книги из ГПНТБ / Теория и конструкция боевых колесных машин

г) максимальные подъемы по дороге с заданным сопротивле нием качению / на различных передачах.

Для решения задачи (а) по оси ординат откладывают заданное значение ф и проводят прямую, параллельную оси абсцисс (сплош­ ная прямая на рис. 24). Абсцисса точки А пересечения этой пря­ мой с кривой D —^ {V a) на заданной передаче и определяет иско­ мую максимальную скорость.

Для решения задачи (б) определяют отрезки ординат, заклю­

ше этой прямой. На этих передачах движение возможно.

Для решения задачи (г) по оси ординат откладывают заданное значение / и проводят прямую, параллельную оси абсцисс. Отрезки

ляющими оценивать тяговые качества колесной машины, являются: а) максимальная величина динамического фактора Dml% на пря­ мой передаче. Чем больше Dm»s, тем реже приходится переходить па низшие передачи и тем выше тяговые качества на прямой пере­

даче;

б) величина критической скорости Va «P, т. е. скорости, соответ­ ствующей DmatУстойчивое движение колесной машины при полном открытии дроссельной заслонки возможно только при скоростях,

больших Уакр!

в) максимальная величина динамического фактора Дшаишхна низшей передаче в трансмиссии. Чем больше Dmaimtx, тем выше тяговые качества, влияющие на пррходимость колесной машины.

В табл. 6 приведены основные элементы динамических характе­ ристик некоторых бронетранспортеров.

60

3. Время и путь разгона

Важным свойством колесной машины является ее способность быстро изменять скорость движения. Наиболее удобными парамет­ рами оценки этой способности являются время, необходимое для разгона колесной машины в заданном интервале скоростей, и путь, проходимый за это время.

Определение ускорений j a. необходимых для построения графи­ ка обратных ускорений, являющегося исходным при нахождении времени и пути разгона, прово­ дится по динамической характери­ стике колесной машины.

Площадь заштрихованного на графике (см. рис. 25) элементар­

Разделив полный диапазон изменения скорости колесной маши­ ны (от минимально устойчивой'до заданной) на ряд интервалов и подсчитав время разгона в каждом интервале, можно построить график (рис. 26), позволяющий определить время, необходимое для разгона от минимально устойчивой скорости V Лшн, До некоторой

61

конечной скорости Vа. Пользуясь этим графиком, можно также определить путь разгона колесной машины.

Рис. 26. График времени разгона

Действительно, заштрихованный элементарный прямоугольник равен Vadt — ds. Применяя методику, использованную для опреде­ ления времени разгона, найдем, что путь разгона от скорости V0l до скорости Уа„ в принятом масштабе равен площади, заключенной между абсциссами, соответствующими этим скоростям, осью орди­ нат и кривой времени разгона.

Рис. 27. График пути разгона

4. Мощностной баланс

Умножим обе части уравнения (53) на У„. В левой части уравне­ ния получим

62

где N# — мощность (кгм/сек), развиваемая двигателем, за вычетом потерь на привод вспомогательных приборов.

Если мощность двигателя выразить в л. с., то уравнение, полу­ ченное от умножения уравнения (53) на Vа> примет вид

Уравнение (56) называют мощностным балансом колесной ма мины. Слагающие правой части этого уравнения определяют мощ­ ности, расходуемые на преодоление отдельных видов сопротивле­ ния движению машины:

щение кинетической энергии колесной машины как системы;

машины.

При помощи мощностной характеристики можно решать те же задачи, которые можно решать, пользуясь тяговой диаграммой или динамической характеристикой. Однако пользование мощностной характеристикой менее удобно.

63

ГЛАВА .3

ПРОХОДИМОСТЬ к о л е с н о й м а ш и н ы

П р о х о д и м о с т ь — способность колесной машины двигаться вне дорог, преодолевая: а) вертикальные препятствия (стенка, по­ рог); б) горизонтальные препятствия (канава, окоп, траншея и нр.); в) местные препятствия (пень, местный выступ и пр.); г) узкие из­ вилистые участки (лесные, горные дороги и пр.); Д) крутые подъе­ мы; е) мягкий грунт (песок, пашня, снег и т. д.); ж) твердый, по скользкий грунт; з) водные препятствия.

