Неизвестный танк часть 5 - 15

ПОВОРОТ ТАНКА С ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ

При гидравлической трансмиссии на танке могут быть установлены механизмы поворота любого типа — фрикционы, планетарные, дифферен­циалы и т. д. В этом случае поворот не будет отличаться от поворота танка с обычной коробкой передач.

Если установить в трансмиссии планетарные механизмы с двойным подводом мощности, т. е. соединить одну из шестерен планетарного ряда с коленчатым валом двигателя, минуя гидравлическую передачу, а дру­гую— через гидравлическую передачу (на рис. 519 и 522 гидравличе­ская передача займет место коробки передач), то поворот на любом ра­диусе может происходить без потери мощности в тормозах. Однако по­ворот будет неустойчивым даже при полностью затянутом тормозе (вклю­ченном фрикционе).

Действительно, пусть танк с гидравлической передачей, установлен­ной по схеме рис. 522, движется прямолинейно. Скорость танка в этом случае, как было показано в предыдущей главе, устанавливается авто­матически, в зависимости от сопротивления движению. Включим фрик­цион отстающей гусеницы. Начнется поворот, и сопротивление на забе­гающей гусенице увеличится, что вызовет уменьшение числа оборотов ведомого вала гидравлической передачи, соединенного с венцами плане­тарных рядов. Произойдет как бы переход на низшую передачу. Но каж­дой «передаче» соответствует свойрадиус поворота. Поэтому непре­рывно меняющиеся сопротивления вызовут непрерывное изменение ра­диуса поворота. При этом скорость забегающей гусеницы уменьшается по сравнению с прямолинейным движением и для поворота танка тре­буется меньшая мощность. Это выгодно, но так как радиус поворота установится самопроизвольно, то, чтобы танк повернулся с нужным ра­диусом, придется заставить фрикцион пробуксовывать. Следовательно, в действительности поворот без потери мощности в фрикционе (тормозе) на любом заданном радиусе невозможен и при гидравлической транс­миссии.

ПОВОРОТ ТАНКА С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ

Вотличие от танков с механической трансмиссией, в танках с элек­трической трансмиссией легко объединить механизмы, обеспечивающие изменение силы тяги и скорости при прямолинейном движении, с меха­низмами поворота, если установить два электромотора — по одному на каждую гусеницу.

Рассмотрим поворот танка с электрической трансмиссией, схема ко­торой была дана в предыдущей главе. Схема работы трансмиссии при повороте показана на рис. 525.

Рис. 525   Схема работы электрической трансмиссиипри повороте танка

Чтобы повернуть танк, при помощи реостата увеличивают силу тока, идущего в обмотку возбуждения электромотора отстающей гусеницы. Как уже говорилось в предыдущей главе, увеличение тока в обмотке воз­буждения вызывает снижение оборотов электромотора, а значит, и сни­жение оборотов, ведущего колеса отстающей гусеницы.

Забегающая; гусеница через корпус увлекает отстающую гусеницу, стремясь заставить ее вращаться быстрее, чем ее вращает электромотор. В этом случае электромотор перестает быть источником движения, и гу­сеница через ведущее колесо вращае его якорь Это значит, что элек­тромотор становится генератором. Он уже не потребляет ток от основ­ного генератора. Наоборот, сам электромотор М₁отстающей гусеницы подает ток в общую цепь, передающу энергию электромотору М₂ забе­гающей гусеницы. Тем самым облегчается работа основного генератора Г, а значит, и двигателя. Необходимо только, чтобы напряжение на щетках электромотора (ставшего генератором) было равно напряжению на щет­ках основного генератора; тогда в сети окажутся два источника тока, соединенных параллельно и питающих один и тот же потребитель — электромотор забегающей гусеницы.

При повороте танка с электрической трансмиссией происходит цир­куляция мощности совершенно так же, как при повороте танка с двой­ным дифференциалом или планетарными механизмами, имеющими рас­четный радиус больше В.

Существование циркуляции мощности доказывалось ранее только пу­тем рассуждений. В данном же случае возвращаемая мощность может быть замерена приборами. Если в цепь включить амперметр, он покажет, что при повороте танка ток идет не к электромотору отстающей гусе­ницы, а от него — к электромотору забегающей гусеницы.

Радиус поворота определяется тормозной силой, создаваемой на от­стающей гусенице, т. е. в конечном счете силой тока в обмотке возбуж­дения электромотора этой гусеницы. Устойчивость поворота танка с элек­трической трансмиссией не обеспечивается, так как изменение сопроти­вления автоматически вызывает изменение скоростей гусениц и радиусов поворота.

Надо заметить, что неустойчивым будет также и прямолинейное дви­жение, поскольку изменение сопротивления движению одной из гусениц вызовет изменение числа оборотов ее электромотора и танк будет уво­дить в сторону (как при дифференциале).

Из сказанного следует, что при электрической трансмиссии поворот без потерь может происходить на всех радиусах, на которых напряжение электромотора отстающей гусеницы не ниже напряжения генератора. Если при каком-либо радиусе поворота последнее условие не соблюдено (например, когда сила тока возбуждения достаточно велика, но малы обороты якоря), поворот можно будет произвести при помощи реостата, включенного между генератором и электромотором (на схеме не пока­зан); при этом мощность двигателя будет тратиться на нагрев реостата так же, как она тратится на нагрев тормозов в обычных транс­миссиях.

