Бортовой фрикцион (БФ) | Трактора
Бортовой фрикцион — это механизм поворота, применяемый на легких гусеничных машинах. В трансмиссиях таких машин бортовые фрикционы установлены по бортам между коробкой передач и бортовыми передачами (редукторами).
По конструкции бортовой фрикцион аналогичен главному многодисковому фрикциону (сцеплению). Ведущие диски бортового фрикциона соединены с ведомым валом коробки передач, а ведомые диски через бортовую передачу и ведущие колеса (звездочки) связаны с гусеницей и, кроме того, с ведомым барабаном ленточного тормоза.
При прямолинейном движении оба бортовых фрикциона включены и обеспечивают жесткую связь трансмиссии с гусеницами, а ленточные тормоза не затянуты — ленты не касаются тормозных барабанов.
Для совершения поворота выключают фрикцион со стороны отстающего борта машины и затягивают его ленточный тормоз. При частичном затягивании тормоза последний в процессе поворота машины пробуксовывает, и машина поворачивается с неустойчивым радиусом поворота, меняющимся в зависимости от степени затягивания тормоза водителем. При полностью затянутом тормозе машина поворачивается с фиксированным радиусом, равным половине колеи, т.е. гт = В/2. Если бортовой фрикцион отстающего борта машины выключен, а ленточный тормоз не затянут, то машина поворачивается с так называемым радиусом свободного поворота, как правило, равным (30 …40)В, двигаясь только за счет забегающей гусеницы.
Бортовой фрикцион постоянно замкнут и служит для отключения ведущего колеса отстающей гусеницы от трансмиссии при движении машины, а изменение радиуса ее поворота осуществляется затягиванием тормоза на отстающем борту. Вследствие буксования фрикционных пар при включении тормоза, действия переменного тормозного усилия и нестабильности коэффициента трения устойчивость поворота машины при всех радиусах, кроме расчетного, равного В/2, не достигается. Бортовой фрикцион является несовершенным механизмом, поскольку обеспечивает только один расчетный радиус поворота, теоретически равный половине колеи машины.
ustroistvo-avtomobilya.ru
Вездеход 4×4 с бортовыми фрикционами
Начиная строить данный вездеход, автор ставил перед собой задачу сделать надежную машину для передвижений по лесистой местности. Так как основное место эксплуатации лес, то вездеход должен быть маневренным, а значит бортоповоротным. Одним из необходимых условий было соблюдение размерности и массы, чтобы была возможность перевозить вездеход в прицепе легковой машины.
Материалы и агрегаты использованные при строительстве этого вездехода:
1) Колеса сняты от Нивы, используемое давление около 0.5
2) Двигатель Муравей и к нему редуктор с отсутствующим дифференциалом.
3) Цепи для реализации бортовой передачи
4)Фрикционы-корзины сцепления взяты от ваз 2108
6) Звезды от ИЖ 15 зубные.
7)2 диска сцепления
8) 2 тормозных диска
9) 2 подшипника коленвала
10) 2 двухрядных подшипника ступицы,
11) 2 суппорта с колодками
Все парные элементы были взяты от классического ваза.
Вездеход сделан на системе двух осей и имеет следующие размеры:
Длинна 180 см
Ширина 150 см
Высота 110 см плюс накрывается тентом.
Вес без тента и каркаса составляет 340 килограмм, а полностью под 400 килограмм, что очень мало, а значит вездеход легкий и возможность где-то застрять на нем минимальна.
Был сделан клепанный кузов, который герметизировали для возможности передвижения и через водные преграды. Максимальная скорость вездехода по суше до 30 км в час, по воде всего 1 км в час, так как колеса глубоко не опускаются и гребут очень слабо, при желании это можно устранить установкой лодочного мотора.
Рассмотрим более подробно этапы строительства данного вездехода:
Приступая к сборке трансмиссии автор использовал максимальное количество уже готовых деталей от стандартных моделей ВАЗ. В качестве вала задействована полая труба, которая проходит через редуктор-реверс от Муравья. К этой трубе с обоих ее концов приварены части первичных валов со шлицами от тех же классических моделей автоваза. Далее конструкция входит в шлицы от ваз 2108, а корзины сцепления имеют крепления к тормозному диску, причем по размерам их диаметры практически совпадают. Поэтому автор просто сделал 6 отверстий и нарезал резьбу под болты м8.
Затем диск с уже установленной корзиной прикрепили укрепленными колесными болтами к стандартной передней ступице от ваз 2108. Из гранаты расположенной в ступице удалили подшипник и поставили валик со шлицами. На этот валик и надеты две звезды от ИЖ, которые имеют по 15 зубьев. От одной звезды привод идет на переднее колесо, а от второй соответственно на заднее.
Ступицы в сборке с поворотными кулаками, а так же редуктор закреплены на общей раме. На этой же раме крепятся и приводы сцепления. При подобной схеме натяжка цепей идет за счет подбора прокладок между двумя рамами: трансмиссионной и основной.
Вот так выглядит приборная панель
Вездеход был испытан на снегу и показал неплохую проходимость имея клиренс 34 см. Так же автор использует вездеход чтобы чистить снег, для этого приходится немного нагружать его лишним весом. По воде идет хорошо, но скорость хода весьма низкая, а тяжелее всего вездеходу ехать по сырой пашне, слишком сильно грязь липнет к месту между кузовом и колесами, поэтому подобные препятствия преодолеваются только на первой передаче.
на изображении выше показаны детали описываемых конструкций:
1)кулак поворотный в неподвижном положении
2)Диск тормозной в качестве корзин сцепления
3)Основной тормозной диск
Синий-подшипник
Желтые-звездочки
Зелёная- сцепление, точнее корзина
Красный же это сам диск сцепления
Фиолетовая-ступица
Коричневые-болты
В принципе использованная схема довольно не плоха, хотя можно было бы использовать корзины и диски от УАЗ или Волги, они больше чем у восьмерки, а значит было бы проще увеличить крутящий момент передаваемый на колеса. Так как крутящий момент пропорционален передаточному число от трансмиссии, то понятно, что в этой конструкции вся мощь двигателя распределена поровну между бортами. Поэтому при передаточном числе равном двух, сцепление будет работать нормально и испытывать меньшие нагрузки. Однако при включении третьей основной передачи передаточное число увеличивается в несколько раз, то есть на третьей скорости оно будет под 10, а значит быстрая езда приводит к усиленным нагрузкам на сцепление, что в принципе не так страшно, так как в лесу обычно сильно не разгонишься, а по ровной дороге это не проблема. В крайнем случае имеется возможность заменить вазовский двигатель на двигатель послабее например от Оки.