О способности преодоления конкретной конструкцией колесно машины тех или иных сопротивлений или препятствий судят по ее геометрическим и опорно-тяговым параметрам проходимости.

Геометрические параметры проходимости — совокупность пока­ зателей, характеризующих проходимость колесной машины но не­ ровностям пути и способность вписываться в путевые габариты.

Опорно-тяговые параметры проходимости совокупность пока­ зателей, характеризующих проходимость колесной машины на мяг­ ких грунтах, твердых, по скользких поверхностях п на подъемах.

I.ГЕОМЕТРИИЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОХОДИМОСТИ

Кгеометрическим параметрам проходимости относятся: а) передний и задний углы проходимости;

б) просветы; в) радиусы продольной и поперечной проходимости;

г) высота преодолеваемого вертикального препятствия; д) ширина преодолеваемого горизонтального препятствия; е) радиусы поворота и поворотная ширина машины;

ж) углы продольной и поперечной (боковой) устойчивости.

Передним углом проходимости (рис. 29) называют наименьший из углов, образуемых опорной плоскостью и плоскостью, касатель­ ной к передним колесам и проходящей через какую-либо высту­ пающую точку переднего контура колесной машины.

Задним углом проходимости называют наименьший из углов, об разуемых опорной плоскостью и плоскостью, касательной к задним колесам, и проходящей через какую-либо выступающую точку

заднего контура колесной машины.

Углы проходимости характеризуют возможность преодоления колесной машиной пересеченной местности с короткими крутыми подъемами и спусками. Чем больше углы проходимости, тем боль­ ше крутизна коротких неровностей, которые может преодолевать колесная машина, не задевая выступающими частями за неровность при въезде и съезде с нее.

Рис. 29. Геометрические параметры проходимости:

В тех случаях, когда конструктивно не удается выполнить большие углы проходимости, в передней части машины, чтобы она не упира­ лась в препятствие при преодолении неровности, иногда устанав­ ливают вспомогательные катки; такие же катки иногда устанавли­

вают в задней части машины.

Просветом (клиренсом) называют расстояние от какой-либо из точек нижнего контура колесной машины до опорной плоскости Величина наименьшего просвета обычно указывается в технической характеристике колесной машины. В большинстве случаев наимень­ ший просвет получается под картером главной передачи. От вели­ чины наименьшего просвета зависит возможность преодоления ко­ лесной Машиной сосредоточенных препятствий (камней, пней, кочек и т. д.). У автомобилей высокой проходимости минимальный про­ свет должен быть не менее 350—400 мм. В отдельных конструкциях минимальный просвет доходит до 450—500 мм. Увеличение мини­ мального просвета достигается: 1) увеличением диаметра колес; 2) уменьшением габаритов главной передачи. Габариты главной передачи могут быть уменьшены путем применения редукторов у колес (бортовых редукторов). В этом случае минимальный просвет

66

увеличивается не только из-за уменьшения габаритов главной пере­ дачи, по и дополнительно из-за возможности расположения главной передачи на большом расстоянии от плоскости дороги-

Следует, однако, иметь в виду, что увеличение просвета в боль­ шинстве случаев увеличивает и высоту центра тяжести машины, вследствие чего устойчивость машины может несколько ухудшиться.

Радиусом R 1 продольной проходимости называют наибольший из радиусов цилиндрических поверхностей, касательных к передним и задним колесам машины п проходящих через какие-либо точки нижнего контура машины.

Радиусом R2 поперечной проходимости называют наибольший из радиусов цилиндрических поверхностей, касательных к двум колесам одной оси и проходящих через какие-либо точки нижнего контура машины.

Радиусы продольной и поперечной проходимости являются па­ раметрами, характеризующими проходимость колесной машины по пересеченной местности с препятствиями гребнистого характера: складками местности, насыпями, буграми и т. п. Указанные радиу­ сы определяют то предельное по размерам препятствие цилиндри­ ческой формы, которое может преодолеть колесная машина, не за ­ девая выступающими частями нижнего контура.

