Аналiз конструкцiй ходовоi частини сучасних гусеничних машин
Мiнiстерство освiти и науки Украiни
Горлiвський технiкум Донецького нацiонального унiверситету
Реферат
З дисциплiни: тАЬВiйськова справатАЭ
На тему:
ВлАналiз конструкцiй ходовоi частини сучасних гусеничних машинВ»
Виконав студент
групи 2 ПМ-10
Ахметов Сергiй Сергiйович
2010
Змiст
Введення
1. Система пiдресорювання танкiв
2. Вимоги до систем пiдресорювання та шляхи iх виконання
3. Класифiкацiя систем пiдресорювання
4. Аналiз конструкцiй пiдвiсок
5. Амортизатор
6. Рiдини, що застосовуються в амортизаторах
7. Гусеничний рушiй
8. Опорнi котки
Висновок
Лiтература
Введення
Стiйкiстю вiд ядерноi зброi i здатнiстю дiяти на заражених дiлянках мiсцевостi, високою рухливiстю та вогневоi мощi танкiв, пояснюiться бурхливий розвиток танкобудування. Нарощування бойових властивостей танкiв йде шляхом розробки принципово нових агрегатiв, використання останнiх досягнень науки i технiки. Все це вимагаi вiд iнженера-конструктора високоi технiчноi культури i кругозору, мiцних знань конструкцii та розрахункiв сучасних танкiв.
Саме такi знання повиннi стати базою для органiзацii грамотноi експлуатацii i ремонту технiки, для керiвництва технiчною пiдготовкою пiдлеглих, освоiння нових зразкiв, що надходять на озброiння. Вiйськовий iнженер повинен бачити перспективи розвитку, вмiти оцiнювати бойовi властивостi вiтчизняноi та закордонноi технiки.
Основним видом бронетанковоi технiки i танки, а iх шасi використовуються, як правило, в якостi бази для iнших машин.
При цьому вирiшуються питання унiфiкацii деталей, вузлiв i агрегатiв, i в цiлому шасi всiх видiв бронетанкового озброiння.
Це дозволяi знизити витрати на оснащення армii, навчання особового складу, забезпечити експлуатацiю, ремонт i постачання вiйськ бронетанковим майном.
У даному рефератi викладено основнi вимоги, що пред'являються до системи пiдресорювання i руху танкiв.
Велике значення останнiм часом придiляiться ходовоi частини танка, так як вона маi великий вплив на швидкiсть i рухливiсть танка.
1. Система пiдресорювання танкiв
Системою пiдресорювання танкiв називаiться сукупнiсть деталей, вузлiв i механiзмiв, якi пов'язують корпус з осями опорних коткiв. Сукупнiсть деталей, вузлiв i механiзмiв, якi пов'язують вiсь конкретного ковзанки з корпусом, називаiться пiдвiскою ковзанки з корпусом, називаiться пiдвiскою ковзанки. Кожна пiдвiска включаi пружний елемент (ресору), амортизатор (демпфер) i балансир.
Система пiдресорювання служить для передачi сили ваги танка через опорнi котки та гусеницю на грунт. для пом'якшення поштовхiв та ударiв, якi дiють на корпус танкiв, i для швидкого гасiння коливань корпусу. Вiд якостi системи пiдресорювання у великiй мiрi залежать середнi швидкостi руху танкiв по мiсцевостi, влучнiсть вогню з ходу, працездатнiсть екiпажу, надiйнiсть i довговiчнiсть роботи обладнання танка.
2. Вимоги до систем пiдресорювання та шляхи iх виконання
Системи пiдресорювання повиннi забезпечити хорошу плавнiсть ходу в рiзних умовах, високу живучiсть, у мирний час вiдносну масу не бiльше 4-7% маси машини; займати всерединi танка обсяг не бiльше 6-8%; бути зручними для обслуговування та експлуатацii; просто i легко монтуватися i демонтуватися.