Тут представлена фотография ступицы в сборе.
Для ее сборки понадобились следующие детали:
1) Полуось от ГАЗ-24
2) Граната от ВАЗ 2108
3) Ступица от ВАЗ 2108, которую подточили для подшипника
4) Звёздочка от ИЖа была зафиксирована сваркой к ступице.
5) Так же от газ-24 взяты подшипники конусные.
6) Сальники передней ступицы от того же ГАЗ-24
7) Корпус был выточен, залито 0.5 литра масла, а фланец приварен На реверс от двигателя идет цепь от муравья, так как от него же установлена звезда на реверс редукторе. А вот со звездами на двигатель автор довольно много экспериментировал, и в разных условиях себя проявляют по разному характеристики машины. Моторную цепь натягивает за счет перемещения рамы, к которой прикреплен двигатель, рама может двигаться вперед и назад.
В конечном итоге автор остановился на стандартной 15 зубовой цепи для двигателя, максимальная скорость на ней получается около тридцати километров в час. Хотя при установке звезды на 17 зубьев, скорость максимальная естественно возрастает, но автор считает, что тяга для вездехода все же важнее. Так же были эксперименты со звездами в 9 11 и 13 зубьев. Вообще после проведения испытаний машины, было замечено насколько надежность необходима при эксплуатации в таких условиях. Благодаря своему прочному каркасу можно не опасаться за целостность машины и легко раздвигать ветки на лесном пути. Вездеход получился довольно маневренным, а значит уверенным на поворотах. Посадка и высадка пассажиров довольно проста за счет конструкции рамы. Да у вездехода нет кабины, но защита от погодных условий в походе все же предусмотрена в виде тента и конструкции для его установки на вездехода.
Еще насчет корпуса ступицы, он был полностью выточен , хотя гораздо проще было сделать его из обрезка трубы, но в плане надежности такая конструкция с приваренными обоймами подшипников и сальниками смотрится лучше. В корпус было залито масло трансмиссионной в количестве 150 грамм. Приводные цепи находятся внутри кузова, и все это закрыто фальшполом, причем на приведенном ниже снимке пол был демонтирован для наглядности.
Фотографии готового вездехода:
Видео первых испытаний вездехода:
Автор вездехода Андрей с ником «avtohirurg» из города Королев Московской области.
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»
Материалы и механизмы использованные при строительстве этого вездехода:
1) Двигатель внутреннего сгорания Лифан 190 мощностью 15 л.с.
2) Ремни А1120
3) редукторы Салют 5 в количестве пары штук
4) От ШРУСов ваз 2108 были взяты карданные валы
5) от того же ваз взяты и тормозные механизмы со ступицами
6) спаренные звездочки с 13 зубьями использованы как ведущие
7) На вездеход понадобилось около десяти метров цепей с шагом 15.8
8) ведомые звезды имеют 42 зуба
9) 8 натяжителей ремня ГРМ
10) Колеса ободрыши ИЯВ 79 и к ним диски с конусами, общим весом порядка 70 кг
11) с УАЗ было снято сиденье
12) От сцепления Газели взяты главные тормозные цилиндры для вездехода
13) Был использован профиль 40 на 20 для постройки рамы
14) проволока 6 мм
Размеры фрикционного вездехода Вагончик с бортовым поворотом:
длина 320 см
ширина 260 см
высота 200 см
клиренс 45 см
Подробнее рассмотрим конструкцию вездехода и ход его строительства.
Автор решил вывести управление переключением передач вперед, с помощью тяг. тяги сделаны из проволоки толщиной 6 мм, с помощью них же идет управление натяжными роликами ременных фрикционов сцеплений. Конечные передачи вездехода скопированы с вездехода автора с ником «кэп».
Использовались катушки мощностью 18 Ампер, для шкива, который больше предназначен под тракторный генератор, однако катушки справляются. Так же тут показаны двигатель с ременными фрикционами:
Тут видно сами рычаги, с помощью которых идет управление фрикционами:
фотография редукторов:
На начальном этапе планировалось установить все 4 натяжителя, однако по ходу строительства автор понял, что этого будет не достаточно. Поэтому в итоге на вездеход установлено сразу 8 натяжителей, однако при резком торможении бортом происходит некорректная работа цепей со звездами, какие-то пощелкивания. При движении без поворотов, вездеход ведет себя достаточно тихо. Тормоза требуются больше для резких маневров, с плавным поворотом в них нет особенной необходимости.
Первые взвешивания вездехода показали массу под 800 килограмм, что гораздо больше, чем рассчитывал автор. хотя колесная база вездехода конечно и весит под 300 кг, но остальные 500 кг веса надо сокращать.
К тому же планируется еще установка генератора для снижения нагрузки на шкив.
Вездеход имеет три места для взрослых и одно детское, но ход довольно мягкий у вездехода, поэтому можно и большее количество людей усадить не на мягкие сиденья.
Что касается процесса поворота, то он реализован следующим образом: идет торможение одним из бортов вездехода, так как тормоза стоят на ведущем валу, то колеса удерживаются от вращения по сути только лишь цепью. Поэтому идет нагрузка на цепь и ролики цепи и зубья звездочек наезжают друг на друга, отсюда и шум. Натяжители цепи не справляются с подобной проблемой, поэтому ее решение должно быть иным. Возможно планируется установка дополнительных тормозов прямо на вал колеса. Хотя автор уже подобрал некоторую действенную модель поворота и без установки дополнительных механизмов. Для этого он включает первую передачу на одном борту а на другом заднюю и разворот идет легко. Подобная схема зачастую используется на гусеничных машинах.
Так же ведется герметизация вездехода, так как автор планирует использовать его и как амфибию. Для этого днище было закрыто металлическим листом толщиной полтора миллиметра.