Все сказанное относится к радиусам поворота, величина которых больше ширины колеи. Чтобы произвести поворот с радиусом меньше ширины колеи, переключают ток (изменяют его направление) в обмотке возбуждения электромотора отстающей гусеницы. Так как направление вращения якоря изменится, гусеница начнет вращаться в обратную сторону.

На некоторых танках с электротрансмиссией поворот осуществлялся при помощи тормозов, как в обычных трансмиссиях; это позволяло более точно регулировать поворот, но в тормозах расходовалась часть мощно­сти двигателя точно так же, как это происходит в других механизмах поворота.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА МЕХАНИЗМОВ ПОВОРОТА

Как мы уже указывали, поворотливость танка оценивается двумя величинами; угловой скоростью поворота и наименьшим радиусом, с ко­торым может совершаться поворот. Чем выше угловая скорость, тем танк маневреннее, тем меньше времени потребуется на совершение по­ворота с одним и тем же радиусом.

Если подойти к оценке механизмов поворота с этой точки зрения, то надо отметить, что на одной и той же передаче коробки передач танк с дифференциалом будет иметь большую угловую скорость, чем танк с независимыми механизмами. Действительно, при повороте танка с диф­ференциалом скорость его забегающей гусеницы возрастет на столько, на сколько снизится скорость отстающей гусеницы v₁(рис. 526), при этом средняя скорость достается такой же, какой она была при прямо­линейном движении.

Рис. 526  Скорость танка при повороте с дифференциалом и независимыми меха­низмами

У танка с независимыми механизмами неизменной остается скорость забегающей гусеницы, если, конечно, не меняется число оборотов колен­чатого вала двигателя. Но тогда при одном и том же радиусе поворота средняя скорость v₀должна уменьшиться. Как видно из графика, угловая скорость танка с дифференциалом будет выше, чем скорость танка с независимыми механизмами.

Однако при повороте с более высокой средней скоростью увели­чится потребная мощность двига­теля. Если на данной передаче мощности не хватит, придется пе­рейти на более низкую передачу, т. е. снизить угловую скорость по­ворота танка, поэтому обеспечение высокой угловой скорости пово­рота следует проверять по рас­ходу мощности, затрачиваемой на поворот. Потребная мощность бу­дет тем меньше, чем меньше мощ­ности тратится в тормозах.

Величина расходуемой тор­мозной мощности позволяет одно­временно оценить надежность фрикционных механизмов (фрик­ционов или тормозов), так как чем меньше потеря мощности в них, тем меньше износ этих механиз­мов и тем менее вероятен выход их из строя («сгорание»).

На рис. 527 показаны гра­фики расхода мощности при пово­роте танков с различными меха­низмами поворота.

Рис. 527   Сравнительная оценка механизмов поворота

 Разумеется, расход мощности для сравниваемых ме­ханизмов подсчитан в предположении одинаковых условий их работы, т.е. рассматривался поворот танков равного веса на одном и том же грунте и при одной и той же угловой скорости. На нижней кривой каждого графика показана мощность внешних сопротивлений, она оди­накова для всех механизмов. Верхняя кривая показывает изменение по­требной мощности. Заштрихованная часть диаграммы показывает тор­мозную мощность.

Из графиков видно, что двухступенчатый планетарный механизм обеспечивает весьма значительную экономию мощности по сравнению с бортовым фрикционом. Более сложная трансмиссия  с двойным подводом мощности позволяет еще несколько снизить потери мощности, но лишь в весьма узком интервале малых радиусов поворота, что мало скажется на общем расходе мощности.

Все дифференциальные механизмы, сохраняющие при повороте сред­нюю скорость v₀постоянной, обусловливают большие потери мощности в сравнении с независимыми механизмами. Наибольшие потери дает простой дифференциал — самый неэкономичный из всех механизмов по­ворота. Потеря мощности при поворотах танка с двойным дифференци­алом несколько выше, чем с независимым механизмом (двухступенчатым планетарным) в том случае, когда оба механизма имеют одинаковые расчетные радиусы.

На графиках не приведен расход мощности танков с трансмиссиями, обеспечивающими непрерывное изменение радиуса поворота без потери мощности в тормозах (гидравлическая при двойном подводе мощности, электрическая). Мощность двигателя, потребная в этом случае, будет равна мощности внешних сопротивлений (нижняя кривая). Практически же, как мы отмечали, и при этих трансмиссиях в ряде случаев не удается избежать потерь мощности в тормозах или реостатах.

С точки зрения устойчивости поворота некоторое преимущество имеют трансмиссии с двойным подводом мощности; при этом чем больше передач в коробке, тем выше устойчивость поворота.

Существенное значение для оценки механизма имеет простота его устройства, ухода за ним, регулировки и надежность в работе. Так, применение двойного дифференциала в известной мере оправдывается именно этими его качествами. Но нельзя забывать об ухудшении мане­вренности танка, связанной с большой величиной расчетного радиуса по­ворота. Точно так же сравнительная простота устройства бортовых фрик­ционов далеко не всегда искупает большой расход мощности и недоста­точную надежность. Поэтому механизмы поворота (как и всякие другие) надо сравнивать не по отдельным показателям, а в целом, по их сово­купности, учитывая также и особенности танка, на котором они установ­лены (вес, удельную мощность, устройство коробки передач, тип приво­дов управления и т. д.).

Часть 1

Часть 2

Часть 3

Часть 4

Часть 6

• Назад
• Вперед