Неизвестный танк часть 5 - 7
- Опубликовано: 23.04.2016, 13:59
- Просмотров: 108161
Содержание материала
ПОТРЕБНАЯ НА ПОВОРОТ МОЩНОСТЬ
Такям образом, если Rрбольше В, к забегающей гусенице подводится мощность N2из двух источников: от двигателя поступает мощность Nо, которая тратится на преодоление внешних сопротивлений, и от отстающей гусеницы — возвращаемая (циркулирующая) мощность N1 так что N2 = N0 + N1
Величина мощности, подводимой к забегающей гусенице, определяется силой тяги и скоростью и может быть, как и во всех других случаях, найдена по формуле 5P2v2. Oчевидно, то же относится к отстающей гусенице; на ведущее колесо со стороны этой гусеницы действует тормозная сила P1при скорости v1. Таким образом, можно написать
5P2v2 = N0 + 5P1v1
Отсюда можно определить мощность, которую должен дать двигатель и которая пойдет на преодоление сил сопротивления повороту, т. е. мощность внешних сопротивлений
N0 = 5(P2v2 - P1v1 ) (11)
Но, как мы видели выше в формуле (10) для случая R > B,
v1 / v2 = 1 - B/R
Подставляя значение v1 / v2в формулу (11), получим окончательно
N0 = 5(P2 - P1 (1- B/R))v2 (12)
Определим N0 для R= 2В. Из графика (см. рис. 482) находим P2 = 0,28Gи P1= 0,2G. Тогда
Таким образом:
— при Rp = B/2 (первая передача и задний ход) N0= 3,8 Gv2;
— при Rр = В (первая передача и заторможенная отстающая гусеница) N0= 1,7 Gv2;
— при Rр=2B (вторая передача и первая передача) N0= 0.9 Gv2;
Чем больше расчетный радиус, тем меньшая удельная мощность необходима для поворота. То же следует и из выведенной нами формулы (12).
На рис. 489 приведен график зависимости мощности внешних сопротивлений от расчетного радиуса, построенный по формуле (12).
Рис.489 Удельная мощность внешних сопротивлений в зависимости от радиуса поворота при скорости забегающей гусеницы v2= 1 км/час
Дляудобства пользования графиком даны удельные мощности, т. е. N0 / G,
а скорость забегающей гусеницы принята равной 1 км/час. Чтобы определить мощность при повороте танка, например, весом 30 т при v2=10 км/час с радиусом Rр= 10 В, берем из графика величину N0у= 0,43 и, умножая на вес и скорость, находим N0= 0,43х30х10 = = 129 л. с.
Из графика следует, что мощность внешних сопротивлений умень--шается по мере увеличения радиуса поворота. Это объясняется тем, что мощность внешних сопротивлений при повороте определяется моментом, создаваемым силами сопротивления повороту, и угловой скоростью поворота, С увеличением радиуса поворота уменьшается и момент сопротив-ления (из-за снижения коэффициента μ) и угловая скорость.
Выше рассматривался пример, когда были включены первая и вторая передачи бортовых коробок. Можно включить первую и третью или первую и четвертую передачи. В этих случаях увеличится отношение между скоростями забегающей и отстающей гусениц и уменьшится радиус поворота, а потому возрастет мощность внешних сопротивлений. Вместо первой и второй передач можно включить третью и четвертую, при этом расчетный радиус (поворота изменится незначительно, но зато возрастет угловая скорость поворота, так как увеличится скорость забегающей гусеницы.
Число расчетных радиусов зависит от числа передач коробок. Применяемые на танках механизмы обычно соответствуют коробкам передач не более чем с двумя передачами, что дает два расчетных радиуса поворота (вторая — первая передача и одна из передач с нейтралью и тормозом).
ПОВОРОТ НА РАДИУСАХ, ОТЛИЧАЮЩИХСЯ ОТ РАСЧЕТНОГО
ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ РАДИУСЫ ПОВОРОТА
Рассмотренные нами бортовые коробки обеспечивают определенное число расчетных радиусов. Это число увеличивается при увеличении количества передач коробок, Применение непрерывных коробок передач дало бы возможность поворачиваться с любым расчетным радиусом.
Так как ступенчатые коробки ограничивают количество расчетных радиусов поворота, то среди них может не оказаться того радиуса, который необходим по условиям движения.
Чтобы танк имел возможность поворачиваться с любыми, а не только с расчетными радиусами, поставим в дополнение к коробкам передач по фрикциону (рис. 490).
Рис. 490 Потребная мощность при повороте без пробуксовкии с пробуксовкой фрикциона
Включим на забегающей гусенице вторую, а на отстающей — первую передачу. Допустим, что расчетный радиус будет при этом Rр==2B. Если по условиям движения необходимо поворачиваться с радиусом больше 2В, например с R= 10В, то для этого при неизменной скорости забегающей гусеницы нужно увеличить ско рость отстающей,
Заставим фрикцион отстающей гусеницы слегка пробуксовывать. Для этого, уменьшив нажатие на диски, дадим возможность ведущей и ведомой частям фрикциона вращаться с разными скоростями, но так, чтобы фрикцион не был полностъю выключен. Теперь отстающая гусеница, увлекаемая забегающей, сможет вращаться с большей скоростью, чем это позволяет передаточное число первой передачи. Так, если без пробуксовки при включенной первой передаче ведущее колесо делает 200 об/мин и нельзя изменить его обороты, не меняя числа оборотов дви гателя, то пря пробуксовке фринциона колесо может делать и 250, и 300, и любое большее числооборотов, но, конечно, не больше, чем делает ведущее колесо забегающей гусеницы: отстающую гусеницу ведет забегающая, обогнать которую отстающая гусеница не может.