На этих видео можно более детально рассмотреть как саму машину, так и ее ходовые характеристики:
Автор решил разобраться с массой вездехода:
Колеса в сборе весят 320 килограмм, рама и конечные передачи имеют массу 120 килограмм, двигатель 30 кг, редуктора весят 20 кг, приводы от ваз 2108 в сборке весят под 40 килограмм, сиденье 20 кг, цепи 10, аккумулятор 30 кг, каркас плюс тент под 20 килограмм, порог весит тоже 20 кило. То есть откуда появилось 800 килограмм не совсем ясно, скорее всего это было ошибка весов.
Далее рассмотрим конструкцию колес вездехода. Автор использовал полуось от ваз и сердцевину его колесного диска, крепление происходит на четыре болта по 12 мм.
Фотографии крепления колес:
При преодолении препятствия в виде насыпи, вездеход получил серьезные повреждения. Замок цепи на приводе заднего колеса расстегнулся, из-за чего переднее колесо потянуло слишком сильно и болт крепления сорвало. Из-за нагрузок так же была поломана полуось левого заднего колеса. Проворот шпонки составил 8 мм, а вала 25 мм.
Поэтому автор приступил к полномасштабному ремонту техники.
Причиной же поломки, кроме лихости автора могли быть и слишком большие лапти, для подобного диаметра полуоси.
По сути в момент подъема колеса спереди зависли в воздухе, вся нагрузка же пошла на заднее колесо, причем в основном на левое. А 400-800кг нагрузки на ось диаметром 25 мм, это слишком.
Для начала ремонтных работ автор разобрал борт вездехода. затем были расточены ступица и звездочки до размеров 30 мм. был заменен 305 подшипник на 206. Так же автор рассчитывает перенести тормоза прямо на сами колеса.
Как оказалось в процессе разбора вездехода, шпонка не была причиной повреждений, вышел из строя именно вал.
Затем автор приступил к установке стандартных барабанных тормозов для каждой оси. К тому же подобных подход не требует сильных модификаций конструкции вездехода. Хотя возможны изменения привода. так же будет установлена дополнительная опора со стороны звездочек. То есть будет блок ведущих звезд на двух опорах и кардан от редуктора. сомнения возникают только по массе подобной конструкции.
Так же к редукторам будут прикреплены муфты со шлицами, они будут взяты с УАЗа. Хотя если будут найдены тормоза от зила, то использование оных гораздо эффективнее.
Детали были обточены токарем, благо на валу располагаются центровые отверстия , что достаточно удобно при подобных работах. На вал 27 был приварен фланец для тормозного диска, кулак срезан, а втулка спрессована с посадками под звезды и подшипник.
По расчетам автора нагрузка от колеса выше, чем нагрузка от звезды, просто из-за соотношения размеров диаметров. Но деформации подверглась именно ось. причем ось была свернута колесом, а не звездой. Произошло это уже при торможении. Таким образом, получается, что если перенести тормоз непосредственно на колесо, то те высокие нагрузки, которые привели к поломке трансмиссии — снимутся сами собой. Поэтому весь тормозной узел, который установлен сейчас на вездеходе — можно снять, тем самым снизив массу машины.
Цепь всегда в натяжении и нагрузок при реверсе нет, в отличие от схемы классических натяжителей.
Была произведена работа по замене конструкции привода: выточен вал из хвостовика автоваза и закреплен на двух опорах:
Полуоси проточены до 30 мм, а так же установлена дополнительная опора на подшипниках:
Тут можно увидеть барабанные тормоза:
Тормоза оказались тяжелые, добавилось 15 кг в массе вездехода:
Фотографии вездехода:
Автор вездехода: Михаил «didulya» из вологодской области.
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.usamodelkina.ru
Бортовой фрикцион — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Бортовой фрикцион
Cтраница 1
Бортовые фрикционы являются и механизмами поворота тягача: отключая один из бортовых фрикционов, осуществляют поворот машины. При отключении обоих фрикционов тягач останавливается. Бортовые фрикционы, как и главный фрикцион, являются многодисковыми выключающимися муфтами трения. Управление бортовыми фрикционами осуществляется из кабины водителя. От бортовых фрикционов крутящий момент передается на бортовую передачу 4, которая служит для постоянного увеличения крутящего момента на ведущих колесах 5 за счет уменьшения скорости вращения. Бортовая передача представляет собой одноступенчатый понижающий редуктор. [1]
Бортовые фрикционы 11 представляют собой многодисковые муфты сухого трения, принцип действия которых подобен принципу действия муфты сцепления. При прямолинейном движении трактора муфты поворота 11 включены, а ленточные тормозы 10 опущены, при этом обе гусеницы имеют одинаковую скорость. Для осуществления поворота бортовой фрикцион отстающей гусеницы выключается, его момент трения и сила тяги исчезают, что приводит к созданию необходимого момента для поворота. [3]
Бортовые фрикционы многодисковые, сухого типа с фрикционными накладками. Бортовыми фрикционами управляют при помощи гидравлического масляного сервомеханизма ( усилителя) с гидравлическим приводом, понижающим усилие на рукоятках управления. Корпус бортовых фрикционов внутри разделен перегородками на три отделения: среднее отделение конических шестерен и два крайних отделения бортовых фрикционов. [4]
Бортовые фрикционы имеют ленточные тормоза, приводимые в действие рычагами и ножными педалями, расположенными слева от машиниста. [5]
Бортовые фрикционы гусеничного хода крепятся на валу коробки передач. Бортовой фрикцион ( рис. 42) состоит из набора гладких стальных футерованных дисков. При расслаблении пружин сцепление между дисками нарушается и крутящий момент на звездочку не передается. Для нормальной работы бортового фрикциона большое значение имеет его правильная регулировка. Регулировка фрикциона необходима и потому, что во время работы происходит естественный износ трущихся дисков. [6]
При расчете бортового фрикциона [1,6] необходимо определить количество и размеры дисков, рассчитать нажимные пружины, подобрать и выполнить проверочные расчеты шлицевых соединений, ведущих и ведомых барабанов с дисками и ведущего барабана с валом главной передачи, вычислить передаточное число привода управления. [7]
После установки бортовых фрикционов, тормоза и механизма управления регулировкой длины тяги добиваются, чтобы зазор между наружным рычагом валика тормоза и стенкой корпуса бортового фрикциона при полностью отжатом двуплечем рычаге составлял 5 мм. [8]
