Неизвестный танк часть 5 - 3

СОПРОТИВЛЕНИЕ ПОВОРОТУ

Пара сил, создаваемая на гусеницах, необходима для преодоления сопротивления повороту. Характер этого сопротивления иной, чем при прямолинейном движении, поскольку гусеницы, продолжая перекаты­ваться, кроме того, поворачиваются. Чтобы ясно представить себе, что происходит в этом случае, рассмотрим поворот отдельной гусеницы (рис. 478).

Рис. 478.  Сопротивление повороту отдельной гусеницы при равномерном распределении  веса танка по длине опорной поверхности

Пусть опорная ветвь гусеницы поворачивается вокруг своего центра (положение А). Передняя половина опорной ветви гусеницы движется вправо, задняя — влево, причем звенья смещаются вбок. При повороте сила трения звеньев о грунт и противодействие грунта разрушению бу­дут создавать сопротивление повороту. Величина его зависит от силы, прижимающей траки к грунту, характера самого грунта и устройства гусеницы.

Силу сопротивления повороту можно определить, если знать коэффициент сопро­тивления повороту μ.Определяемый опытным путем, этот коэффициент показывает, какая связь существует между силой, прижимающей звенья к грунту, и сопротивле­нием при повороте, подобно тому как коэффициент f показывает эту связь при прямо­линейном движении. Если звено прижато к грунту силой Q, сила сопротивления бу­дет равна  μQ(рис. 478,Б).

Силы сопротивления действуют на каждое звено опорной ветви гусеницы. Эта силы можно заменить их равнодействующей. Из рис. 478, А видно, что равнодействую­щие сил сопротивления, действуя на переднюю и заднюю половины гусениц, создают пару сил, препятствующую повороту гусеницы танка.

Если считать, что вес танка распределяется поровну между обеими гусеницами и равномерно по их длине, то на каждую из гусениц придется половина веса танка G/2, а на половину гусеницы - четверть веса  G/4   (рис. 478, В).Величина каждой  равнодействующей составляет поэтому  μG/4 (рис. 478, А).

Плечо пары сил равно половине длины опорной поверхности гусеницы, т. е. L/2

Следовательно, момент пары равен

μG / 4 x L / 2 = μGL / 8

Такой же момент действует на вторую гусеницу. Общий момент сопротивления повороту будет

2μGL / 8 = μGL / 4

В действительности величина и рас­пределение сил, действующих на гусеницы ири повороте, будут иными, чем это пока­зано на рис. 478. В предыдущих рассужде­ниях предполагалось, что опорная ветвь гусеницы поворачивается вокруг своего цен­тра. На самом деле. это не совсем так. Как уже говорилось, опорные ветви про­скальзывают по грунту (буксование и юз) и поэтому не только поворачиваются, но и смещаются вперед или назад. Следова­тельно, опорная ветвь поворачивается во­круг точки, не совпадающей с ее центром. Эта точка называется полюсом пово­рота опорной ветви (рис. 479).

Рис. 479.  Полюс поворота опорной ветви при продольном скольжении не совпадает с центром ветви

Силы же сопротивления грунта будут уменьшать­ся от краев опорной ветви к полюсу, как показано на том же рисунке. Чтобы не усложнять исследование явления поворота, в дальнейшем мы не будем принимать эти обстоятельства во внимание, т. е. будем считать, что полюс поворота опорной ветви лежит в ее центре.

СИЛА ТЯГИ  И ТОРМОЗНАЯ СИЛА

Чтобы танк повернулся, момент пары РВ (см. рис. 477), поворачи­вающей танк, должен быть больше момента сопротивления, или, по край­ней мере, равен ему, т. е.

РВ = μGL / 4

откуда

Р = μGL / 4В

Такую величину должны были бы иметь сила тяги на забегающей гусенице и тормозная — на отстающей, если бы гусеницы преодолевали только боковое сопротивление; но при повороте танка каждая гусеница, перекатываясь, преодолевает сопротивление качению

R= fG / 2 ,

где   f—-коэффициент сопротивления качению

    G/2— вес, приходящийся на одну гусеницу.

Сопротивление качению на забегающей гусенице направлено про­тив силы тяги, т. е. препятствует повороту. Значит, силу тяги Р2на забегающей гусенице надо увеличить на величину  fG/2

или

Р₂= μGL / 4В + fG / 2

На отстающей гусенице сила сопротивления качению Rнаправлена в ту же сторону, что и тормозная сила. Она помогает тормозной силе тормозить гусеницу; поэтому тормозная сила Р₁на отстающей гусеницедолжна быть уменьшена на ту жевеличину, т. е.

Р₁= μGL / 4В — fG / 2

Схема сил, действующих на гу­сеницы при повороте, показана на  рис. 480.

Рис. 480.  Силы, действующие на танк при повороте

Здесь вместо сил сопротивления повороту даны их равнодей­ствующие.

Сила тяги на забегающей гусе­нице создается двигателем. Чтобы танк повернулся, двигатель должен обеспечить эту силу. Как видно из формулы, сила тяги Р₂ при повороте зависит от веса танка G, длины опорной поверхности L, ширины ко­леи В и коэффициентов сопротивле­ния μи f.

Как и при прямолинейном дви­жении, сила тяги должна быть тем больше, чем тяжелее танк. Но, в отличие от прямолинейного движения на величину силы тяти при повороте существенно влияют размеры танка, поскольку длина опорной поверхности Lзависит от длины танка, а ши­рина колеи В — от ширины танка.

Чем короче опорная поверхность Lи шире колея В, тем меньшая сила тяги требуется от двигателя для поворота, тем легче будет пово­рачиваться танк.

Для танков отношение L/Bнаходится в (пределах 1,1—1,8. При очень

больших значениях L/B   например 2,5—3, танк вряде случаев вообще

не сможет поворачиваться, так как сцепление гусениц с грунтам может оказаться недостаточным, и забегающая гусеница забуксует. Действи­тельно, сила тяги по сцеплению Р_с для одной гусеницы равна коэффи­циенту   сцепления φ, умноженному   на половину веса G/2или (приφ= 0,8) P_с=0,4G; при большом отношении  L/B  нужная для поворота сила тяги Р₂ может оказаться больше силы тяти по сцеплению.

• Назад
• Вперед