Неизвестный танк часть 4 - 10

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Предположим, что коробка передач имеет только две передачи: выс­шую, обеспечивающую скорость движения v_в= 50 км/час и силу тяги Р_в = 0,06G, и низшую, которой соответствуют v_н= 5 км/час и P_н= 0,6G; диапазон скоростей коробки d= 10.

Если танк с такой коробкой передач двигался по хорошей дороге, а потом перешел, например, на пахоту, пусть даже без подъемов, но с такими условиями движения, которые требуют силы тяги примерно 0,08—0,1G, то он уже не сможет продолжать движение на высшей пе­редаче, даже если учесть приспособляемость двигателя. В этом случае придется перейти на низшую передачу и двигаться со скоростью 5 км/час, в то время как мощность двигателя позволяет иметь скорость 30—35 км/час. С пяти километровой скоростью придется двигаться на всех сопротивлениях, превышающих 0,06—0,07 G.

Введем в коробку промежуточную передачу, скорость на которой будет v_пр  = 30 км/час и соответствующая ей сила тяги Р_пр = 0,1 G. На этой передаче танк сможет двигаться, преодолевая сопротивления от 0,07 до 0,12 G(с учетом приспособляемости двигателя), т. е. на местно­сти с подъемами до 2—3°. На пятиградусных подъемах уже потребуется перейти на низшую передачу, и танк будет двигаться со скоростью 5 км/час, при этом мощность двигателя будет снова использоваться не­полностью. Таким образом, недостаточно иметь и трехступенчатую ко­робку передач.

Сколько же передач в коробке желательно иметь для танка? Оче­видно, столько, сколько встречается различных сопротивлений при дви­жении, т. е. бесчисленное множество, так как величина сопротивления непрерывно изменяется. С такой коробкой танк будет преодолевать любое сопротивление, встречающееся на его пути (в пределах диапазона скоростей); причем мощность двигателя всегда будет использоваться полностью, а скорость танка при всяком сопротивлении будет настолько большой, насколько позволяет мощность двигателя. Коробку передач, обеспечивающую бесчисленное множество передач, называют непре­рывной. Такие коробки из-за своей сложности и больших потерь мощности тюка не получили широкого применения на танках. Подавляю­щее большинство танков имеет ступенчатые коробки, т. е. ко­робки с ограниченным числом передач.

Рассмотрим подробнее работу коробки передач, имеющей три пере­дачи с передаточными числами i₁= 10, i₂=4, i₃= 1, что дает силы тяги P_г= 0,6 G, Р₂ = 0,24 G, Р₃ = 0,06 G(рис. 409) при скоростях 50, 12,5 и 5 км/час.

Рис. 409. Использование  мощности двигателя при трех­ступенчатой коробке передач и диапазоне d= 10

Предположим, что танк движется по местности, на которой сопро­тивление движению непрерывно возрастает от нуля (как мы видели выше, сопротивление движению, в отличие от сопротивления качению, может равняться нулю, например на спуске) до 0,72 G, Допустим далее, что крутящий момент двигателя может увеличиться на 20% вследствие приспособляемости, а мощность при этом уменьшится до 60% от наи­большей. Будем считать, что механик-водитель управляет танком, под­держивая обороты двитателя все время возможно большими и при­мерно постоянными (если двигатель снабжен вcережимным регулято­ром—регулятор установлен на наибольшие обороты).

При сопротивлении, равном нулю, потребная мощность двигателя также равна нулю. Двигатель работает вхолостую. Танк движется на высшей (третьей) передаче с наивысшей скоростью, соответствующей этой передаче.

С увеличением со­противления, чтобы двигатель не заглох, надо подать в его цилиндры больше го­рючего. Тогда крутя­щий момент возра­стет, а с ним увели­чится и мощность. Обороты же двигате­ля, а значит, и ско­рость танка не изме­нятся.

При сопротив­лении R₀= 0,06 Gмощность двигателя будет использова­на полностью    (на 100%).   С   дальней­шим увеличением сопротивления танк уже не сможет  двигаться с наи­большей скоростью третьей передачи: обороты двигателя начнут сни­жаться, и возросшее  сопротивление придется преодолевать, используя приспособляемость двигателя при все более уменьшающейся мощности. Когда сопротивление достигнет 0,06-1,2 = 0,072 G, продолжать дви­жение на третьей передаче будет уже невозможно: приспособляемость двигателя использована до конца. Если не перейти на вторую передачу, двигатель заглохнет.

Дальше танк будет двигаться на второй передаче с соответствую­щей ей наибольшей скоростью. Но на этой передаче можно развить силу тяги 0,24 G, а переход на нее произведен при сопротивлении, равном 0,072 G. При этом сопротивлении мощность двигателя используется совершенно неудовлетворительно — всего на 30%. Однако по нашему: условию сопротивление непрерывно повышается, и по мере его роста используемая мощность двигателя увеличивается, достигая 100 % при R₀= 0,24 G.

Далее скорость опять начнет падать, и при R₀= 0,29 Gпридется перейти на первую передачу. На первой передаче танк будет двигаться, используя вначале всего около 50% мощности двигателя. Когда же со­противление достигнет R₀= 0,6 G, мощность будет снова использоваться. целиком. Дальнейшее увеличение сопротивления движению вызовет уменьшение скорости и мощности. При R₀= 0,72 Gдвигатель заглохнет, так как приспособляемость двигателя будет исчерпана, а более низкой сту­пени коробки передач в нашм случае нет.

Конечно, в реальных условиях случай такого беспрерывного увеличе­ния сопротивления маловероятен. Мы рассмотрели его, чтобы показать, как у танка с выбранной нами коробкой передач может быть использо­вана мощность двигателя при разных сопротивлениях и на каких переда­чах можно при этих сопротивлениях двигаться.

Из рис. 409 следует, что все сопротивления от 0,07 Gдо 0,29 Gпри­ходится преодолевать на второй передаче, а более 0,29 G— на первой. При этом на весьма большом числе сопротивлений мощность двигателя используется плохо. Кроме того, большой разрыв между скоростями со­седних передач (50 и 12,5 км/час) приведет к тому, что при переходе на высшую передачу двигатель не сумеет обеспечить набор нужной скорости — он заглохнет. Все это заставляет оценить трехступенчатую коробку передач для диапазона скоростей,  равного 10,  как неудовлетвори­тельную.

Нетрудно убедиться, что как использование мощности, так и раз­рыв между соседними передачами зависят при одном и том же диапа­зоне от количества передач; чем их   больше, тем лучше используется, мощность и тем меньше разрыв между соседними передачами. Но увели­чение числа передач в обычной ступенчатой коробке связано с   рядом-трудностей — оно усложняет конструкцию коробки передач и ее при­вода. Чрезмерное же уменьшение диапазона скоростей, как мы видели, ухудшает подвижность танка,

• Назад
• Вперед