Механизмы поворота ( бортовые фрикционы) представляют из себя две многодисковые фрикционные муфты и приводятся от ведомого вала главной передачи. Обе муфты имеют ленточные тормоза, охватывающие ведомые барабаны муфт, которые соединены с ведущими шестернями бортовых передач. [9]
По сравнению с бортовым фрикционом, ПМП имеет ряд преимуществ: высокую долговечность, легкость управления, компактность, малую массу и обеспечивает увеличение передаточного числа. Но такой механизм сложнее регулировать, а стоимость значительно выше. [11]
Управление механизмами передвижения ( бортовые фрикционы и тормоза) у всех машин гидравлическое. Тормоза ленточные нормально замкнутые. Размыкают тормоза с помощью гидроцилиндров. [13]
Свободный ход рычагов управления бортовыми фрикционами ( на верхнем конце рычага) допускается 150 15 мм. Эту величину регулируют в следующей последовательности. Открывают смотровые люки с задней стороны корпуса бортовых фрикционов. Проверяют ход рычага управления от крайнего переднего положения до начала перемещения золотника сервомеханизма. Поршень сервомеханизма устанавливают в крайнее положение путем навертывания шаровой гайки механизма включения на регулировочную тягу до упора. Затем легким покачиванием рычага управления устанавливают его холостой ход в пределах 20 — 40 мм ( считая по концу рукоятки), изменяя длину тяги, соединяющей рычаг управления с сервомеханизмом. Для установки полного свободного хода рычагов управления отвертывают шаровую гайку регулировочной тяги так, чтобы конец рукоятки рычага управления имел ход 135 — 165 мм от крайнего переднего положения до начала выключения. Закрепляют шаровую гайку контргайкой и закрывают люки. [14]
Страницы: 1 2 3 4 5
www.ngpedia.ru
Трансмиссия танка. Часть седьмая: потыкаем в ранние Т-34
КДПВ: пятискоростная (судя по приводам к тягам) КПП Т-34, бортовые фрикционы и генератор
Не так давно я успел всех задолбать своей серией из шести постов, которая посвящена танковым трансмиссиям. Напоминаю, что найти её можно по тегу «Раз заклёпка, два заклёпка» (отмотайте к старым записям). В этих шести постах я рассмотрел теорию: передаточные числа, диапазон скоростей, двухвальные и трёхвальные КПП, назначение главного фрикциона и простейшие механизмы поворота с бортовыми фрикционами. За время перерыва мы отдохнули, а потому можно перейти к практике.
Я не долго думал, с какого именно танка начать и остановился на Т-34. Во-первых, это очень известный танк, о нём написано множество книг с подробными схемами внутреннего устройства, да и на обилие фотографий жаловаться не приходится. Во-вторых, трансмиссия Т-34 (особенно ранних выпусков) очень проста и примитивна, она мало отличается от той воображаемой схемы, которую я рассматривал в шестой части. В-третьих, Т-34 стал жертвой пропаганды. Сами понимаете, во времена совка отечественные танки было принято или хвалить, или забывать. Т-60 и Т-70 предпочли держать в тени, поскольку сделаны эти колесницы были отнюдь не от хорошей жизни и ТТХ не блистали, ну а легенды советского танкопрома обязаны быть если не лучшими, то хотя бы замечательными. Ранние Т-34 из-за их технических проблем, конечно, проще было забыть, но они стали слишком массовыми и знаменитыми, потому вопреки всякому здравому смыслу даже недостатки Т-34 перехваливали так, что они превращались в достоинства. Мы же отбросим весь бред и сделаем выводы только после изучения устройства Т-34 на основе фактов.
Сразу скажу две вещи. 1) Я не считаю, что Т-34 — лучший танк войны. 2) И думаю так не потому, что есть какой-то другой лучший танк войны, скрываемый властями, а потому, что я вообще не считаю возможным определить лучший танк войны. ИМХО, даже словосочетание это весьма глупое, а чем дальше я изучаю историю военной техники, тем меньше и меньше мне хочется выдавать фразы в духе «этот танк однозначно говно» или «это танк ну стопудов лучший». Танк хорош не только по своим ТТХ в вакууме, но и при войсковом применении в конкретной армии и в конкретных условиях. Америка, Германия и СССР воевали в разных условиях, а потому им нужны были разные танки под разные задачи. Если взять танк, который великолепно себя показал, скажем, в советской армии и отправить его в Америку, то не факт, что он так же хорошо себя и там покажет.
Историческая часть
Нередко можно услышать, что Т-34 был революционным танком. Я не буду пытаться охватывать необъятное и возьму конкретную часть Т-34 — трансмиссию, сравню её с предками и приведу схемы. А уж насколько эта конкретная часть революционна — решать вам.
Начнём рассказ с Уолтера Кристи и его танков и самоходных шасси. Надо сказать, что для Кристи характерны две вещи: стремление к скорости, компактности и облегчению конструкции, а также многократное применение удачных решений. Ещё в годы Первой мировой войны Кристи применял на своих самоходных шасси двухвальные КПП с надвижными шестернями. В дальнейшем ими оснащались и его колёсно-гусеничные танки, в том числе знаменитый M.1940 — отец серии советских быстроходных танков.
M.1940
А вот и схема его КПП:
КПП состоит из конической передачи, двух валов и четырёх пар шестерён. Четырёх скоростей вперёд и одной назад за счёт вала заднего хода было более чем достаточно с учётом отличной удельной мощности.
Схема КПП данной компоновки:
Очень простая и вполне работоспособная схема. Благодаря поперечному расположению КПП очень удобно компонуется в корме танка за двигателем. Давайте сравним её с продольной четырёхскоростной КПП из предыдущего поста:
Комментарии излишни. Надо ли говорить, что КПП поперечной компоновки очень активно использовались в СССР и Англии, поскольку именно в этих странах значительное развитие получили танки с кормовым расположением трансмиссии. И наоборот, в Германии и США использовали продольную компоновку, ведь слева и справа от длинной и узкой КПП как раз помещались механик-водитель и стрелок-бездельник.
В начале 30-х при налаживании серийного производства танков серии БТ из-за удручающих возможностей промышленности КПП пришлось упростить, поэтому БТ-7 могли «похвастать» убогой трёхскоростной КПП с надвижными шестернями, которая по своим качествам была даже хуже, чем куда более древние коробки передач M.1940 и его родственников.
