Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
33
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
17.82 Mб
Скачать

Подставив значения Л, а и Ь, получим

L = 0.155Z,.

Тогда

/ = /, -|- L = 0.236Z. + 0,1557. = 0,3911,

Момент сопротивления повороту тайка будет равен

М с =

f S| ) 1 =

tiGcos a

pGcos aL

— • 0,39/:

0,78,

HOC

HOC

 

 

Таким образом, для треугольной эпюры нормальных давлении k — 0,78.

1 ,

т. е. когда эпюра нормальных

При смещении центра давления х

L,

.'давлений будет иметь трапециевидную форму, значение коэффициента k под­ считывается в той же последовательности, только эпюра поперечных сил перед­ ней ветви опорной поверхности гусеницы будет так же, как и задней, иметь фор­ му трапеции.

Втабл. 17 приведены значения поправочного коэффициента к.

Втой же таблице приведены значения угла подъема, подсчитанные

тля соответствующих значений х при высоте центра тяжести /гс

=

= 0,286 7..

 

Т а б л и ц а

17

Л'

/.

k

 

~ т

L

 

0,04

0,0545

0,99

'0,08

0,1135

0,95

'0,12

0,1583

0,88

<0,16

0,2015

0,80

0,167

0,2076

0,78

а

15°40'

22°45'

29°15'

СО о о

Учитывая, что поворот танка на крутых подъемах невозможен из-за буксования забегающей гусеницы, и максимальный угол подъема, на котором возможен поворот, не превышает 15°, можно

принять в целях упрощения всех расчетов значение коэффициента

к = 1 .

Момент сопротивления повороту можно считать равным

Мс =

pGcOS а /.

(75)

 

4

т. е. момент сопротивления повороту на подъеме изменяется про­ порционально уменьшению сцепного веса.

.220

Силы Р2 и Р 1 определяются из уравнений моментов внешних сил: относительно полюсов поворота 0\ и 0 2 (рис. 8 8 )

Ж0, = PJB -

R S -

Osin аВ

■М, — О,

откуда

 

, Osin а

 

Рг Ri

 

Н----------- '

 

Аналогично

В

2

 

Мс

Osina

 

 

 

 

2

 

или, подставляя значения /?,, R 1 и Жс, получим

п

 

(

г G

.

pGZ.\

 

 

.

Osina

;

 

А =

v

/

-----

h — —

 

cosa-(

------------

 

 

 

 

 

2

4 В J

 

 

 

 

 

с

/

 

 

 

pOL\

cos a

Osina

.

А =

\

—/ -----

 

---------4B

J

-------------2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2 (76).'

(77)>

Рис. 8 8

Анализируя полученные формулы для М с, Я2 и Л , можно уста­ новить ряд важных зависимостей.

С увеличением угла подъема а при одном и том же радиусе по­ ворота сила тяги Р2 увеличивается. Уменьшение сцепного веса и : вследствие этого уменьшение 'Сопротивления поступательному дви­ жению забегающей гусеницы и уменьшение сопротивления поворо­ ту танка сказывается меньше, чем влияние сопротивления подъему. П о в о р о т на п о д ъ е м е требует повышенных тяговых качеств танка. Сила же торможения Р { уменьшается. Поворот на подъеме создает более легкие условия работы для тормозов механизмов по­ ворота. При определенном значении а сила торможения Р\ стано­ вится равной нулю и при дальнейшем увеличении подъема-— силой': тяги.

221:.

Соответственно изменению момента сопротивления повороту пропорционально изменению сцепного веса изменяется и равный

•ему по величине потребный поворачивающий момент, создавае­ мый силами Р2 и Р\. При определенном значении угла подъема, ко­

гда сила

Р I равна нулю, поворачивающий момент равен Мп =

= Р2~ -

При дальнейшем увеличении угла подъема, когда си­

л а Р\ становится силой тяги, поворачивающий момент равен

П о в о р о т на с пус ке .

В данном

случае сила Л' = Gsina

направлена по движению танка

(рис. 89).

Эпюра нормальных дав­

лений и соответствующая ей эпюра поперечных касательных реак­ ций грунта на опорную поверхность гусениц будут аналогичны рас­ смотренным при движении на подъем. Различие будет заключаться только в том, что в данном случае центр давления сместится впе­ ред, а не назад. В соответствии с вышеизложенным примем

. ,

,

;j Gcos o .L

Мс = к

------------.

 

 

4

Поскольку поворот на крутых спусках так же, как и на подъ­ емах, не рекомендуется из-за опасности потери управления танком и коэффициент k при а < 15° близок к единице, в целях упрощения расчетов и в этом случае можно принять k = 1 .

