Сила тяги. Условия движения танка

Сила тяги

Рассмотренные выше внешние сопротивления движению танка преодолеваются силой тяги Р, которая создается за счет крутящего момента, подведенного к ведущим колесам от двигателя через трансмиссию.

Рассмотрим физическую природу силы тяги Р.

При своем вращении ведущие колеса стремятся переместить нижние ветви гусеничных цепей относительно грунта в сторону, обратную направлению движения танка. Но так как эти ветви гу­сениц прижаты к грунту силой веса танка G, то между траками опорной ветви и грунтом возникают силы трения и силы зацепле­ния грунтозацепов траков с почвой, препятствующие перемещению гусениц относительно грунта (рис. 48).

Сумма всех сил трения и зацепления, действующих на опорную поверхность двух гусеничных цепей в сторону движения танка, называется силой тяги (см. рис. 48). Иначе говоря, сила тяги — это сила, с которой грунт удерживает нижние ветви гусениц. Если возникшие между гусеницей и грунтом силы трения и зацепления окажутся недостаточными для удержания опорных ветвей гусениц, то верхний слой грунта будет сорван и гусеницы пробуксуют.

Следовательно, не всякую силу тяги может воспринять данный грунт. Та наибольшая сила, которая может быть приложена со сто­роны гусениц к грунту и воспринята последним без полного разру­шения, называется силой тяги по сцеплению P_сц. Она зависит от качества и состояния грунта, веса танка, конструкции трака (фор­мы и величины грунтозацепа), скорости движения и других факторов.

 

 

 

Для увеличения силы тяги по сцеплению на траках гусенич­ных цепей делают постоянные грунтозацепы, а при движении по грунтам с плохими сцепными качествами применяют шпоры, кото­рые дополнительно прикрепляются к тракам.

Опытным путем установлено, что силу тяги по сцеплению гусе­ниц с грунтом можно считать пропорциональной сцепному весу танка, то есть на горизонтальном участке

P_сц = φG,

а на подъеме

P_сц = φG cos α (12)

где φ—коэффициент пропорциональности, называемый коэффици­ентом сцепления. Численные значения этого коэффициента для различных грунтов приведены в табл. 4.

Из изложенного следует, что для движения танка необходимо, чтобы приложенная к гусеницам сила тяги была не больше силы тяги по сцеплению.

При равномерном движении на горизонтальном участке пути, а также и при движении на подъеме сила тяги является единствен­ной внешней силой, направленной по движению танка. Это сила возникает в результате приложения к ведущим колесам крутящего момента, который преобразовывается в толкающее усилие и пере­дается на корпус от натянутой задней ветви гусеницы через опо­ры ведущего колеса и детали подвески заднего опорного катка.

Если пренебречь потерями на трение в зацеплении ведущих ко­лес с гусеницами и в шарнирах траков задних ветвей гусениц, то можно считать, что сила тяги численно равна суммарному окруж­ному усилию на двух ведущих колесах:

(13)

где М_в.к — крутящий момент на двух ведущих колесах;

r_в.к — радиус ведущего колеса.

Для оценки возможностей движения танка в разнообразных ус­ловиях удобно пользоваться понятиями:

Р — силы тяги, потребной для движения. Это та сила, которая должна быть приложена к корпусу танка для того, чтобы преодолеть все внешние сопротивления;

Р_сц,—силы тяги по сцеплению. Это та сила, которая может быть воспринята данным грунтом без полного разрушения;

Р_д — силы тяги по двигателю. Это та наибольшая сила, которую можно получить при определенных оборотах и пол­ной подаче топлива от двигателя и передать через трансмиссию и ходовую часть корпусу танка.

 

Условия движения танка

Потребная для движения танка сила тяги Р зависит от величин сопротивлений, действующих на танк, и определяется из уравнения движения танка.

Спроектировав все внешние силы, действующие на танк (см. рис. 47) при ускоренном прямолинейном движении (разгон) на подъеме без прицепа, и пренебрегая сопротивлением воздуха, по­лучим:

P = R + G sin α + F

Подставив значение силы R = fG cos α, найдем:

P = G(fcos α + sin α) + F (14)

или, в соответствии с формулой (11),

P = R₀ + F

При равномерном движении, когда сила инерции F отсутствует,

P = R₀.

Для равномерного или ускоренного движения танка необходимо, чтобы сила тяги по двигателю Р_д была равна или была бы больше потребной силы тяги, то есть Р_д≥Р, в противном случае обороты двигателя начнут падать и двигатель заглохнет.

Кроме того, потребная для движения сила тяги должна быть воспринята грунтом. Если грунт окажется не в состоянии воспри­нять приложенную к нему силу и его верхний слой будет срезан почвозацепами, то гусеницы будут пробуксовывать и танк не будет двигаться.

Таким образом, для движения танка необходимо соблюдать следующие два условия:

а) сила тяги по двигателю Р_д должна быть не меньше потребной силы тяги, то есть Р_д ≥ Р;

б) грунт должен быть способен воспринять эту силу тяги без полного разрушения, то есть сила тяги по сцеплению должна быть больше силы тяги, созданной двигателем для движения танка: Р_сц > Р_д.

Общее условие движения: Р_сц > Р_д ≥ Р.