На опытном танке А-20 вернулись к четырёхскоростной КПП, которая по схеме почти аналогична КПП Кристи на M.1940. По схеме трансмиссия ранних Т-34 была схожа с таковой у А-20, но с некоторыми изменениями: отсутствовал ход на колёсах, а из-за возросшей массы увеличили передаточные числа редукторов и уменьшили максимальную скорость, разменяв её на тягу.
Нужно понимать одну важную вещь. Для своего времени Кристи предлагал вполне адекватные двигатели и трансмиссии собственной разработки. Но шли годы, в танкостроении внедрялись новые прогрессивные решения: планетарные механизмы поворота, КПП с шестернями постоянного зацепления и синхронизацией. А серия БТ, А-20 и ранние Т-34 так и топтались на месте: там убрали пару шестерён, сям снова добавили, а тут изменили бортовой редуктор, но суть-то не менялась, а вместе с сутью и присущие недостатки: бОльший износ шестерён и тугое переключение передач.
Техническая часть
Итак, на Т-34 использовалась трансмиссия, аналогичная по схеме трансмиссиям А-20, БТ и M.1940. Она состоит из главного фрикциона, двухвальной КПП поперечной компоновки с 4 скоростями вперёд и задним ходом, двух бортовых фрикционов и двух бортовых редукторов, соединённых с ведущими колёсами.
Общий вид. Обратите внимание, как КПП похожа на КПП Кристи:
Давайте рассмотрим каждый узел по-отдельности и оценим его характеристики.
1. Главный фрикцион
По сравнению с А-20 и А-32 вес Т-34 значительно возрос, а это означает необходимость переделки фрикционов. Существует два способа устранения пробуксовки главного фрикциона и обеспечения достаточной силы трения. Во-первых, можно применить т.н. фрикционные накладки с большими коэффициентами трения. Во-вторых, можно использовать обычные стальные диски, но увеличить их количество. Так как фрикционные накладки были в дефиците, инженеры пошли по второму пути. В самом деле, требовалось создать танк, пригодный для крупносерийного производства, активное применение дефицитных материалов неизбежно бы сорвало выпуск Т-34.
Да, обошлись многодисковым фрикционом сталь по стали. Но какой ценой… В главном фрикционе Пантеры было 6 пар трения, в ГФ Черчилля — 2 пары, в ГФ Иса-2 — 8 пар, в большинстве автомобильных сцеплений — всего одна пара. А главный фрикцион Т-34 состоял аж из ДВАДЦАТИ ДВУХ ДИСКОВ. Ход выжимного диска составляет 6-7 мм в зависимости от регулировки. Это значит, что при расцеплении каждый диск должен отойти от соседних дисков на 0,3 миллиметра. Разумеется, из-за очень небольшого требуемого зазора при малейшем перекосе диски начинали локально соприкасаться, а это сопровождается трением и перегревом. Диски толщиной 3,2 мм коробились от перегрева, а фрикцион не обеспечивал полного и чистого расцепления двигателя и коробки передач. Это приводило к двум последствиям. Во-первых, главный фрикцион был очень чувствителен к качеству изготовления, обслуживанию и к навыкам водителя. Согласитесь, это не очень хорошие новости для самого массового среднего танка Советского Союза ВМВ. Во-вторых, из-за применения архаичной КПП без синхронизации переключать передачи при отвратительной работе главного фрикциона было чрезвычайно тяжело, а стрелку-радисту приходилось помогать мехводу двигать тугие рычаги. То есть недостатки главного фрикциона и КПП совместились и на выходе получилась неудачная гадость.
Т-34 так всю войну и проездил с таким главным фрикционом, даже на Т-34-85, служивших после войны, сцепление работало отвратно. Мой дед после войны служил в ГДР танкистом и был инструктором-мехводом, мастером вождения танка. Он вспоминал, что в целом танк управлялся хорошо, если бы не одно но — очень тугая педаль сцепления.
2. КПП
Конечно, КПП с надвижными шестернями по своим характеристикам хуже, чем с шестернями постоянного зацепления и синхронизаторами, но и с такой архаикой вполне можно жить при условии адекватно работающего сцепления, средний танк Т-28 тому лучшее подтверждение — да, архаика, но никаких нареканий. А вот у Т-34 с этим были серьёзные проблемы, которые выявились ещё во время знаменитого зимнего пробега. Я читал обо всех технических неполадках во время пробега и даже многократно отмечал поломки главного фрикциона, но сбился со счёта и забил.
Картер:
Сверху справа выходят приводы к вилкам, сдвигающим каретки.
КПП внутри:
КПП сбоку. Виден вал заднего хода:
Над КПП находится генератор (на схеме обрезан):
Приводы к наддвижным шестерням:
Производственники всеми силами пытались улучшить трансмиссию, использовали разные марки сталей и подбирали допуски, но всё было тщетно. Недостатки крылись в фундаментальных принципах и особенностях. В 1942 году советские инженеры разработали хорошие КПП с постоянным зацеплением шестерён для КВ-1С и Т-34, но на Т-34 новинку удалось внедрить далеко не сразу. Да, новая пятискоростная КПП была хороша и по габаритам вставала в корпус как влитая, но в производстве она была сложнее из-за большего числа шестерён и, самое главное, игольчатых подшипников. К счастью, Т-34-85 воевали с нормальными пятискоростными КПП, которые не стыдно сравнить с западными аналогами, но они так и не смогли до конца скомпенсировать косяки главного фрикциона.
3. Механизм поворота
На танках Кристи, БТ-2/5/7, А-20 и Т-34 стояли примитивные механизмы поворота, состоящие из двух бортовых фрикционов и ленточных тормозов. Для крутого разворота один из фрикционов полностью расцепляется, а ленточный тормоз затягивается, блокируя гусеницу. Вторая гусеница продолжает перематываться, а танк поворачивает почти на месте. Данная схема довольно проста, но отличается целым рядом недостатков. Фрикционы нужно часто регулировать и обслуживать, они к этому весьма чувствительны. Но главная проблема заключается в относительно низкой экономичности данного механизма поворота. Предположим, нужно плавно повернуть на небольшой угол. Один из бортовых фрикционов частично расцепляется, а диски начинают пробуксовывать. Да, скорость гусеницы снижается, но часть мощности двигателя расходуется не на преодоление внешнего сопротивления, а на трение и нагрев. Более совершенные механизмы поворота отличаются лучшей экономичностью, а при замедлении скорости гусеницы возрастает сила тяги, о чём Т-34 не может даже мечтать.