Висока плавнiсть ходу досягаiться шляхом збiльшення динамiчних i повних ходiв ковзанок, зниження жорсткостi пружних елементiв, збiльшення кiлькостi амортизаторiв i сил iх опору, застосування систем автоматичного регулювання (САР).
Збiльшення динамiчних ходiв до 350 мм можна вважати доцiльним межею. Подальше збiльшення динамiчних ходiв зажадаi збiльшення висоти корпусу, що призведе при обмеженiй масi до ослаблення бронювання.
Сили опору амортизаторiв на прямому ходу для танкiв масою 40-50 т слiд обмежити величиною 70-90 кН на каток. Подальше iх збiльшення призводить до зростання прискорень трясiння при русi по м'яких нерiвностях. Постановка на борт понад три амортизаторiв даi полiпшення плавностi ходу. Подальше збiльшення кiлькостi амортизаторiв призводить до пiдвищення питомоi потенцiйноi енергii системи пiдресорювання i полiпшенню подолання перешкод.
Варiант САР пiдресорювання з лазерним датчиком профiлю був розроблений у США для танка МВТ-70. Динамiка ходового макету з цiiю системою полiпшена на 30%.
Висока живучiсть забезпечуiться мiцнiстю, мiнiмальноi iх вразливiстю на полi бою, збiльшенням енергоiмностi. Мiцнiсть i довговiчнiсть пiдвiски досягаiться застосуванням для найбiльш вiдповiдальних деталей високолегованих сталей (сталь 45ХНМФА - для трiснув), спецiальних технологiчних заходiв, що пiдвищують втомну мiцнiсть трiснув (термообробка, шлiфовка, накатка роликами, загартовування).
Пiдвищення зносостiйкостi домагаються скороченням "консольного" при передачi реакцii опорного катка на корпус, застосуванням розвинених пiдшипникiв кочення для опор балансирiв, забезпеченням регулярноi змащення тертьових поверхонь, запобiгання потрапляння на них вологи, вибором зносостiйкоi конструкцii деталей, якi утримують балансири i катки вiд осьових перемiщень, виключенням конструкцiй, працюючих на великих контактах, напругах рухомих деталей.
Мiнiмальна вразливiсть на полi бою забезпечуiться розмiщенням деяких деталей усерединi корпусу (осi балансирiв, торсiони, пневморессори, амортизатори) i ближче до днища машини, наданням пулестойкости розташованим зовнi деталей i можливiстю продовжувати рух при ураженнi окремих частин i вузлiв пiдвiски. Найменшою вразливiстю вiдрiзняються торсiоннi пiдвiски.
Зручнiсть обслуговування i експлуатацii, простота i легкiсть монтажу i демонтажу забезпечуються рацiональною конструкцiiю, взаiмним розташуванням, зручнiстю доступу, простотою крiплення, що забезпечуються на стадii конструювання.
3. Класифiкацiя систем пiдресорювання
Системи пiдресорювання сучасних танкiв класифiкуються:
за способом з'iднання опорних ковзанок мiж собою i через ресори з корпусом - на iндивiдуальнi, блокованi та змiшанi;
по упругодеформiрованному ресорному матерiалу - на ресори з неметалевими, з металевими пружними елементами i на комбiнованi.
В iндивiдуальних пiдвiсках кожен опорний каток з'iднуiться з корпусом через свою ресору. Такi системи пiдресорювання застосовуються на бiльшостi вiдомих танкiв. Вони найбiльшою мiрою вiдповiдають вимогам, що пред'являються до систем пiдресорювання швидкохiдних танкiв.
У блокованих системах кiлька опорних ковзанок, що утворюють вiзок, з'iднуються з корпусом через загальну ресору. РЗх недолiк в малiй енергоiмностi та живучостi через порушення роботи всiх ковзанок вiзка при ураженнi одного з них. Вони застосовуються на англiйських танки "Центурiон" i "Чифтен" i вiдображають концепцiю танка, коли перевага вiддаiться броньовий захист та вогневоi мощi на шкоду рухливостi. Блокуватися можуть по два ("Центурiон" i "Чифтен"), три (МК-III), чотири ковзанки (Т-26) та всi катки ("Штрауслер").
