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

§ 4. ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ ПОВОРОТА ТАНКА С ДВУХСТУПЕНЧАТЫМ ПЛАНЕТАРНЫМ МЕХАНИЗМОМ ПОВОРОТА

I. Работа двухступенчатого планетарного механизма поворота при повороте танка и направление потоков мощности

На рис. 122 приведена схема двухступенчатого планетарного ме­ ханизма поворота.

При прямолинейном движении танка включены фрикционы Ф\ и Ф2, все тормоза отпущены. Планетарные ряды, механизма пово­ рота сблокированы и весь механизм вращается как одно целое со «скоростью вращения главного вала коробки передач. Прямолиней­ ное движение также обеспечивается при включении обоих малых тормозов Т\ и Т2. В этом случае будет обеспечена пониженная пе­ редача механизма: водила, связанные с гусеницами, будут вра­ щаться медленнее, чем эпициклические шестерни, вращающиеся со скоростью вращения главного вала коробки передач.

Поворот возможен как при включенном фрикционе со стороны забегающей гусеницы, так и при включенном малом тормозе, когда танк до поворота двигался на пониженной передаче механизма по­ ворота.

При повороте возможны следующие случаи: сила Pi может быть тормозной, равной нулю или направленной по движению. Для обеспечения необходимой по величине й направлению силы .Pi при­ меняются соответствующие приемы управления механизмом пово­

рота.

П о в о р о т т а н к а , к о г д а с и л а Р\ я в л я е т с я т о р м о з ­ ной с илой . В том случае когда сила Pi получена в результате использования остановочного тормоза, механизм работает так же, как бортовой фрикцион, вне зависимости от того, сблокирован ме­ ханизм поворота со стороны забегающей гусеницы фрикционом или

же включен малый тормоз. При пользовании остановочным тормо­ зом силовой связи между отстающей гусеницей и главным валом коробки передач не будет, и все сказанное относительно поворота танка с бортовым фрикционом применимо и в данном случае.

Работа механизма поворота при использовании малого тормо­ за Тх имеет .различный характер в зависимости от того, полностью включен малый тормоз или он пробуксовывает.

При полном включении малого тормоза отстающей стороны гу­ сеница, увлекаемая корпусом, упираясь в грунт, вращает ведущее колесо, которое через бортовую передачу вращает водило планетар­ ного механизма. Водило через сателлиты при неподвижной солнеч­ ной шестерне вращает эпициклическую шестерню. Соответственно поток мощности от отстающей гусеницы поступает на главный вал коробки передач, где сливается с потоком мощности, поступающим на главный вал коробки передач от двигателя. Далее через сбло­ кированный механизм поворота забегающей стороны мощность по­ ступает на забегающую гусеницу.

В том случае, когда малый тормоз пробуксовывает, с сателлита на солнечную шестерню и в малый тормоз поступает дополнитель­ ный поток мощности. Эта мощность расходуется на трение в тор­ мозе. На рис. 123 приведена схема потоков мощности (на ней не нанесены! потоки мощности, расходуемой на трение в ходовой части и трансмиссии).

Щ

Передачу мощности от водила планетарного ряда отстающей стороны на эпициклическую и солнечную шестерни можно просле­ дить анализируя работу планетарного ряда. Общий принцип пере­ дачи энергии от ведущей детали к ведомой заключается в следую­ щем. Ведущей деталью называется деталь, направление усилия:

292

воздействия которой на сопрягаемую деталь совпадает с направле­ нием скорости перемещения контакта деталей.

Поскольку водило вращается через бортовую передачу ведущим колесом отстающей гусеницы, то водило будет воздействовать в свою очередь на сателлит с усилием Р 0, и направление силы Р 0, ■совпадает с направлением скорости контакта водила с сателлитом 1 рис. 124). Водило является ведущим элементом по отношению к сателлиту.

По условию равновесия сателлита силы, приложенные к сател­ литу со стороны эпициклической и солнечной шестерен, могут быть

теллит будет воздействовать на эпициклическую и солнечную ше­ стерни такими же по величине силами, но в противоположном на­ правлении. Эпициклическая шестерня вращается в ту же сторону, что и водило. В ту же сторону под воздействием усилия, прило­ женного со стороны сателлита, будет вращаться и солнечная ше­ стерня. Сателлит, согласно определению, является ведущей де­ талью по отношению к эпициклической и солнечной шестерням. -Мощность от сателлита передается на эпициклическую шестерню и далее на главный вал коробки передач, а также на солнечную шестерню и далее на тормоз.

293

Вращение солнечной шестерни з ту же сторону, что и эпицик­ лической'шестерни, ведет к увеличению скорости вращения водила но отношению к скорости, которую будет иметь водило при непо­ движной солнечной шестерне. Увеличение скорости вращения води­ ла увеличивает скорость отстающей гусеницы, в результате чего увеличивается и радиус поворота.

При полностью включенном малом тормозе в полюсе зацепле­ ния сателлита с солнечной! шестерней создается определенное уси­ лие, но полюс зацепления неподвижен it энергия на солнечную ше­ стерню не передается. Потери же на трение в этом полюсе зацеп­ ления шестерен учитываются к. п. д. планетарного ряда.

П о в о р о т т а нк а , к о г д а Я] я в л я е т с я силой! тяги, возможен в следующих трех случаях:

1. Когда поворот осуществляется с расчетным радиусом. Схема сил, действующих на саттелпт планетарного механизма отстающей стороны, в этом случае показана на рис. 125.

