CC BY
13ОСОБЕННОСТИ УПРАВЛЕНИЯ БОЕВОЙ ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНОЙ С ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ ПРИ ПРЯМОЛИНЕЙНОМ ДВИЖЕНИИ
Топольник Роман Андреевич, Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище, г. Рязань E-mail: topolro@mail. ru
Бабаев Алексей Валерьевич, Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище, г. Рязань E-mail: babaev.aleksejj@rambler. ru
Котельников Сергей Николаевич, Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище, г. Рязань E-mail: [email protected]
Аннотация: в статье кратко изложены особенности управления боевой гусеничной машиной с гидромеханической трансмиссией при прямолинейном движении, затронуты вопросы методики обучения вождению механиков-водителей.
Ключевые слова: гидромеханическая трансмиссия,
гидротрансформатор, обучение механиков-водителей.
На сегодняшний день актуальным направлением в оснащении парка боевых гусеничных машин в Воздушно-десантных войсках являются боевые машины (БМ), оснащенные гидромеханической трансмиссией (ГМТ). Ввиду того, что процессы, протекающие в трансмиссии, оснащенной гидромеханическим трансформатором, кардинально отличаются от процессов, протекающих в хорошо изученной механической трансмиссии, управление боевой машиной с ГМТ имеет свои особенности.
Подвижность является одним из главных свойств боевых бронированных машин. Она способствует решению боевых задач и оказывает существенное влияние на живучесть БМ на поле боя.
Одной из важнейших составляющих повышения подвижности БМ
Е 1ЕС ТН К НА УК! 1
И ТВОРЧЕСТВА
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
является совершенствование их трансмиссий. С этой целью на машины, проходящие очередной этап модернизации, устанавливаются усовершенствованные, гидромеханические трансмиссии.
В настоящее время наибольшее развитие получили гидромеханические трансмиссии, в конструкции которых используются не только гидродинамические (гидрокинетические), но и гидростатические (гидрообъемные) передачи. Последние применяются главным образом в дополнительном приводе механизма передачи поворота для бесступенчатого регулирования его радиуса (в частности на БМД-4М).
Однако, несмотря на многочисленные преимущества, гидромеханическая трансмиссия имеет ряд недостатков, одним из которых является низкий, по сравнению с механической трансмиссией, коэффициент полезного действия (КПД). Причиной этого является наличие в трансмиссии гидродинамического трансформатора (ГДТ), КПД которого редко достигает значений свыше 85 - 90 %. Однако механики-водители, имеющие большой стаж вождения БМ с ГМТ умеют точно управлять крутящим моментом на выходе и максимально полно использовать возможности гидромеханического трансформатора. •
Механиков-водителей, не имеющих достаточного опыта в управлении БМ, оснащенными ГМТ, целесообразно обучать процессам, протекающим в гидродинамическом трансформаторе, для того, чтобы они могли наиболее эффективно использовать вверенную им технику.
Основными показателями рабочего процесса ГДТ являются передаточное отношение, относительное скольжение, коэффициент трансформации, коэффициент полезного действия, коэффициент прозрачности.
Передаточное отношение (/г) представляет собой отношение угловой скорости вращения турбинного колеса (шт) к угловой скорости насосного (^н):
Стоит обратить внимание на то, что у ГДТ передаточное отношение представляет собой отношение скорости вращения ведомого звена к скорости ведущего, а не наоборот, как у механического редуктора.
