Сравнение гусениц с последовательным и параллельным резино-металлическим шарниром

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Южно-Уральский Государственный университет»

Факультет «Автотракторный»

Кафедра «Колесные, гусеничные машины и автомобили»

Сравнение гусениц с последовательным и параллельным резино-металлическим шарниром

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Испытания ВГиКМ»

Автор работы

студент группы АТ-501

Просвирнин Р.Н

Челябинск 2016



АННОТАЦИЯ

гусеница шарнир танк эксплуатационный

Просвирнин Р.Н. Сравнение гусениц с последовательным и параллельным резино -металлическим шарниром. - Челябинск: ЮУрГУ, АТ-501, 18 с., 4 ил., 5 табл., библиогр. список - 3 наим., 0 прил.

Целью создания реферата является сравнение гусениц с последовательным и параллельным резино - металлическим шарниром путём проведения ряда испытаний .

Для оценки двух конструкций гусениц использовались результаты сравнительных пробеговых испытаний, экономические и разгонные характеристики.



ВВЕДЕНИЕ

Гусеничный движитель -- движитель самоходных машин, в котором тяговое усилие создаётся за счёт перематывания гусеничных лент. Гусеничный движитель обеспечивает повышенную проходимость. Большая площадь соприкосновения гусениц с почвой позволяет обеспечить низкое среднее давление на грунт -- 11,8--118 кН/мІ (0,12--1,2 кгс/смІ), то есть меньше давления ноги человека. Тем самым гусеничный движитель предохраняется от глубокого погружения в грунт.

С повышением скоростей движения гусеничных машин все более широкое распространение получают гусеницы с резино-металлическими шарнирами, которые в сравнении с открытыми металлическими шарнирами имеют повышенный коэффициент полезного действия и больший срок службы.



ИСТОРИЯ ПРИМЕНЕНИЯ И ИЗНАЧАЛЬНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

Первые проекты гусеничного движителя предполагали облегчить передвижение по слабым грунтам повозок, которые по-прежнему тянули бы лошади или люди. Позже они стали применяться на паровых машинах. В 1832 г. англичанин Дж. Гиткот для освоения болотистой местности в Ланкашире ставит паровой локомобиль на моногусеницу -- его машину с колесами большого диаметра целиком охватывает широкая полотняная гусеница с наклеенными на нее поперечными деревянными рейками.

По другой версии первым создателем гусеницы, от которой пошли тракторы, танки, считается Фёдор Абрамович Блинов. В 1877 году он изобретает «особого устройства вагон с бесконечными рельсами для перевозки грузов по шоссейным и просёлочным дорогам». Бесконечные рельсы вагона представляли собой замкнутые железные ленты, состоящие из отдельных звеньев.

В 1884-1887 годах Фёдор Абрамович Блинов построил гусеничный трактор с двумя паровыми двигателями, приводившими в движениегусеничные ленты, который был испытан в 1888 году. В 1896 г. на Нижегородской промышленной выставке Блинов заслужил похвальный отзыв «за паровоз … для перевозки грузов по шоссейным и просёлочным дорогам и за трудолюбие по его изготовлении». На это раз трактор имел гусеницы с грунтозацепами на траках.

В нижней части рамы крепились на рессорах две тележки, которые могли поворачиваться в горизонтальной плоскости вместе с осями опорных колёс. Бесконечные рельсы вагона представляли собой замкнутые железные ленты, состоящие из отдельных звеньев. Вагон имел четыре опорных колеса и четыре ведущие звёздочки.

В США изобретатели Бэст и Холт (основавший фирму Caterpillar, что и переводится как «гусеница») в 1890 году создали гусеничный трактор с навешенным на него бульдозерным оборудованием -- он и стал прообразом современного бульдозера.

ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКЦИИ РЕЗИНО-МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ГУСЕНИЦЫ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА ТАНКА

Основные характеристики и конструкция

Для среднего танка изготовлены и испытаны резино-металлические гусеницы с шарнирами параллельного и последовательного типа (табл. 1).

Гусеница первого типа (рис. 1) собрана из двузвенных траков с запрессованными обрезиненными пальцами, соединенных между собой с помощью болтов концевыми скобами и деталями средней связи. Для гусеницы применено двухрядное зацепление (с дополнительной опорой трака на ведущем колесе, способной воспринимать часть тягового усилия) с наплавкой рабочих поверхностей зубьев и дополнительных опор износостойким электродом Т-620; толщина наплавки на зубьях 7 мм, на дополнительных опорах - 4 мм.

Гусеница второго типа (рис. 2) состоит из монолитных траков, изготовленных штамповкой, в проушины которых запрессованы обрезиненные втулки; соединение траков осуществляется шестигранными пальцами, на резьбовые хвостовики которых навернуты стягивающие гайки. Зацепление гусеницы цевочного типа, толкающее, с дополнительной опорой трака на ведущее колесо; рабочие поверхности зубьев наплавлены электродом Т-620, толщина наплавки 3-4 мм.

Условия проведения испытаний

Чтобы исключить влияние на результаты замеров состояния двигателя, трансмиссии, а также других факторов, экономические и разгонные характеристики определялись на одном изделии, на котором поочередно устанавливались гусеницы обеих конструкций.

К моменту испытаний гусеницы с параллельным резино-металлическим шарниром отработали 3000 км, а с последовательным - 3700 км. Предварительное натяжение гусениц при испытаниях составляло 3000±250 кГ. Перед выполнением замеров двигатель и трансмиссия прогревались путем непрерывного движения танка на максимальной скорости в течение 1 час.

