Аналiз конструкцiй ходової частини сучасних гусеничних машин
Реферат
З дисциплiни: “Вiйськова справа”
«
»
Виконав студент
групи 2 ПМ-10
Ахметов Сергiй Сергiйович
2010
Змiст
Введення
1. Система пiдресорювання танкiв
2. Вимоги до систем пiдресорювання та шляхи їх 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 ядерної зброї i здатнiстю дiяти на заражених дiлянках мiсцевостi, високою рухливiстю та вогневої мощi танкiв, пояснюється бурхливий розвиток танкобудування. Нарощування бойових властивостей танкiв йде шляхом розробки принципово нових агрегатiв, використання останнiх досягнень науки i технiки. Все це вимагає вiд iнженера-конструктора високої технiчної культури i кругозору, мiцних знань конструкцiї та розрахункiв сучасних танкiв.
Саме такi знання повиннi стати базою для органiзацiї грамотної експлуатацiї i ремонту технiки, для керiвництва технiчною пiдготовкою пiдлеглих, освоєння нових зразкiв, що надходять на озброєння. Вiйськовий iнженер повинен бачити перспективи розвитку, вмiти оцiнювати бойовi властивостi вiтчизняної та закордонної технiки.
Основним видом бронетанкової технiки є танки, а їх шасi використовуються, як правило, в якостi бази для iнших машин.
Велике значення останнiм часом придiляється ходової частини танка, так як вона має великий вплив на швидкiсть i рухливiсть танка.
1. Система пiдресорювання танкiв
Системою пiдресорювання танкiв називається 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, називається пiдвiскою ковзанки з корпусом, називається пiдвiскою ковзанки. Кожна пiдвiска включає 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 їх 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 експлуатацiї; просто i легко монтуватися i демонтуватися.
Висока плавнiсть ходу досягається шляхом збiльшення динамiчних i повних ходiв ковзанок, зниження жорсткостi пружних елементiв, збiльшення кiлькостi амортизаторiв i сил їх опору, застосування систем автоматичного регулювання (САР).
Збiльшення динамiчних ходiв до 350 мм можна вважати доцiльним межею. Подальше збiльшення динамiчних ходiв зажадає 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 їх збiльшення призводить до зростання прискорень трясiння при русi по м'яких нерiвностях. Постановка на борт понад три амортизаторiв дає полiпшення плавностi ходу. Подальше збiльшення кiлькостi амортизаторiв призводить до пiдвищення питомої потенцiйної енергiї 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 цiєю системою полiпшена на 30%.
Висока живучiсть забезпечується мiцнiстю, мiнiмальної їх вразливiстю на полi бою, збiльшенням енергоємностi. Мiцнiсть i довговiчнiсть пiдвiски досягається застосуванням для найбiльш вiдповiдальних деталей високолегованих сталей (сталь 45ХНМФА - для трiснув), спецiальних технологiчних заходiв, що пiдвищують втомну мiцнiсть трiснув (термообробка, шлiфовка, накатка роликами, загартовування).
"консольного" при передачi реакцiї опорного катка на корпус, застосуванням розвинених пiдшипникiв кочення для опор балансирiв, забезпеченням регулярної змащення тертьових поверхонь, запобiгання потрапляння на них вологи, вибором зносостiйкої конструкцiї деталей, якi утримують балансири i катки вiд осьових перемiщень, виключенням конструкцiй, працюючих на великих контактах, напругах рухомих деталей.
Мiнiмальна вразливiсть на полi бою забезпечується 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 експлуатацiї, простота i легкiсть монтажу i демонтажу забезпечуються рацiональною конструкцiєю, взаємним розташуванням, зручнiстю доступу, простотою крiплення, що забезпечуються на стадiї конструювання.
3. Класифiкацiя систем пiдресорювання
Системи пiдресорювання сучасних танкiв класифiкуються:
за способом з'єднання опорних ковзанок мiж собою i через ресори з корпусом - на iндивiдуальнi, блокованi та змiшанi;
В iндивiдуальних пiдвiсках кожен опорний каток з'єднується 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'єднуються з корпусом через загальну ресору. Їх недолiк в малiй енергоємностi 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 вiддається броньовий захист та вогневої 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 використовується 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 компенсацiї.
У пiдвiсках з металевим пружним елементом використовується пружна деформацiя сталi, що працює 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 мерiї 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 пневматичної ресорi стискається до 25-30 мПа i розширюється повiтря або азот. На сучасних танках застосовується тiльки ПР.
У комбiнованому пiдресорювання танка ХМ1 (варiант фiрми "Дженерал Моторс") в пiдвiсках першого, другого i шостого ковзанок - торсiони.
4. Аналiз конструкцiй пiдвiсок
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 її вiд подряпин, якi можуть стати причиною подальших втомних руйнувань.
Неметалiчнi ресори за родом деформiвного матерiалу подiляються на:
гумовi
гiдравлiчнi
пневматичнi
гiдропневматичнi
У пневматичної ресорi стискається до тиску 200-300 атм. i розширюється повiтря або азот, а масло служить лише для герметизацiї газового об'єму.
У гiдропневматичної ресорi стискається i газ i рiдина, причому для її деформування потрiбнi такi ж тиску, як у гiдравлiчнiй. Наявнiсть двох стисливих матерiалiв дозволяє отримувати найбiльш оптимальну сприятливу характеристику цiєї пiдвiски.
Пневматичнi пiдвiски розрiзняються за способами з'єднання з корпусом танка i балансиром опорного катка.