У змiшаних системах пiдресорювання деякi ковзанки мають iндивiдуальнi пiдвiски, а частина ковзанок - блокованi. Змiшана система пiдресорювання використовуiться на безбаштовому танку Strv-103. У нiй, щоб зменшити сильнi поздовжньо-кутовi коливання при дуже короткiй базi машини, другi i третi катки мають незалежну пiдвiску, а крайнi опорнi катки пов'язанi по дiагоналi системою компенсацii.
У пiдвiсках з металевим пружним елементом використовуiться пружна деформацiя сталi, що працюi на згин або кручення. По конструктивних особливостях ресори з металевим пружним елементом дiляться на торсiоннi (одно-, двухторсiонние i пучковi), з гвинтовими, тарельчатимi i буферними пружинами, з мерii ресорою. Вперше торсiоннi ресори були застосованi на бiльшостi вiтчизняних танках КВ i Т-40, а нинi застосовуються на танках (Т-62, Т-72, М60А1, "Леопард-1"). Двухторсiонние пiдвiски застосовуються на танках Т-V та АСУ-57, пучковий торсiон на важкому танку Т-10. Двухторсiонние трубчасто-стрижневi пiдвiски, що дозволяють збiльшити динамiчнi ходу ковзанок, застосовуються М1, М60А3 в США. Гвинтовi пружини як пружний елемент використовуються на танках Т-34, "Центурiон", "Чифтен", тарiлчастi пружини Бельвiля на швейцарських танках Pz-61, Pz-68.
Неметалiчнi ресори за родом матерiалу дiляться на гумовi (R-35, Францiя), пневматичнi (танк Strv-103 Швейцарiя, i танк "74", Японiя), гiдравлiчнi та пневмогiдравлiчнi. У пневматичноi ресорi стискаiться до 25-30 мПа i розширюiться повiтря або азот. На сучасних танках застосовуiться тiльки ПР.
У комбiнованому пiдресорювання танка ХМ1 (варiант фiрми "Дженерал Моторс") в пiдвiсках першого, другого i шостого ковзанок - торсiони.
4. Аналiз конструкцiй пiдвiсок
Система пiдресорювання Т-72 iнодiвiдуальная, торсiонна. Кожна з вузлiв пiдвiсок складаiться з торсiонного валу i балансира в зборi. Гiдравлiчнi амортизатори встановленi на першi, другi i шостi пiдвiски, а жорсткi обмежувачi ходу ковзанки - для перших, других, п'ятих i шостих ковзанок. Кронштейни пiдвiсок уваренi в корпусi на рiзнiй висотi. Жорсткiсть пiдвiсок С = (310-435) кН / м.
Торсiйний вал - сталевий стрижень довжиною 2310 мм i дiаметром 47 мм. При виготовленнi торсiони шлiфують, накочують роликами i пiддають гартуванню (дворазова закручення на кут 145 i 105). Стрижень торсиона обмотують iзоляцiйною стрiчкою, оберiгаючи ii вiд подряпин, якi можуть стати причиною подальших втомних руйнувань.
Неметалiчнi ресори за родом деформiвного матерiалу подiляються на:
гумовi
гiдравлiчнi
пневматичнi
гiдропневматичнi
У гiдравлiчноi ресорi стискуiться i розширюiться масло або спецiальнi рiдини при тиску в декiлька тисяч атмосфер.
У пневматичноi ресорi стискаiться до тиску 200-300 атм. i розширюiться повiтря або азот, а масло служить лише для герметизацii газового об'iму.
У гiдропневматичноi ресорi стискаiться i газ i рiдина, причому для ii деформування потрiбнi такi ж тиску, як у гiдравлiчнiй. Наявнiсть двох стисливих матерiалiв дозволяi отримувати найбiльш оптимальну сприятливу характеристику цiii пiдвiски.