В период испытаний дорожные и погодные условия не изменялись, температура окружающего воздуха была 20-26° С.

Испытания проводились на горизонтальном участке грунтовой дороги протяженностью 1500 м. Грунт - сухой укатанный чернозем, твердость 25-40 ударов (по ударнику ДорНИИ со стержнем площадью 1 см2, длиной 10 см, грузом 2,5 кГ и высотой падения его 40 см). Коэффициент сопротивления перекатыванию танка, определенный динамометрированием для обеих конструкций гусениц в этих же дорожных условиях, был равен 0,065.

Для построения экономических характеристик замерялись расходы топлива при движении танка на различных скоростях (до максимальной включительно) . В каждом опыте движение машины по опытному (мерному) участку осуществлялось в двух направлениях («туда-обратно») при постоянных оборотах двигателя n = 2700 об/мин. Температура охлаждающей жидкости выдерживалась в пределах 90±5° С, сопротивление выхлопного тракта не изменялось.

Скорость движения определялась по оборотам ведущих колес, расходы топлива измерялись расходомером ДО-03.

Проведение испытаний

На каждой из шести передач (от II до VII включительно) производилось не менее шести опытов. Усредненные результаты замеров приведены в табл. 2 и представлены графиками (рис. 3).

По данным расхода топлива, с использованием характеристики двигателя 5ТДФ по оборотам и методики работы [1], подсчитана мощность, развиваемая двигателем на каждой из передач. Результаты вычислений приведены в табл. 2 и представлены графиками (рис. 4).

Итоги испытаний

Время и путь разгона определялись одновременно с экономическими характеристиками. Разгон начинался с I передачи и продолжался до достижения двигателем на VII передаче оборотов n = 2500 об/мин, что соответствует скорости 54,9 км/час. Путь определялся по числу оборотов ведущих колес, время замерялось секундомером. Средние значения времени и пути разгона, полученные для среднего танка, снабженного различными гусеницами, приведены в табл. 3.

В одинаковых дорожных условиях разгон танка на гусеницах с последовательным резино-металлическим шарниром до скорости 54,9 км/час осуществляется в 1,74 раза быстрее на пути в 1,89 раза короче, чем разгон танка на гусеницах с параллельным шарниром.

Результаты эксплуатационных испытаний танков с различными гусеницами соответствуют данным специальных испытаний. В табл. 4 приведены средние скорости и расходы топлива (определенные по доливу), полученные на двух машинах, снабженных соответственно гусеницами с последовательными и параллельными шарнирами и эксплуатировавшихся в дорожных условиях, весьма близких к тем, при которых снимались экономические характеристики.

Так как при линейных пробегах двигатель значительную часть времени работает на неустановившихся режимах, характеризующихся пониженной экономичностью [2], полученные значения часовых расходов топлива несколько выше определенных при специальных испытаниях.

Установка на среднем танке гусениц с последовательным шарниром повысила работоспособность движителя. В табл. 5 приведены величины износов опорных и поддерживающих катков, направляющих колес и элементов зацепления гусеницы с ведущим колесом после 3000 км пробега (1000 км - сырой песок, 2000 км - сухая укатанная, черноземная дорога).



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Установка на движителе с металлическими необрезиненными опорными катками резино-металлической гусеницы с последовательным шарниром (по результатам настоящих испытаний) повышает эксплуатационные показатели среднего танка в сравнении с резино-металлической гусеницей с параллельным шарниром, что свидетельствует о меньших потерях в движителе. Это объясняется:

а) улучшением конструкции беговой дорожки, снижающим потери на перекатывание (см. износы опорных катков, поддерживающих роликов и направляющих колес в табл. 5);

б) более совершенной работой зацепления (меньшие суммарные износы элементов зацепления, см. табл. 5);

в) большей изгибной жесткостью траков гусеницы с последовательным шарниром (см. табл.1), что способствует снижению максимальных давлений под грунтозацепами и, следовательно, уменьшению затрат на необратимую деформацию грунта.

Настоящие исследования показывают, что быстроходная гусеничная машина с движителем, снабженным резино-металлической гусеницей, при одинаковой удельной мощности имеет различные эксплуатационные показатели в зависимости от параметров, определяемых конструкцией гусеницы: типа шарнира, зацепления, формы беговой дорожки, изгибной жесткости трака и др.

Резино-металлические гусеницы с последовательным и параллельным шарнирами, устанавливаемые на движителе среднего танка, обеспечивают ему различный коэффициент полезного действия - величина его выше в случае применения гусениц с последовательным шарниром.

Гусеницы с последовательным резино-металлическим шарниром улучшают условия работы опорных и поддерживающих катков, направляющих колес, способствуют повышению срока службы (ходимости) движителя в сравнении с гусеницей с шарниром параллельного типа.

При использовании более совершенных узлов и механизмов ходовой части можно улучшить подвижность и экономичность быстроходных гусеничных машин без повышения удельной мощности.



БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Софиян А.П. Определение сопротивления движению машин с использованием оборотной характеристики двигателя. «Вестник бронетанковой техники», 1965, № 5.

Болтинский В.Н. Теория, конструкция и расчет тракторных и автомобильных двигателей. Изд-во сельскохозяйственной литературы, 1962.

http://slavikap.livejournal.com/12252255.html «Кто придумал танковые гусеницы и чем траки наших танков отличаются от западных»

Размещено на Allbest.ru