной характеристике (и, следовательно, для лю­ бого i,.') легко найти режим совместной работы двигателя с гидропередачей, т. е. значения пл=п„ и ЖЛ=7И„ при 'данном //, приравнивая Хн величине Хд на кривой Хл = / ( я д). На рис. 74 это показано для г/ = 0,5.

2. Построение тяговой характеристики танка при параллельном включении гидропередачи

Построение тяговой характеристики танка в этом случае рас­ смотрим на примере гидромеханической трансмиссии «КроссДрайв» американского танка М46, схема которой изображена на рис. 76. Механическая коробка этой трансмиссии имеет две ступе­ ни для движения вперед: ускоренную (прямую) передачу, когда включается фрикцион Фуск, и замедленную (I) передачу, осуществ­ ляемую включением тормоза Т3т- Передача заднего хода полу­ чается включением тормоза Т3. х. На каждой передаче включается только один из упомянутых выше фрикционных элементов, а остальные в это время выключены. Механизм поворота в данной трансмиссии дифференциального типа. Поворот танка с этим меха­ низмом рассматривается во II части.

При прямолинейном движении танка с указанной трансмиссией «Кросс-Драйв» мощность от двигателя к ведущим колесам пере­ дается двумя потоками. Один поток — от двигателя к насосу гид­ ропередачи и далее от турбины через механические ступени короб­ ки передач к эпициклическим шестерням суммирующих планетарньих рядов, затем на водила этих рядов и от них через бортовые передачи к ведущим колесам. Второй поток — от двигателя к диф­ ференциалу механизма поворота, затем по дополнительному при-

187

188

Рис. 76

воду на солнечные шестерни суммирующих планетарных рядов, от которых поступает на водила этих рядов, и далее через бортовые передачи к ведущим колесам. На рис. 76 эти потоки мощности по­ казаны пунктиром.

Таким образом, при параллельном включении гидропередачи к ее насосу поступает лишь часть развиваемой двигателем мощности, а другая часть мощности передается к ведущим колесам по меха­ нической цепи, что должно учитываться при рассмотрении совмест­ ной работы двигателя с гидропередачей.

Исходными данными для построения тяговой характеристики ганка и в этом случае будут безразмерная характеристика гидро­ передачи и характеристика совместной работы двигателя с гидро­ передачей. Так же, как и в случае последовательного включения гидропередачи, на безразмерной характеристике выбирают 5 v 6 расчетных режимов по i'r и выписывают соответствующие им зна­ чения коэффициента момента Х„ насоса для определения момента на колесе насоса (при данном i'r) по формуле

М н = M D * .

Для рассматриваемой схемы трансмиссии момент колеса насо­ са, приведенный к валу двигателя, будет равен

М ' = М-и-

Как уже отмечалось, при движении танка двигатель, помимо мо­ мента М'„, нагружается еще моментом со стороны дополнительно­ го привода. Этот момент, приведенный к валу двигателя, будет ра­ вен

В соответствии со свойствами плоского планетарного ряда сум­ ма моментов на солнечных шестернях суммирующих рядов 1 и 2 равна

Mi + м2— Мт1к-n'fiK- п- ,

^1,2

где iK. „ —передаточное число коробки передач на рассматри­ ваемой передаче;

189