Бортовые фрикционы тоже многодисковые. Я бы даже сказал, очень многодисковые:
4. Тормоза
Для торможения гусениц использовались ленточные тормоза, конструктивно объединённые с бортовыми фрикционами для экономии места. Ленты оттягивались пружинами, прикреплёнными к стенкам бронекорпуса.
С самого начала инженеры пытались облегчить управление танком. На опытных образцах использовались пневматические усилители, которые на серийных образцах заменили на механические тяги с пружинами. Мехвод поворачивал танком при помощи двух рычагов, каждый из которых связывался с соответствующим бортовым фрикционом и ленточным тормозом. Когда мехвод начинал плавно двигать рычаг, то сперва бортовой фрикцион плавно расцеплялся, а затем по мере движения рычага он расцеплялся полностью, после чего затягивался ленточный тормоз. Тяги были устроены таким образом, что сперва фрикцион расцеплялся, а только потом тормоз начинал затягиваться. Затягивать тормоз при включённом фрикционе не имеет смысла, так как двигатель будет вращать барабан и сжигать чугуниевые накладки зазря.
5. Бортовые редукторы
Наконец, вращение от ведомых вылов бортовых фрикционов передавалось на простые однорядные бортовые редукторы. Именно благодаря ним на корме Т-34 имеются две литые выступающие детали. Для сравнения, на Черчиллях применялись планетарные бортовые редукторы с соосными ведущими и ведомыми валами, поэтому никаких литых выступающих деталей нет.
Выводы и моё ИМХО
1. Конструкторами поставили задачу сделать трансмиссию компактной, пригодной для крупносерийного производства с учётом состояния советской промышленности и малочувствительной к дефициту. Задачу они выполнили.
2. Трансмиссия Т-34 — гость из прошлого. Это не революция в танкостроении, а эволюция, уходящая корнями в годы Первой мировой войны.
3. По сравнению с зарубежными коллегами Т-34 архаичен с точки зрения трансмиссии. Немцы применяли бортовые фрикционы на Pz.I, а начиная с Pz.II механизмы поворота были планетарными. Даже на Pz.II коробка передач была намного совершеннее и современнее, чем на ранних Т-34. При сравнении с американцами, чехами и англичанами расклад примерно такой же.
4. Я бы не хотел служить на Т-34 и предпочёл бы водить и ремонтировать Черчилль. О нём, к слову, стоит запилить отдельный пост.
Всем заинтересованным предлагаю прочитать интересный пост о трансмиссии Т-34, её недостатках и замене КПП. Ну а у меня всё.
kedoki.livejournal.com
Трансмиссия танка. Часть шестая: механизм поворота и задний ход
В пятой части мы добавили в конструкцию главный фрикцион. Теперь можно соединить двигатель с КПП посредством оного фрикциона, а КПП с ведущими колёсами. Ура, можно ехать! Вот только путешествие наше будет весьма недолгим, поскольку мы способны двигаться только вперёд, пусть и с разными скоростями. Поворачивать мы ещё не умеем, но это поправимо.КДПВ — механизм поворота M4 Sherman:
Ленточные тормоза.
Для того, чтобы осуществить поворот танка, нам нужно притормозить одну гусеницу. Кроме того, необходимы тормоза, удерживающие танк при остановке на склоне.
Ленточный тормоз устроен следующим образом:
На валу закреплен барабан, вокруг которого находится металлическая лента с приклёпанными накладками. Когда тормоз выключен, лента оттягивается пружинами и не касается барабана. Если мехвод тянет за рычаг тормоза, то лента прижимает накладки к барабану и происходит торможение.
Бортовые фрикционы.
В простейшем случае поворот осуществляется следующим образом. Сперва одна из гусениц отключается от коробки передач, затем её тормоз затягивается. В результате одна гусеница вращается как и прежде, а вторая заблокирована, танк осуществляет крутой поворот. Для того, чтобы поворачивать с большим радиусом, нужно не до конца затягивать тормоз или вовсе его не затягивать. Отключать ведущее колесо от КПП вполне можно при помощи фрикциона, называемого бортовым. Принципиально бортовой фрикцион ничем не отличается от главного.
Итак, наша трансмиссия приняла следующий вид:
Двигатель вращает ведущий вал КПП через главный фрикцион (ГФ). Ведомый вал соединён при помощи конических шестерён с валом механизма поворота. Этот вал вращает ведущие части бортовых фрикционов. Ведомые части бортовых фрикционов валами связаны с тормозными барабанами и вращают через бортовые редукторы зубчатые колёса, которые перематывают гусеничные ленты. Вот теперь наша трансмиссия действительно готова!
Заведём двигатель, включим главный фрикцион. Валы коробки передач вращаются, но танк находится в покое. Включим бортовые фрикционы. Танк начал прямолинейное движение:
Теперь осуществим поворот. Для этого отключим один бортовой фрикцион и затянем ленточный тормоз:
Хотя этот механизм очень прост, он вполне позволяет управлять настоящим танком на поле боя. Танки серии БТ и Т-34, к примеру, управляются примерно таким образом. Впрочем, это семейство мы ещё успеем подробно рассмотреть.
Бортовая передача из Лего.
Помните, я делал главный фрикцион из Лего? Так вот, его можно без труда превратить в бортовой фрикцион. Для этого нам нужен ленточный тормоз. Мне как раз очень удачно подвернулась под руку резиновая гусеница. Я вывернул её наизнанку, а выступающие площадки послужили тормозными накладками:
Отключаем фрикцион и затягиваем тормоз:
Данная конструкция очень хорошо себя показала. При затянутом до упора тормозе фрикцион полностью пробуксовывает, хотя в штатном режиме фрикцион не пробуксовывал вообще.
Это, к слову, хорошая мысль. Необязательно вводить в конструкцию отдельный тормозной барабан, в роли тормозного барабана вполне может послужить ведомая часть фрикциона.