Пневматичнi пiдвiски розрiзняються за способами з'iднання з корпусом танка i балансиром опорного катка.
У схемах А, Г, Д робочий цилiндр шарнiрно закрiплюiться в корпусi танка, а шток поршня шарнiрного з'iднання з балансиром (схема Г) або з додатковим важелем валу балансира.
Ресору вдаiться розмiстити всерединi корпусу за схемою А, або у днища танка пiд захистом ковзанки та балансира за схемою Д.
У схемах Б i В робочий цилiндр сумiщений з балансиром i шарнiрно з'iднуiться з корпусом танка в точцi А. Нерухомий важiль корпусу АВ шарнiра з'iднуiться з шатуном корпусу або в цей важiль впираiться шток поршня.
Недолiки обох варiантiв полягають у тому, що бiчна навантаження поршнiв вiд якоi вони вiльнi у схемах А, Г i Д.
Обмежувачi ходу ковзанок (упори)
Упори можуть бути трьох типiв:
жорсткi
з пружною подушкою для пом'якшення удару балансира по корпусу
з буферною пружиною
Конструкцiя обмежувачiв ходу
а) жорсткий упор
б) пружнi упори з гумовими кiльцями
в) упор з буферноi пружиною
5. Амортизатор
Амортизатором називаiться фрикцiйне пристрiй ходовоi частини, що перетворюi механiчну енергiю в теплову. Вiн призначений для гасiння коливання руху корпусу i для часткового погашення поштовхiв i ударiв з боку опорних ковзанок танка.
Вимоги до амортизаторам
Висока iнтенсивнiсть роботи, що забезпечуi зменшення амплiтуди поздовжнiх коливань корпусу за один перiод в 10-20 разiв.
Це досягаiться:
вибором числа амортизаторiв на борт
рацiональним розмiщенням амортизатора в мiсцях з найбiльшою лiнiйною швидкiстю перемiщення ковзанок щодо корпусу
вибором найбiльш оптимального опору на прямому i зворотному ходi
високим коефiцiiнтом кожного амортизатора
застосуванням релаксацiйних амортизаторiв i амортизаторiв з регульованим опором
Класифiкацiя амортизаторiв
РЖснуючi амортизатори можна роздiлити на наступнi групи:
За способом гасiння коливань:
гiдравлiчнi
механiчнi
За характером дii сил опору вертикальному
перемiщенню ковзанки:
односторонньоi дii
двосторонньоi дii
Поршневий (телескопiчний) амортизатор широко застосовуiться на колiсних машинах рiзного призначення i на зарубiжних танках.
Поршневi телескопiчнi амортизатори в найбiльшiй мiрi задовольняють пропонованим до амортизаторам вимогам: з-за боковоi навантаження на поршень i мiнiмального числа шарнiрiв вони найбiльш зносостiйкi, легше, нiж в iнших конструкцiях. У них забезпечуiться стабiльнiсть характеристик, технологiя обробки сполучених поверхонь поршня i цилiндра, порiвняно сприятливi умови тепловiдведення.
6. Рiдини, що застосовуються в амортизаторах
В якостi робочоi рiдини в амортизаторi застосовуються сумiшi глiцерину зi спиртом, сумiшi мiнеральних масел та iншi.
Вимоги до рiдин:
оптимальна в'язкiсно-температурна характеристика
хороше змазуi властивiсть
хорошi антикорозiйнi властивостi
7. Гусеничний рушiй
Гусеничний рушiй покликаний забезпечити танку високу рухливiсть, яка характеризуiться швидкохiдностi, прохiднiстю i повороткiсть машини, високу надiйнiсть в експлуатацii i невразливiсть на полi бою, зручностi обслуговування i замiни окремих частин рушiя, невелику масу.
Для пiдвищення швидкохiдностi танкiв домагаються зменшення втрат в гусеничний рушiй, шляхом застосування гусениць з резино-металевим шарнiром (РМШ).
