Сопротивление равномерному прямолинейному движению танка на подъеме

При рассмотрении движения танка на подъеме под углом α к горизонту силу веса G(рис. 46) для последующего анализа удобнее разложить на ее составляющие: нормальную к плоскости дви­жения танка Gcos α и параллельную этой плдоскости Gsin α

Сила G cos α равна нормальной реакции грунта N = Gcos α и называется сцепным весом. Это та часть веса танка, которая при­жимает танк к поверхности грунта. Поскольку на подъеме сцеп­ной вес меньше, чем на горизонтальном участке, то и сопротивле­ние грунта деформации становится меньшим, то есть:

R = Nf = f Gcos α.

 

 

 

Однако, кроме силы R,движению танка на подъем препятству­ет еще сила сопротивления подъему Gsin α. (При движении под уклон эта сила направлена в сторону движения и называется ска­тывающей силой).

В результате общее сопротивление движению танка на подъеме при равномерном движении равно:

R₀ =Gf cos α + G sin α

или

R₀ =G(f cos α + sin α) (11)

 

Пример. В качестве примера рассмотрим движение среднего танка (G = 36 т) на подъеме под углом 32° по сухой грунтовой дороге (f = 0,06). В этих условиях сопротивление движению танка будет равно:

R_o = 36000 (0,06 cos 32° + sin 32°) = 36000 (0,06۰ 0,85+ 0,53)=

=36000 (0,051 + 0,53) ≈ 21000 кг.

Из этого и предыдущего примеров видно, что при переходе тан­ка с горизонтального участка дороги на предельный подъем со­противление движению возрастает примерно в десять раз.

 

Сила инерции танка

 

В случае неравномерного (ускоренного или замедленного) дви­жения возникает сила инерции, равная произведению массы тан­ка т наускорение (замедление) j прямолинейного движения:

F = mj кг.

 

Масса танка

где G— вес танка, кг;

g — ускорение силы тяжести, равное 9,81

Сила инерции приложена в центре тяжести танка и направлена в сторону, обратную ускорению: при разгоне (ускоренное движе­ние) она увеличивает общее сопротивление движению (рис. 47), а при торможении направлена в сторону движения и препятствует торможению танка.

Во время разгона танка двигателю приходится преодолевать не только силу инерции всей поступательно движущейся массы танка, но и, кроме того, инерцию разгоняемых вращающихся масс от коленчатого вала до гусениц. Это обстоятель­ство учитывают условным увеличением массы танка при помощи коэффициента В, который называется коэффициентом учета вращающихся масс. Следовательно, F=δmj кг

Коэффициент δзависит от передаточного числа трансмиссии i _т и опреде­ляется по формуле δ= 1,2+0,002 .

После окончания разгона танка при равномерном движении ускорение равно нулю и сила инерции также равна нулю.

 

Сила сопротивления на крюке

Сила сопротивления на крюке R_кр (см. рис. 47) возникает при буксировке одноименного танка или другой машины и действует вдоль буксирного троса.

 

Например, если средний танк буксирует такой же танк и буксирные тросы располагаются, как это обычно и бывает, параллельно плоскости дороги, то при равномерном движении на горизонтальном участке сухой грунтовой дороги сила сопротивления на крюке будет равна силе сопротивления движению буксируемого танка R_кp=G_npf = 36000۰0,06 = 2160 кг, а общее сопротивление движению буксирующего танка будет равно R+ R_кp = 2160 + +2160 = 4320 кг.

 

 

Сила сопротивления воздуха

Всякое тело при движении в воздушной среде испытывает с ее стороны сопротивление, сила которого зависит от плотности возду­ха, лобовой площади тела, его обтекаемости и скорости движения. Поскольку максимальные скорости движения современных танков по сравнению с самолетами и автомобилями относительно невелики, то и сопротивление воздуха R_в (см. рис. 47) незначительно. Как правило, оно не превышает 5% общего сопротивления движению тан­ка при максимальной скорости. Например, для среднего танка при его движении со скоростью 50 км/ч кг.

Поэтому при расчетах эту силу не учитывают. Однако следует иметь в виду, что при создании танков с высокими скоростями дви­жения уже нельзя будет пренебрегать сопротивлением воздуха, так как оно растет пропорционально квадрату скорости.

Таким образом, в общем случае ускоренного движения танка с прицепом на подъеме на него будут действовать следующие силы (см. рис. 47): сила веса G, которая раскладывается на две состав­ляющие — сцепной вес Gcos α и силу сопротивления подъему Gsin α; нормальная реакция грунта N; сопротивление грунта дефор­мации R; сила инерции F; сила сопротивления на крюке R_кр и сила сопротивления воздуха R_в. Для преодоления всех внешних сопро­тивлений к танку должна быть приложена движущая сила — сила тяги Р.