Задний ход в трёхвальных КПП.
Если взять пару шестерён, то направление вращения ведомого вала будет противоположным относительно ведущего. Если передавать поток мощности через три шестерни, то направление вращения будет тем же. Это ключ к реализации заднего хода: если на передачах переднего хода задействовано чётное число шестерён, но на передаче заднего хода оно должно быть нечётным и наоборот.
Возьмём нашу трёхвальную КПП компактной структуры.
На первой передаче нагружены 6 шестерней. На передачах 2-5 нагружены по две шестерни. Вывод: для передачи заднего хода нам нужно нечётное число шестерён. Для этого нам нужна шестерня, меняющая направление вращения. Называется она паразитной (выделена красным):
Если мы сдвинем муфту m3, то включится первая передача, на которой задействованы 6 шестерён. Если мы сдвинем муфту m4, то включится передача заднего хода, на которой задействованы 7 шестерён, что даёт обратное направление вращения ведомого вала. Как видите, ничего сложного.
Задний ход и двухвальные КПП.
Вообще, задний ход можно реализовывать разными способами. Можно аналогично предыдущему примеру ввести ещё один ряд шестерён с паразитной шестернёй:
Недостаток заключается в том, что КПП стала длиннее.
Вместо введения дополнительного ряда с паразитной шестернёй можно добавить вал заднего хода без увеличения длинны КПП:
Шестерня z10 сцеплена с шестернёй z8, а z9 — с z5. Понимаю, схема вышла кривой, но что поделать. Вал заднего хода расположен под ведущим и ведомым валами, я же для удобства обозрения вынес его вниз, из-за чего пришлось разрезать шестерню z10. Если посмотреть сбоку, то выглядит это примерно так:
На передачах переднего хода нагружены две шестерни, а ведомый вал вращается в противоположную сторону относительно ведущего. На передаче заднего хода задействованы ещё и две шестерни вала заднего хода, поэтому получается следующее. Вал заднего хода вращается в противоположном направлении относительно ведущего. Ведомый вал относительно вала заднего хода вращается также в противоположном направлении, но в том же направлении относительно ведущего вала. Так что хотя задний ход реализуется четырьмя шестернями (чётное число, как и передний ход), шестерни z9 и z10 вращаются на одной оси и направление вращения меняется.
Уфф… мы на финишной прямой. Передачи переключаются, тормоза тормозят, бортовые фрикционы расцепляются. Следующий пост НАКОНЕЦ-ТО будет посвящён реальной конструкции. Троекратное ура!
kedoki.livejournal.com
Ремонт бортовых фрикционов
Снятие бортовых фрикционов
Рис. 229. Вывертывание технологической пробки ключом
Снимите кабину, топливный бак трактора. Выверните болты и снимите крышки верхних и задних люков корпуса бортовых фрикционов. Отсоедините от двуплечих рычагов тяги тормоза. Отверните регулировочные гайки с вилок тормозных лент и снимите двуплечие рычаги с вилками с кронштейнов. Выверните технологическую пробку 1 ( рис. 229 ) из корпуса бортовых фрикционов.
Рис. 230. Снятие и установка бортового фрикциона
Отсоедините трубку 9 ( рис. 230 ) подвода смазки к рычагам 3 бортовых фрикционов. Отверните контргайку 1 и шаровую гайку 2. Отсоедините вилку 4 от рычага 5, отверните болты 6, прикрепляющие фланец полуоси 7 к фланцу 8 вала конической шестерни. Отверните торцовым ключом болты 11, крепящие наружный барабан 13 к ведущему фланцу 12, через отверстие в корпусе бортовых фрикционов, из которого была вывернута пробка 1 ( см. рис. 229 ).
Предупреждение
Отверните болты 6 и 11 ( см. рис. 230 ), за исключением одного с каждой стороны бортового фрикциона. При этом широкий паз 25 ( см. рис. 232 ) на торце внутреннего барабана 24 должен находиться в нижнем положении для того, чтобы при снятии бортового фрикциона через этот паз прошла пробка крепления фланца ведущей шестерни бортового редуктора.
Рис. 231. Схема строповки бортового фрикциона
Захватите бортовой фрикцион приспособлением ( рис. 231 ) и подвесьте на подъемнике. Масса одного бортового фрикциона 125 кг. Выверните оставшиеся два болта 6 и 11 ( см. рис. 230 ). Снимите бортовой фрикцион с трактора.
Разборка бортовых фрикционов
Снимите с наружного барабана тормозную ленту. Нанесите на наружный и внутренний барабаны одноименную маркировку, чтобы при сборке установить их в один бортовой фрикцион.
Рис. 232. Фрикцион бортовой
Снимите наружный барабан 1 ( рис. 232 ). Отогните концы стопорных шайб 7 и выверните соединительные пальцы 6 и 16. Снимите рычаг 15.
Отогните концы стопорной шайбы 23 и выверните пробку 22 ( рис. 232 и 233 ).
Рис. 233. Завертывание пробки
Нанесите метки на торец ступицы внутреннего барабана 24 и полуоси 10 для того, чтобы при сборке установить полуось в прежнее положение. Выпрессуйте полуось из внутреннего барабана (после окончательной разборки установите полуось по меткам во внутренний барабан во избежание разукомплектовки пары).
Рис. 234. Приспособление для разборки и сборки бортового фрикциона
Установите на бортовой фрикцион приспособление ( рис. 234 ) и сожмите пружины. Выньте из выточек пальцев 19 ( см. рис. 232 ) сухари 20. Медленно поднимите шток приспособления до полного разжатия пружин 17 и 21, снимите тарелки 18 и пружины. Установите бортовой фрикцион на торец внутреннего барабана 24 и снимите нажимную тарелку 4, кольцо 5 и диски 2 и 5 с наружными и внутренними зубьями. Снимите замковое кольцо 12, отверните гайку 11 с нажимной тарелки и спрессуйте корпус 14 упорного подшипника 8 с подшипником в сборе с нажимной тарелки. Снимите замковое кольцо 9 и отражатель 13. Выпрессуйте упорный подшипник из корпуса стержнем диаметром 5 мм через два отверстия в корпусе.