Гусеничний рушiй характеризуiться:
за формою гусеничного обводу на рушii з пiдтримуючими катками i без пiдтримуючих каткiв
по положенню ведучих колiс на рушii з носовим i кормовим розташуванням ведучих колiс;
за способом передачi сили ваги на грунт на рушii з вiльним лiнивцем.
Типи гусеничних рушiiв.
А - з пiдтримуючими котками, заднiм ведучим колесом i вiльними лiнивцям.
Б - без пiдтримуючих каткiв iз заднiм розташуванням ведучих колiс.
В - з пiдтримуючими котками, переднiми ведучим колесом i несе лiнивцем.
Г - без пiдтримуючих каткiв з переднiм ведучим колесом
Гусеничний рушiй включаi:
провiдне колесо
гусеницi
опорнi катки
пiдтримувальнi котки
механiзм натягу з лiнивцям
компенсуючих пристроiв
Провiдне колесо
Ведучим, називаiться колесо, що приводиться в обертання рушiiм через трансмiсiю, перемотування гусеницi, для перетворення пiдведеного до них крутного моменту в силу тяги. Провiднi колеса працюють в умовах великих за величиною закономiрних навантаженнях в абразивному середовищi, що призводить до пiдвищеного зносу зубчастих вiнцiв.
По конструкцii виконання зачеплення ведучого колеса з гусеницею розрiзняють ведучi колеса: цiвковi, гребневиi, зубовi зачеплення.
Види зачеплень
а - цiвочне
б - гребневиi
в - зубiв
Гусеницi
Гусеницею називаiться замкнутий ланцюг з шарнiрно з'iднаних ланок - тракiв. Вона служить для розподiлу сили ваги танка по опорнiй поверхнi, зчеплення з грунтом, необхiдного для створення сили тяги, передачi сили тяги на корпус.
Вимоги до гусеницях.
висока несуча здатнiсть
зменшення втрат i пiдвищення термiну служби
пiдвищення мiцностi
простота в обслуговуваннi
Класифiкацiя гусениць проводиться:
по конструкцii шарнiрiв, що з'iднують траки в гусеницях
за способом виготовлення тракiв:
з литим (Т-62)
штампованими (РЖС-3)
зварними (БМП-1) траками
за способом фiксацii пальцiв:
з плаваючим i закрiпленим в одному iз з'iднуваних тракiв пальцiв
Гусеницею з ОМШ простi у виготовленнi i експлуатацii, добре пристосованi до масового виробництва, мають малу вiдносну масу (7-9% маси машини), але пiдвищений знос машини, великi втрати на швидкостях i малий пробiг (1500-2500 км).
8. Опорнi котки
Опорними називаються катки, передають силу ваги танка через гусеницi на грунт. Вони служать для зменшення опору руху танка по гусеницях.
Класифiкацiя опорних ковзанок:
за ступенем змiщення поштовхiв i ударiв, що передаються вiд гусеницi до пiдшипникiв - суцiльнометалевi, з внутрiшньою амортизацiiю i з зовнiшнього гумовоi шиною
за кiлькiстю ободiв або шин на однiй ковзанцi - однокостние i двухкостние
а - суцiльнометалевий двоскатний
б - з внутрiшньою амортизацiiю двоскатний
в - з зовнiшньою амортизацiiю односхилий
Пiдтримувальнi котки (ролики) повиннi мати малу масу i розмiри. РЗх установка повинна забезпечувати можливiсть виставки всiх роликiв в однiй вертикальнiй площинi з напрямними, ведучими колесами i опорними катками.
Вони класифiкуються:
за ступенем пом'якшення динамiчних навантажень. дiючих на опорнi катки
за кiлькiстю бандажiв
з одним бандажем
з двома бандажами
з трьома бандажами
Механiзми натягу з напрямними колесами.
Механiзми натягу з напрямними колесами служать для регулювання попереднього натягу гусениць. Вони сприймають великi сили попереднього i робочого натягу гусениць, вiдчуваi великi удари вiд перешкоди не захищенi вiд збройно-кулеметного i снарядного обстрiлу.
