ПОВЫШЕНИЕ ПРОХОДИМОСТИ ВОЕННЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

​АННОТАЦИЯ

В настоящее время существует резкая необходимость развития машиностроения, в связи с тем, что оно является наиболее важной и актуальной отраслью промышленности, которая имеет огромное значение не только для промышленности в целом, но и для экономики страны. К тому же машиностроение определяет уровень научно-технического прогресса так как обеспечивает оборудованием все отрасли промышленности. Особенную ценность машиностроение представляет в военной сфере.

ABSTRACT

Currently, there is a sharp need for the development of mechanical engineering, due to the fact that it is the most important and relevant branch of industry, which is of great importance not only for industry as a whole, but also for the country's economy. In addition, mechanical engineering determines the level of scientific and technological progress as it provides equipment to all industries. Mechanical engineering is of particular value in the military sphere.

Ключевые слова: армия, вооружение и военная техника, четырёхосный автомобиль, распределение сил.

Keywords: the army, weapons and military equipment, four-axle vehicle, distribution of forces.

1. Методический подход к оценке проходимости военных транспортных средств в процессе их эксплуатации на пересеченной местности.

Одной из главных задач подразделений в повседневной деятельности является движение на марше. В связи с этим важна проблема оценки возможности оптимизации скорости движения по пересечённой местности. В качестве исследуемого транспортного средства возьмём четырёхосный автомобиль на основе четырехосного автомобиля. Силы, действующие на автомобиль в процессе его движения, показаны на (рис.1)

Рисунок 1. Расчетная схема автомобиля

При составлении расчетной схемы сил, действующих на автомобиль были приняты следующие допущения:

1. Распределения веса автомобиля на все оси считать равномерным, в том числе и в процессе подъема. Сила сцепления колес с дорогой и сопротивление качению были приняты одинаковыми.
2. При преодолении препятствия не учитывались силы инерции движения
3. При небольших скоростях и небольших ускорениях ими можно пренебречь.
4. Считается, что автомобиль движется прямолинейно и равномерно.

Проецируя силы, действующие на ось , получаем уравнение равновесия:

(1)

где P_k - тяговая сила ведущих мостов, P_w - сила сопротивления воздуха, P_f - сила трения качения, G - сила тяжести, Z - реакция связи (поверхности), h - высота преграды, α - угол наклона дороги, α₁ - угол между преградой и центром колеса, β - угол смежный углу α, µ - коэффициент трения скольжения, P_kr - скатывающая сила, P_x - сила трения между колесом и поверхностью преграды, N - сила нормального движения между поверхностью колеса и преградой.

Проецируя силы, действующие на ось , получаем уравнение равновесия:

   (2)

Из полученных уравнений, выразим тяговую силу автомобиля, при этом заменяя другие силы на, с учетом того, что mg, ,

                                                              (3)

,                                                                            (4)

                                                                     (5)

Преобразуя полученное выражение, получаем:

        (6)

Для определения тяговой силы рассмотрим (рис. 2) схематическое изображение колеса радиуса R, наезжающего на препятствие высоты h.

Рисунок 2. Схема сил, действующих на колесо

Из рисунка видно, что угол α₁ находится из формулы.

  где                                                          (7)

Полученная тяговая сила не должна превышать предельно максимальной тяговой силы P max испытуемого автомобиля:

                                                                                             (8)

Выразим скорость  автомобиля как интеграл ускорения по времени:

                                                                       (9)

Для удобства введем замену, пусть

В=,

А=,

И тогда получим:

                                             (10)

Получаем формулу вычисления требуемой скорости для преодоления препятствия определённой высоты.

Для примера зададим следующие требуемые исходные данные и рассчитаем динамические характеристики, действующие на автомобиль:

R=0,61 м; h=0,1 м; α₁=56,73°; β=33,27°; α=10°; m=10000 кг; m₁=2500 кг. В зависимости от величины коэффициента трения скольжения получаем следующие значения тяговой силы и скорости движения исследуемого автомобиля, представленные в (табл. 1):

Таблица 1.

Значения тяговой силы и скорости движения исследуемого автомобиля

При изменении высоты препятствия будем иметь изменение углов α₁, β. Изменение этих углов повлияет на динамические характеристики. По зависимости тяговой силы и скорости от высоты препятствия можно определить максимальную высоту препятствия, которое может преодолеть данное транспортное средство. Для данного расчёта воспользуемся предыдущими данными:

R=0,61 м, α=10°, m=10000 кг, m₁=2500 кг

Но отличие составят переменные h,α₁,β.

Тогда будем иметь:

Таблица 2.

Изменение углов α₁, β

Также на динамические характеристики влияет величина угла подъёма дорожного покрытия α. Произведём расчёты, не изменяя данные.

R=0,61 м; h=0,1 м; µ=0,1; α₁=56,73°, β=33,27°, m=10000 кг, m₁=2500 кг. Но приняв за переменную угол α.

Таблица 3.

Влияние величины угла подъёма дорожного покрытия α

Таким образом при изменении разных параметров мы получаем зависимость тяговой силы и скорости автомобиля от этих параметров.

Вывод: используя представленные расчёты можно определить максимальные размеры естественных препятствий при различных углах продольного наклона дорожного полотна, которые может преодолеть автомобиль. Аналогичным образом определяются критические размеры препятствия для различных автомобилей. Результаты исследования могут быть использованы при подготовке маршрутов движения колонн воинских частей и подразделений.

Список литературы:

1. Тарг С. М. «Краткий курс теоретической механики».
2. Бусыгин В. А. «Теоретическая механика».
3. Белов Г. П., Концевой В. М. «Механика» часть 1.