Мс

Силы Р2 и Р 1 определяются из уравнений моментов относительно гголюсов поворота гусениц

-P2= R 2 + ^ 1 -

Gsina ;

P l= - R l

Me

Osin а

В

~ 2

В

2

 

: 2 2 2

Подставляя значения R a, /?, и Л/с, получим

G ,

\i-GL \

COS я

Gsin я

(78)

P « = [ f -

4В

2

 

 

 

Р г = ( ~ /

\i.GL

COS я +

Gsin а

(79)

4В

 

 

 

Из анализа формул (78) и (79) следует, что с увеличением угла спуска а при одном и том же радиусе поворота сила тяги Р2 умень­ шается, а сила торможения Р , увеличивается. Поворот на спуске не требует высоких тяговых качеств танка, но создает более тяже­ лые режимы работы тормозных элементов механизмов поворота.

При определенном значении угла спуска сила Р2 становится равной нулю. Поворачивающий момент будет равен

- 4 -

При дальнейшем увеличении угла спуска сила Р2 становится так же, как и сила Р\, тормозной силой и поворачивающий момент будет равен

2. Радиус свободного поворота и ограничение поворотливости танка по сцеплению забегающей гусеницы с грунтом

Радиус поворота, при котором Pt —0 и потери во фрикционных элементах механизма поворота отсутствуют, называется радиусом свободного поворота и обозначается Р с. Такой поворот возможен только при механизмах поворота, обеспечивающих отсоединение от­ стающей гусеницы от трансмиссии. В качестве примера таких ме­ ханизмов можно привести бортовой фрикцион, двухступенчатый планетарный механизм поворота, механизмы поворота второго типа с двойным подводом мощности. Механизмы дифференциального типа такого поворота не обеспечивают.

Величина Рс определяется из решения следующей системы уравнений:

 

 

Ртах

 

 

а

( 1 а)

R,

 

 

 

в

, G

. \xGL \

Gsin я = 0.

Р г= - J

I

2

Радиус свободного

поворота

с увеличением угла подъема ос

резко уменьшается.

При а = 0

на грунте, характеризуемом

коэффициентами р.тах = 0,8 и /= 0 ,0 8 , для случая — =

1,5 R C— 44B\.

 

 

В

 

Поворот с Rc при

а =.0 используется главным

образом для

выравнивания машины при уводе ее в случае движения по дорогам. На подъемах поворот е R c расширяет возможности управлениятанком с указанными механизмами поворота без потерь во фрик­ ционных элементах, но одновременно с этим в отдельные случаях усложняется управление танком, так как имеется опасность входа- в поворот по спирали с резким уменьшением радиуса кривизны! траектории движения танка. Во избежание таких поворотов с ма­ лыми радиусами (меньшими, чем требуется) у механмков-водите- лей должны вырабатываться соответствующие навыки.

Весьма важно установить возможность поворота танка по усло­ вию сцепления забегающей гусеницы с грунтом. Условие обеспече­ ния силы тяги па забегающей гусенице по сцеплению можно запи­

сать так:

 

 

или

Gsin ж

Gcos ж

[>-GL

COS Ж

~ 2

2

откуда

 

 

и= 2 ср —

— tg Ж

 

 

L_

 

 

В

 

где и. — соответствует

/ ?

= / ? 3 ; R„ -предельное

(минимальное)

значение

R

по

сцеплению

забегающей гусеницы с

грунтом;

коэффициента

сцепления для

данного грунта;

ср —значение

9 ~ {^тах •

 

 

 

 

 

 

Радиус Ra по данным

и., р.тах и а определится из формулы

 

 

 

 

l^max

R9

 

 

 

 

а + ( 1

а)

 

 

 

 

в

 

Расчеты и эксперименты показывают, что значения допустимых по сцеплению забегающей гусеницы! с грунтом радиусов поворота резко увеличиваются с увеличением углов подъема.

Важно также установить зависимость поворотливости тапка от

L

соотношения конструктивных параметров машины' — .

224

Допустимое соотношение этих величин должно быть

А

? - / - tga

В ""

и,

Для обеспечения поворотливости танка с R — В на горизонталь­ ном участке необходимо, чтобы отношение длины опорной поверх­ ности к ширине колеи было не больше 2 .

3. Влияние поперечной силы на момент сопротивления повороту, силу тяги и силу торможения

Действие только одной поперечной силы, без продольной, может иметь место в случае поворота танка на косогоре, когда танк будет занимать положение с чистым креном.

Возможны два таких случая: поворот под гору, когда попе­ речная составляющая веса танка направлена в сторону поворота, и поворот в гору, когда поперечная составляющая веса танка направ­ лена в сторону, противоположную повороту.

П о в о р о т

под

г о р у .

На рис.