Согласно схеме сил и определению ведущей и ведомой детали, мощность от эпициклической шестерни бл'дет передаваться на са­

теллит и далее на отстающую гусеницу через водило и бортовую передачу.

2. Когда поворот осуществляется с радиусом R > R P,- Посколь сила Р\ является силой тяги, то при пробуксовке малого тормоза радиус поворота будет еще меньше и, следовательно, чтобы повер­ нуться с R > R P, .необходимо включить блокировочный фрикцион, в"этом случае солнечная шестерня будет вращаться в ту же сторо­ ну, что и эпициклическая шестерня. Поток мощности будет пере­ даваться от эпициклической шестерни на сателлит и на водило ц.

£94

далее на гусеницу. Кроме того, часть мощности будет расходовать­ ся на трение в пробуксовывающем фрикционе.

3. Когда поворот осуществляется с радиусом R < R P... Тако поворот возможен при пробуксовке малого тормоза. Схема сил бу­ дет такая же, как и на рис. 125. Сила Р i приложена к сателлиту со стороны солнечной шестерни. Сателлит будет действовать в свою очередь на солнечную шестерню в обратную сторону и вращать ее. При вращении солнечной шестерни в обратную сторону уменьшит­ ся скорость вращения водила по сравнению со скоростью его вра­ щения при неподвижной солнечной шестерне, т. е. при повороте с R = RРа. В результате уменьшения скорости вращения водила уменьшится и скорость отстающей гусеницы щ, а следовательно, и радиус поворота.

Солнечная шестерня в этом случае будет ведомой. Мощность на сателлит будет поступать с эпициклической шестерни и распреде­ ляться на водило и солнечную шестерню. Мощность, поступившая на водило, будет передаваться на отстающую гусеницу и обеспечит создание силы тяги Р Мощность, поступившая на солнечную ше­ стерню, будет израсходована на трение в тормозе Т\. Поворот с R<Rp> также возможно осуществить при частично включенном фрикционе.

2. Определение расчетного радиуса поворота R pp > B

Поворот с расчетным радиусом R p. > В осуществляется при полном включении малого тормоза планетарного механизма пово­ рота отстающей гусеницы и при полном включении блокировоч­ ного фрикциона планетарного механизма забегающей гусеницы, т. е. тогда, когда механизм поворота является механизмом с одной степенью свободы. Для определения расчетного радиуса восполь­ зуемся уравнениями кинематики первого и второго планетарных рядов.

Уравнение кинематики первого планетарного ряда

^ — характеристика планетарного ряда;

mz[

9

295

т— модуль зубьев шестерен планетарного ряда;

— число зубьев эпициклической шестерни;

z x — число зубьев солнечной шестерни.

Уравнение кинематики второго планетарного ряда

тогда из уравнения кинематики первого планетарного ряда по­ лучим

296

- V;

или, ооозначив —=

V\

В. (123)

3. Определение мощностного баланса при повороте танка

Из всех случаев поворота рассмотрим наиболее часто встре­ чающийся— поворот при пользовании малым тормозом, когда си­ ла Р 1 является тормозной. Кроме того, кратко рассмотрим случаи поворота с R ^ R Pj, при которых сила Р\ является силой тяги.

Поворот при пользовании остановочным тормозом, как мы уста­ новили ранее, ничем не отличается от поворота танка с бортовым фрикционом.

П о в о р о т с р а д и у с о м R > R P,, когда Р ]— тормозная сила. Мощностной баланс для этого случая поворота будет

297

/ У . . . к

т1\'.йty't.n Г|П.м .п >

^ б . П ^ П . М . П .

где Гп.м.п. — передаточное число планетарного механизма от эпи­ циклической шестерни к водилу;

Tin.M.n. — к. п. д. первого планетарного ряда.

Как было установлено ранее, поток мощности с отстающей гу­ сеницы поступает на эпициклическую шестерню первого ряда. Вы­

ражая момент 2И, через момент на ведущем колесе Р\ г„.к , поте­

ри на трение в механизмах от отстающей гусеницы до эпицикличе­ ской шестерни можно учесть, поставив соответствующие к. п. д. в числитель. Момент, действующий на главный вал коробки передач со стороны забегающей гусеницы, является моментом сопротивле­ ния и направлен в обратную сторону вращения вала коробки пере­ дач. Выражая этот момент через момент на ведущем колесе, необ­ ходимо учесть соответствующие потери па трение в бортовой пере­ даче н гусеничном движителе. Поскольку поток мощности имеет направление от главного вала к забегающей гусенице, к. п. д., учи­ тывающие эти потери, поставлены в знаменатель.

После подстановки значений М0, М2 и AV^ в уравнение равнове­ сия получим

298

Если бы на забегающую гусеницу не была передана мощность*, с отстающей гусеницы (т. е. не было бы рекуперации мощности), то», от двигателя потребовалась бы большая мощность, а именно:

где No — мощность на забегающей гусенице. Мощность рекуперации будет равна

контура рекуперации y]p, мы приводим мощность отстающей гу­

Мощность, затрачиваемую на трение в трансмиссии и ходовойчасти, определяют из мощностного баланса

А = ЛГ0 + NTp,

откуда

^ т р •■= АГ,п — Л о-