Чем меньше радиусы продольной и поперечной проходимости, тем больше проходимость автомобиля по пересеченной местности с препятствиями гребнистого характера.

Радиус продольной проходимости зависит в основном от величи­ ны просвета в средней части колесной машины и величины базы.

шин радиус продольной проходимости обычно невелик в связи с тем, что расстояние между колесами небольшое. В том случае, ко­ гда колеса многоосного автомобиля расположены близко друг от друга, понятие «радиус продольной проходимости» теряет смысл.

Если база автомобиля достаточно велика и, следовательно, ра­ диус продольной проходимости получается также большим, то для падежного преодоления местности с гребнистыми препятствиями необходимо устанавливать промежуточные катки. Эти катки мон­ тируются на цапфах, на которых они могут поворачиваться. В не­ которых случаях для этой цели устанавливают не специальные кат­ ки, а обычные колеса, которые одновременно могут использоваться п как запасные.

Радиус поперечной проходимости зависит от величины мини­ мального просвета и колеи машины. С увеличением просвета и '■ меньшением колеи радиус поперечной проходимости уменьшается. Чеобходимо, однако, учитывать, что уменьшение колеи снижает по­ перечную устойчивость машины.

Высота преодолеваемого колесной машиной вертикального пре­ пятствия (порога) зависит от диаметра колеса, давления воздуха в шине и клиренса в средней части машины.

67

Если передние колеса ведомые, то высота преодолеваемого по­ рога

где ги — динамический радиус колеса.

Если передние колеса ведущие, то высота преодолеваемого по­ рога при достаточной величине тягового усилия лимитируется лишь

клиренсом в средней части машины.

Ширина преодолеваемого колесной машиной горизонтального препятствия (рва, окопа) находится в зависимости от диаметра ко­ лес, числа и расположения колес (рис. 30).

Рис. 30. Преодоление колесными машинами гори­ зонтальных препятствий

Двухосные машины могут преодолевать горизонтальные препят­ ствия, величина которых

о

Пр актпчески эта величина не превышает 700--800 мм.

■ 68

Трехосные машины обычной конструкции в этом отношении не имеют преимуществ перед двухосными. Если колеса трехосной ма­ шины расположены па равных расстояниях друг от друга, то в том случае, когда центр тяжести близок к средней оси, такая машина при достаточной квалификации водителя может преодолевать гори­ зонтальные препятствия большей величины. Четырехосные машины способны преодолевать горизонтальные препятствия, величина ко­ торых равна

2

^ ~ (го Н ~

О

В выполненных конструкциях эта величина доходит до 2,0—2,5 м.

Если двухосная или трехосная машина снабжена дополнитель­ ными катками, то в отношении преодоления горизонтальных пре­ пятствий она приобретает свойства, близкие к свойствам четырех­ осной машины.

Радиусы поворота и поворотная ширина машины. Маневрен­ ность колесной машины па пересеченной местности, в лесных усло­ виях п в горных районах в значительной степени зависит от радиу­ сов поворота н поворотной ширины машины. Для оценки колесной машины с этой точки зрения служат:

внутренний наименьший радиус поворота, т. е. расстояние от центра поворота до наиболее близко расположенной к нему точки машины при наибольшем повороте управляемых колес;

наружный наименьший радиус поворота, представляющий со­ бой расстояние от центра поворота до наиболее удаленной от него точки колесной машины при наибольшем повороте управляемых колес.

Разность между наименьшими наружным и внутренним радиу­ сами составляет п о в о р о т н у ю ш и р и н у к о л е с н о й м а ­ шины и наряду с радиусами поворота характеризует способность машины двигаться по узкому криволинейному дефиле.

Внекоторых условиях движения, например, в горной местности

сузкими горными дорогами, важно учитывать также наименьший радиус поворота по колее наружного колеса, который в данном слу­ чае может обусловить проходимость машины. Величина этого ра­ диуса приводится в технической характеристике машины.

Под углами продольной и поперечной устойчивости понимают­ ся те максимальные углы подъема или бокового крена, при кото­ рых возможно движение колесной машины без опрокидывания, бук­ сования или бокового скольжения колес.

Угол продольной устойчивости без учета буксования задних колес определяется неравенством

69