У схемах А, Г, Д робочий цилiндр шарнiрно закрiплюється в корпусi танка, а шток поршня шарнiрного з'єднання з балансиром (схема Г) або з додатковим важелем валу балансира.
Ресору вдається розмiстити всерединi корпусу за схемою А, або у днища танка пiд захистом ковзанки та балансира за схемою Д.
поршня.
Недолiки обох варiантiв полягають у тому, що бiчна навантаження поршнiв вiд якої 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
Конструкцiя обмежувачiв ходу
а) жорсткий упор
5. Амортизатор
Амортизатором називається фрикцiйне пристрiй ходової частини, що перетворює 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 забезпечує зменшення амплiтуди поздовжнiх коливань корпусу за один перiод в 10-20 разiв.
Це досягається:
вибором числа амортизаторiв на борт
вибором найбiльш оптимального опору на прямому i зворотному ходi
високим коефiцiєнтом кожного амортизатора
застосуванням релаксацiйних амортизаторiв i амортизаторiв з регульованим опором
Класифiкацiя амортизаторiв
Існуючi амортизатори можна роздiлити на наступнi групи:
За способом гасiння коливань:
механiчнi
За характером дiї сил опору вертикальному
перемiщенню ковзанки:
односторонньої дiї
двосторонньої дiї
Поршневий (телескопiчний) амортизатор широко застосовується на колiсних машинах рiзного призначення i на зарубiжних танках.
Поршневi телескопiчнi амортизатори в найбiльшiй мiрi задовольняють пропонованим до амортизаторам вимогам: з-за бокової навантаження на поршень i мiнiмального числа шарнiрiв вони найбiльш зносостiйкi, легше, нiж в iнших конструкцiях. У них забезпечується стабiльнiсть характеристик, технологiя обробки сполучених поверхонь поршня i цилiндра, порiвняно сприятливi умови тепловiдведення.
В якостi робочої рiдини в амортизаторi застосовуються сумiшi глiцерину зi спиртом, сумiшi мiнеральних масел та iншi.
Вимоги до рiдин:
хороше змазує властивiсть
хорошi антикорозiйнi властивостi
7. Гусеничний рушiй
обслуговування i замiни окремих частин рушiя, невелику масу.
Гусеничний рушiй характеризується:
за формою гусеничного обводу на рушiї з пiдтримуючими катками i без пiдтримуючих каткiв
по положенню ведучих колiс на рушiї з носовим i кормовим розташуванням ведучих колiс;
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 включає:
провiдне колесо
опорнi катки
пiдтримувальнi котки
механiзм натягу з лiнивцям
компенсуючих пристроїв
Провiдне колесо
великих за величиною закономiрних навантаженнях в абразивному середовищi, що призводить до пiдвищеного зносу зубчастих вiнцiв.
По конструкцiї виконання зачеплення ведучого колеса з гусеницею розрiзняють ведучi колеса: цiвковi, гребневиє, зубовi зачеплення.
Види зачеплень
а - цiвочне
б - гребневиє
в - зубiв
Гусеницею називається замкнутий ланцюг з шарнiрно з'єднаних 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
простота в обслуговуваннi
Класифiкацiя гусениць проводиться:
по конструкцiї шарнiрiв, що з'єднують траки в гусеницях
за способом виготовлення тракiв:
з литим (Т-62)
штампованими (ІС-3)
за способом фiксацiї пальцiв:
Гусеницею з ОМШ простi у виготовленнi i експлуатацiї, 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 амортизацiєю i з зовнiшнього гумової шиною
за кiлькiстю ободiв або шин на однiй ковзанцi - однокостние i двухкостние
а - суцiльнометалевий двоскатний
в - з зовнiшньою амортизацiєю односхилий
катками.
Вони класифiкуються:
за ступенем пом'якшення динамiчних навантажень. дiючих на опорнi катки
за кiлькiстю бандажiв
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, вiдчуває великi удари вiд перешкоди не захищенi вiд збройно-кулеметного i снарядного обстрiлу.
за формою траєкторiї перемiщення - механiзми з перемiщенням лiнивця по дузi кола (всi ВГМ без несучого лiнивця) i з прямолiнiйним перемiщенням лiнивцiв (несучий лiнивець АСУ-57)
по конструкцiї пристрою, що полегшує натяг - механiзми без полегшують передач (ПТ-76) з гвинтовими передачами (ІС-2, ІС-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.
Компенсує пристрiй.
Компенсує пристрiй, що забезпечує 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 компенсацiї була вирiшена на СУ-Т70 (США), де за допомогою системи важеля поверталися картер бiчного редуктора i направляє колесо.
Висновок
На сучасних швидкохiдних танках найдоцiльнiше прийняти:
Пiдвiски - iндивiдуальнi, торсiоннi, однодольнi. Їх перевага перед iншими видами пiдвiсок полягає 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'єм всерединi корпусу танка, зручнi в обслуговуваннi.
Амортизатори гiдравлiчнi, двустроннiх дiї, релаксацiйнi поршневi, телескопiчнi. Їх 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 позбавляє екiпаж вiд дiй великих вертикальних прискорень, вiд неприємного 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 рушiї 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 теорiї i конструкцiї", 1968 р.
3. Бронетанкова технiка, конструкцiя i розрахунок, видання 1984
4. Буров "Конструкцiя i розрахунок танкiв", 1973 р.
5. Закордонний вiйськовий огляд, № 5, 1987р.
"Рухливiсть танкiв i конструктивнi шляхи її забезпечення", 1980р.
| 