Механiзми натягу класифiкуються:
за формою траiкторii перемiщення - механiзми з перемiщенням лiнивця по дузi кола (всi ВГМ без несучого лiнивця) i з прямолiнiйним перемiщенням лiнивцiв (несучий лiнивець АСУ-57)
по конструкцii пристрою, що полегшуi натяг - механiзми без полегшують передач (ПТ-76) з гвинтовими передачами (РЖС-2, РЖС-3, БМА), з черв'ячними передачами (Т-72, БМП-1), з гiдравлiчними (БМД-1, Strv-103)
по навантаженостi механiзму натягу в процесi руху - механiзму навантаженого (Т-72) та розвантаженого (БМП-1) типу.
Компенсуi пристрiй.
Компенсуi пристрiй, що забезпечуi приблизно постiйне натяг гусениць при змiнi вiдстанi мiж крайнiми опорними катками i ведучими та напрямними колесами в процесi поздовжньо-кутових коливань корпусу. Найбiльш повна завдання компенсацii була вирiшена на СУ-Т70 (США), де за допомогою системи важеля поверталися картер бiчного редуктора i направляi колесо.
Висновок
На сучасних швидкохiдних танках найдоцiльнiше прийняти:
Пiдвiски - iндивiдуальнi, торсiоннi, однодольнi. РЗх перевага перед iншими видами пiдвiсок полягаi в тому, що вони дають хорошу плавнiсть ходу танкам у рiзних дорожнiх умовах. Мають високу живучiсть, мала питома вага деталей i вузлiв, займають малий об'iм всерединi корпусу танка, зручнi в обслуговуваннi.
Амортизатори гiдравлiчнi, двустроннiх дii, релаксацiйнi поршневi, телескопiчнi. РЗх перевага - найбiльш зносостiйкi, порiвняно сприятливi умови тепловiдведення, малий опiр амортизатора при русi по дрiбних нерiвностях, коли перемiщення ковзанок незначнi за будь-яких швидкостях руху танка (все це позбавляi екiпаж вiд дiй великих вертикальних прискорень, вiд неприiмного вiдчуття трясiння, неминучого при швидкому русi по дрiбним нерiвностях танка з звичайними амортизаторами).
Гусеничний рушiй з пiдтримуючими верхню гiлку котками; з кормовим розташуванням ведучого колеса; з цiвковий двокрокова нессiметрiчним зубом, зачепленням ведучого колеса з гусеницею; з резино-металевим шарнiром; з опорними катками iз зовнiшнiми масивними гумовими шинами; з кривошипним механiзмом натягу. Такi гусеничнi рушii пiдвiски, амортизатори в найбiльшiй мiрi задовольняють вимогам, якi пред'явленi до даних агрегатiв. Вони забезпечують танку високу рухливiсть, високу надiйнiсть роботи, мiцнiсть, невразливiсть на полi бою.
Лiтература
1. Антонов О.С. "Армiйськi гусеничнi машини", частина 2, 1964 р.
2. Бархударов "Танки, основи теорii i конструкцii", 1968 р.
3. Бронетанкова технiка, конструкцiя i розрахунок, видання 1984
4. Буров "Конструкцiя i розрахунок танкiв", 1973 р.
5. Закордонний вiйськовий огляд, № 5, 1987р.
6. Конструкцiя i розрахунок танкiв, 1958 р.
7. Конструкцiя i розрахунок, 1984р.
8. "Рухливiсть танкiв i конструктивнi шляхи ii забезпечення", 1980р.
Вместе с этим смотрят:
РЖнженерний захист робiтникiв та службовцiв промислового обтАЩiкта
Аналiз та узагальнення даних про особливостi використання гранатометiв в локальних вiйнах i регiональних конфлiктах
Армия и культура
Бiологiчна зброя. Ураження при вибухах
Безопасность Республики Беларусь в военной сфере