Так как насосное и турбинное колесо не имеют между собой жесткой связи, то они вращаются, как правило, с разными угловыми скоростями. Степень различия их скоростей и выражает величина относительного скольжения (5):
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
5 = —-1 100% = (1 - О
Коэффициент трансформации (Кг) отражает силовые преобразующие свойства ГДТ и определяется как отношение крутящего момента, создаваемого на турбинном колесе (Мт), к крутящему моменту на насосном колесе (Мн):
Коэффициент полезного действия ГДТ (цг) отражает экономичность выполнения преобразующих функций ГДТ и численно равен отношению мощности, отдаваемой турбинным колесом (Ит), к мощности, подводимой к насосному колесу (^н):
Важным свойством ГДТ является прозрачность, характеризующая способность ГДТ передавать двигателю машины изменение внешней нагрузки. Степень прозрачности ГДТ оценивается коэффициентом прозрачности (П), который равен отношению коэффициента крутящего момента на турбинном колесе (Л,т) при /г = 0 к коэффициенту крутящего момента на насосном колесе (Ян) при Кг = 1:
В зависимости от коэффициента прозрачности П различают малопрозрачные (значение П от 1 до 1,3), полупрозрачные (значение П от 1,3 до 1,6) и прозрачные (значение П от 1,6 до 2,2) ГДТ.
Смысл прозрачности заключается в следующем. Например, если при движении БМ в силу каких-либо причин возрастает сопротивление движению, то БМ теряет скорость и снижается угловой скорости шт. Уменьшение ют приводит к уменьшению /г, в результате чего, если ГДТ прозрачный, увеличивается Л,н. Увеличение Ан вызывает возрастание сопротивления насосного колеса, что приводит к изменению режима работы двигателя, так как между
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
ними имеется жесткая кинематическая связь. Сигнал об изменении внешнего сопротивления, проходя сквозь «прозрачный» ГДТ, достигает двигателя. При непрозрачном ГДТ режим работы двигателя не меняется. Таким образом, прозрачность характеризует способность ГДТ изменять загрузку двигателя при изменении скорости вращения турбинного колеса, обусловленном изменением сил сопротивления движению.
Наглядное представление о свойствах ГДТ дает безразмерная
характеристика. Она выражает отношения ГДТ (рисунок 1).
зависимость Кг, цг и Ан от передаточного
Рис. 1 Безразмерная характеристика гидротрансформатора
Как видно из представленных характеристик, по мере увеличения передаточного отношения и уменьшения скольжения колес коэффициент трансформации Кг снижается, достигая при Ан=0,8 единицы. Это означает, что при увеличении ют происходит плавное снижение крутящего момента, передаваемого на турбинное колесо (Мт). Понижение Мт обусловлено тем, что при увеличении ют и ее приближении к юн степень силового воздействия потока жидкости на турбинное колесо уменьшается. При Лн>0,8, наблюдается значительное снижение КПД ГДТ, поэтому режим работы при Л,н>0,8 становится неэкономичным. Для повышения КПД предусматривается перевод ГДТ в режим гидромуфты (комплексные ГДТ) или блокировка его насосного и турбинного колес с помощью блокировочных фрикционов.
Для эффективного использования БМ механик-водитель должен грамотно выбирать режимы работы двигателя, управляя педалью подачи топлива и иметь четкое представление о выборе соответствующей передачи, исходя из дорожной обстановки и необходимого режима движения БМ.
Отсюда следует, что при обучении механиков-водителей особенностям управления БМ, оснащенными ГМТ, целесообразно рассматривать процессы,
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
протекающие в ГДТ. Это позволит избежать повышенного расхода топлива, перегрева гидромеханической трансмиссии, а также сократить работу ГДТ в режимах снижения КПД, повысить разгонные качества БМ и, как следствие, ее подвижность, что в свою очередь приведет к повышению живучести БМ в условиях боевой обстановки.
Литература:
1. Васильченков В.Ф. Военная автомобильная техника [Текст]. Книга вторая. Военные автомобили и гусеничные машины. Теория эксплуатационных свойств / В. Васильченков. - Воениздат МО РФ-ООО ПК «Тигель», Рязань, 2004. - 432 с.
2. Котельников, С.Н. Метод снижения динамической нагруженности гидромеханических трансмиссий высокомобильных транспортных средств: Дис. ... канд. техн. наук. - Рязань, 2007, 159 с.