Технические требования бортовых фрикционов
- Гайка корпуса нажимного подшипника должна быть затянута до отказа и застопорена пружинным кольцом. При несовпадении отверстия гайки с отверстием в ступице нажимной тарелки просверлите новое отверстие диаметром 5+0,3 мм в ступице через отверстие в гайке.
- Нормальный диаметр полуоси бортового фрикциона 85±0,207 мм. Нормальный диаметр нажимной тарелки 85+0,070 мм. Допустимый зазор между полуосью и тарелкой 0,6 мм. Предельный зазор 1 мм.
- Допустимый боковой зазор в шлицах соединения внутреннего барабана и полуоси 1,17 мм, предельный зазор 1,92 мм.
- Нормальный диаметр наконечника рычага включения 35±0,340 мм и нормальный диаметр втулки 35+0,250 мм. Допустимый зазор между наконечниками и втулкой 1,15 мм. Предельный зазор 1,5 мм.
Сборка бортовых фрикционов
Посадите в корпус 14 ( см. рис. 232 ) с помощью оправки упорный шарикоподшипник 8 до упора в торец корпуса так, чтобы наружное кольцо подшипника с меньшим внутренним диаметром было обращено в сторону нажимной тарелки.
Проверьте рукой легкость вращения внутреннего кольца подшипника. Кольцо должно вращаться легко, без заеданий. Поставьте в отверстие корпуса отражатель 13 и закрепите его замковым кольцом 9. Запрессуйте в рычаг 15 с помощью оправки седло 26 шаровой гайки. Наденьте наконечник на рычаг 15 и конец расклепайте.
Протрите посадочные места на шейке нажимной тарелки 4. Нагрейте в масляной ванне корпус 14 с упорным шарикоподшипником до 363 К (90 °С) и посадите шарикоподшипник с корпусом на шейку нажимной тарелки до упора в бурт. Установите нажимную тарелку в приспособление, наверните специальным ключом и затяните до отказа гайку 11. Установите стопорное кольцо 12. Проверьте легкость вращения корпуса на подшипнике. Корпус должен вращаться легко, без заеданий. Выньте полуось 10 из барабана. Протрите полуось и посадочное отверстие в нажимной тарелке 4. Заполните полость В графитовой смазкой УСсА. Вставьте полуось в отверстие тарелки. Нагрейте в масляной ванне до 363 К (90 °С) кольцо 5 и напрессуйте его на полуось до упора в бурт. Отложите собранный комплект и дайте, остыть кольцу. Установите внутренний барабан 24 на верстак. Протрите и продуйте зубцы барабана 24 и наденьте на них поочередно десять дисков 2 с наружными зубьями и десять дисков 3 с внутренними зубьями. Наденьте на шлицы полуоси 10 внутренний барабан 24. Не запрессовывая полуось, установите восемь пальцев 19. Запрессуйте полуось во внутренний барабан. Переверните барабан с дисками и нажимной тарелкой и установите его под пресс на торец корпуса упорного подшипника. Выравняйте зубцы дисков с наружными зубьями специальной линейкой или наружным барабаном, наденьте на пальцы 19 внутренние пружины 21 и наружные пружины 17 и наложите на пружины тарелки 18. Установите на барабан приспособление ( см. рис. 234 ) и сожмите пружины. Проверьте толщину пакета дисков между плоскостями внутреннего барабана 24 ( см. рис. 232 ) и нажимной тарелкой 4, сжатого пружиной. Толщина пакета должна быть в пределах 96мм. При меньшей толщине пакета добавьте один диск с внутренними зубьями и установите его со стороны нажимной тарелки. Вложите сухари 20 в выточки пальцев 19 и выверните шток приспособления, при этом сухари должны войти в тарелки. Переверните барабан, установите его в приспособление на фланец полуоси. Установите шайбу 23 и закрепите полуось на барабане пробкой 22, как показано на рис. 233. Отогните концы шайбы на пробку и на внутренний барабан.
Переверните барабан и наденьте рычаг 15 ( см. рис. 232 ) в сборе на бобышки корпуса, 14 упорного подшипника (седлом шаровой гайки, обращенной к внутреннему барабану) и закрепите его на корпусе пальцами 6 и 16 со стопорными шайбами 7. Пальцы затяните до отказа и законтрите, отогнув концы стопорных шайб на головку пальца и рычаг.
Протрите и продуйте зубья наружного барабана 1 и наденьте-наружный барабан на диски, собранные с внутренним барабаном и нажимной тарелкой.
Установка бортовых фрикционов
Наденьте на бортовой фрикцион тормозную ленту 10 ( см. рис. 230 ). Захватите бортовой фрикцион приспособлением ( см. рис. 231 ) так,чтобы широкий паз 25 ( см. рис. 232 ) внутреннего барабана был обращен вниз. Опустите в корпус бортовой фрикцион так, чтобы пробка крепления фланца ведущей шестерни бортового редуктора прошла через широкий паз внутреннего барабана. Заведите конец рычага 3 (см. рис. 230) с наконечником в гнездо корпуса бортовых фрикционов. Вставьте в два верхних отверстия фланца 7 два болта 6 с замковой пластиной. Совместите отверстия фланца 7 с резьбовыми отверстиями фланца 8 и закрепите двумя болтами 6. Отсоедините подъемное приспособление, и проворачивая бортовой фрикцион, заверните остальные болты 6. Отогните края пластин на грани головок болтов. Совместите отверстия ведущего фланца 12 с резьбовыми отверстиями наружного барабана 13 и закрепите восемью болтами 11 с пружинными шайбами. Момент затяжки болтов 100…120 Н-м (10…12 кгс-м). Заворачивайте болты 11 через отверстие в корпусе бортовых фрикционов, из которого была вывернута технологическая пробка. Проверьте индикатором биение наружного барабана. Биение не должно быть более 0,8 мм. Заведите вилку 4 в отверстие рычага 3 и соедините вилку с рычагом 5 болтом с гайкой. Гайку зашплинтуйте. Наверните шаровую гайку 2 и контргайку 1. Подсоедините трубку 9 подвода смазки. Присоедините тормозную ленту к двуплечему рычагу (см. «Ремонт тормозной ленты и управления тормозами»). Вверните пробку 1 ( см. рис. 229 ). Присоедините тяги тормоза. Установите крышки люков корпуса бортовых фрикционов. Установите топливный бак и кабину.
invers74.ru