Чем больше пробуксовка фрикциона, там меньше разница между скоростью отстающей гусеницы и скоростью забегающей и тем больше радиус поворота танка. Когда фрикцион выключится полнюстью, скорости обеих гусениц почти сравняются, и танк будет двигаться почти прямолинейно, с небольшим уводом в сторону отстающей гусеницы (как это бывает всегда, когда на отстающей гусенице не создается тормозная сила).
При помощи дополнительного фрикциона танк может поворачиваться с любым радиусом, лишь бы он был больше расчетного (в нашем примере больше 2В). По мере уменьшения пробуксовки скорость отстающей гусеницы уменьшается до тех пор, пока действительный радиус поворота Rне станет равен расчетному, т. е, равному 2В. Чтобы еще уменьшить радиус поворота, надо еще больше снизить скорость отстающей гусеницы. На данной передаче этого сделать нельзя. Надо переходить к низшему расчетному радиусу.
Благодаря пробуксовке фрекциона можно как угодно увеличивать радиус поворота сверх расчетного, но не уменьшать его. Расчетный радиус, следовательно, является наименьшим для данной передачи.
Поворот с буксованием фрикциона неустойчивый, так как в данном случае скорость отстающей гусеницы не бывает определенной. Она изменяется в зависимости от сопротивлений, которые преодолевает танк; при этом изменяется и радиус поворота.
ПОТЕРЯ МОЩНОСТИ
Таким образом, даже при наличии единственного расчетного радиуса танк может совершать поворот с любым радиусом, лишь бы он был больше расчетного. Однако такой поворот сопровождается буксованием фрикциона, а следовательно, потерей мощности на трение. Чтобы выяснить величину потерь в фрикционе, вернемся к повороту танка на расчетном радиусе.
Пусть ведущий вал фрикциона делает 2000 об/мин (рис. 490, вверху). Фрикционы не буксуют, и их ведомые валы также делают по 2000 об/мин. При включенных передачах коробок левое ведущее колесо делает 400 об/мин, правое 200 об/мин. Соответственно скорость левой гусеницы будет вдвое больше правой, например 20 и 10 км/час. Отстающая (правая) гусеница, стремясь развить скорость 20 км/час, толкает свое ведущее колесо вперед. Через коробку и фрикцион передается на забегающую гусеницу мощность, равная, скажем, 50 л, с. Эта мощность определяется тормозной силой и скоростью отстающей гусеницы. Двигатель развивает мощность 100 л. с, равную мощности внешних сопротивлений, а всего на забегающую гусеницу поступает 150 л. с.
Теперь дадим правому фрикциону возможность пробуксовывать (рис. 490, внизу). Частично освобожденное ведущее колесо отстающей (правой) гусеницы сможет вращаться с более высокой скоростью, допустим 300 об/мин (15 км/час). Поскольку скорость забегающей гусеницы осталась прежней, радиус поворота увеличится.
Для упрощения примем, что тормозная сила при этом не меняется (хотя в действительности при увеличении радиуса поворота она становится меньше). Тогда величина крутящего момента, передаваемого через фрикцион, не изменится, несмотря на пробуксовку фрикциона. Поскольку скорость отстающей гусеницы увеличилась в 1,5 раза, мощность, отдаваемая ее ведущим колесом, возрастет также в 1,5 раза и вместо 50 л. с. достигнет 75 л, с.
Передаточное число коробки равно 10. Значит, ведомый вал фрикциона, расположенный перед коробкой, всегда вращается в 10 раз быстрее, чем ведущее колесо, установленное за коробкой, и при 300 оборотах ведущего колеса будет делать 3000 об/мин. Ведущий же вал фрикциона, связанный с двигателем, как и раньше, делает 2000 об/мин. Крутящий момент, передаваемый фрикционом, также не изменился, так как тормозная сила осталась прежней. Значит, мощность, передаваемая забегающей гусенице, не изменится — она останется равной 50 л. с. Между тем к фрикциону подводится мощность 75 л. с. 25 л. с. затрачивается на преодоление трения между дисками фрикциона, т. е. превращается в тепло.
Если к забегающей гусенице требуется подвести 150 л. с., а отстающая дает 50 л. с, двигатель попрежнему должен развивать 100 л. с. Таким образом, с увеличением действительного радиуса поворота сравнительно с расчетным потребная мощность двигателя не изменилась.
Известно, что мощность внешних сопротивлений уменьшается с увеличением радиуса поворота. Оказывается, что если поворот сопровождается пробуксовкой фрикциона, то, кроме мощности внешних сопротивлений, для поворота необходима дополнительная мощность, затрачиваемая на трение во фрикционе. Эта мощность называется тормозной мощностью.
Теперь мощность, которую должен дать двигатель, или потребная мощность, уже не будет равна мощности внешних сопротивлений; к последней добавится тормозная мощность.