90

нанесены внешние силы,

действующие на танк:

 

 

 

 

 

 

 

Y — поперечная сила — составляющая веса танка,

параллель­

ная

плоскости

движения

и равная Y — Osina, так как

курсовой угол

б =

90°;

веса

танка;

 

G cosa— нормальная

составляющая

гусеницу;

Л', — нормальная

реакция

грунта

на

забегающую

Л/, — нормальная

реакция

грунта

на

отстающую гусеницу;

USj — результирующая поперечных

касательных

реакций

грунта на опорную поверхность отстающей гусеницы; SSo — то же забегающей гусеницы.

1Г. ЦПе

9 9 л

Поперечная сила

Y = G sin а вызывает

перераспределение

нормальных нагрузок

на гусеницу Q, и Q,

и, следовательно,

изменение равных им по величине, но противоположных по

знаку нормальных реакций грунта

JV2 =

Q3 и A/i = Q\.

В соответствии со схемой сил (см. рис. 90)

ЛГ

G

.

hc

Л/, =

— cos а —и

s i n а

;

2

2

 

В

ЛЛ = — c o s a + G s i n a — ;

 

2

 

В

+ ^ 1 ^ Q2 + Qi =

Q =

G C O S a .

Поперечная сила также вызывает продольное смещение полю­ сов поворота гусениц. Рассматривая уравнение равновесия сил, действующих параллельно оси у (рис. 91), можно определить про­ дольное смещение полюсов поворота

YL

(80)

2 nQ

Продольное смещение полюсов поворота прямо пропорциональ­ но величине поперечной силы и обратно пропорционально коэффи­ циенту сопротивления повороту. В тех случаях, когда Y =[aQ, сме­

щение полюсов поворота будет равно

т. е. полюса поворота

сместятся на задние концы опорных поверхностей гусениц. Это соответствует предельному значению Y, при котором еще происхо­ дит поворот. При дальнейшем увеличении Y начнется боковой за­ нос танка.

226

Момент сопротивления повороту Мс определится как сумма моментов поперечных касательных реакций грунта относительно по­ люсов поворота

Момент сопротивления повороту М с при наличии продольных «смещений полюсов поворота увеличивается.

Сила Р2 определится из уравнения моментов всех внешних сил, действующих на танк, относительно полюса поворота Оt

Р->= R, + —с - Y ± - . - 1 В В

Соответственно из уравнения моментов всех сил относительно полюса поворота 0 2 получим

Учитывая, что

получим

тогда

(81)

(8 2 )

Здесь

G

К

Полученные выражения позволяют сделать следующие выводы.' При повороте танка под гору сила тяги Р2 с увеличением угла

крена уменьшается вследствие действия поперечной силы Y, соз­ дающей поворачивающий момент относительно полюсов поворота, гусениц, а также в результате уменьшения сцепного веса Q и си­

лы /?2 -

Сила Pi с увеличением угла крена уменьшается вследствие дей­ ствия силы Y, создающей поворачивающий момент, а также в ре­ зультате уменьшения сцепного веса Q и увеличения силы Ri.

В соответствии с этим танк, имеющий боковой крен, разворачи­ вается под гору легче, чем при движении на горизонтальном уча­ стке.

П о в о р о т в гору. На рис. 92 и 93 нанесены: внешние силы, действующие на танк при повороте его из положения с боковым креном в гору.

Р и с . 9 2

Из условий равенства проекций сил на поперечную ось тапка, как и в случае поворота под гору.

YL

2 jj.Q

При одном и том же смещении полюса поворота / момент со­ противления повороту, создаваемый поперечными составляющими касательных реакций со стороны грунта, будет такой же, что и при повороте под гору

Из уравнения моментов относительно полюса поворота Оi (см.

рис. 93)

228

налогичио

Р1 = — / ? , + ^

ВВ

Так как

 

_ [J.QZ.

 

 

Жс

У /.

 

 

~ В ~~ В

~ Т / Г

 

 

то

 

iaQZ.

 

 

1 - / V

Я =

 

 

 

/ ? 2 +

' ~

 

 

•15

^ = - Я .

I P'QP

-

\тL J

Г 4В

л читывал, что

 

Q =

G C O S

 

 

 

 

а ;

 

п

г,

G COS а .

_

. /гг

'

1

2

 

 

5

п

г,

G cos а

 

/гГ

/ ? , = / (

--------------C s m a - ^

зожыо сделать следующие выводы.

г - х - 1

С увеличением угла крена а сила тяги Р% будет уменьшаться вследствие действия силы У, создающей поворачивающий момент, а также в результате уменьшения сцепного веса. Некоторое же уве-

. шчение силы Р 2 сказывается на величине силы Р% незначительно. С увеличением угла крена а сила Р\ будет уменьшаться в ре­ зультате действия силы У, создающей поворачивающий момент, а также вследствие уменьшения сцепного веса Q. Некоторое же

уменьшение силы Pi сказывается незначительно.

229

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