ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ
 


 

ОПЫТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИХ ГИДРОАМОРТИЗАТОРОВ ТАНКА Т-64А

Н. Т. Беспечный, Ю. И. Гнедой, Ю. И. Кистерный, А. Ф. Морской

Вестник бронетанковой техники. 1989. № 7.

 

Создан телескопический амортизатор подвески танка, обеспечивающий современ­ные требования к плавности хода. Его особенностью является объединение в одной конструкции функций амортизатора и гидроупора.

 

Увеличение массы танков, которым обычно со­провождается их совершенствование, требует по­вышения энергоемкости подвески. Это может быть достигнуто путем увеличения усилия рессор, со­противления амортизаторов на прямом ходу, уста­новки дополнительных упругих упоров и др. В свою очередь, усилие рессор может быть увеличено из­менением жесткости, увеличением динамических ходов, но при этом повышение жесткости ухудшает условия работы экипажа, а увеличение ходов со­пряжено с увеличением силуэта машины и ростом раскачки корпуса.

Упругие упоры с механическими поглощающими элементами при значительных массогабаритных па­раметрах обеспечивают небольшие усилия, а гид­равлические работают при повышенном давлении (50.. .60 МПа), что требует высокого качества их изготовления. Возрастание сопротивления аморти­заторов на прямом ходу сопровождается рядом от­рицательных явлений: тряской при движении по мелким частым неровностям, тепловой напряжен­ностью и увеличением вероятности повреждения при минном подрыве. Заслуживает внимания пере­распределение сопротивления амортизатора по хо­ду опорного катка.

В настоящее время широкое распространение получили гидравлические амортизаторы телеско­пического типа, которые отличаются от амортизато­ров других типов более совершенной конструкцией, простой регулировкой рабочих характеристик и их стабильностью в процессе эксплуатации, высокой энергоемкостью и минимальной материалоемко­стью. К недостаткам серийных телескопических амортизаторов следует отнести зависимость усилия только от скорости поршня без учета хода опорно­го катка. Это потребовало продолжения работ по совершенствованию телескопического амортизато­ра с целью обеспечения зависимости усилия прямо­го хода от скорости и хода опорного катка со зна­чительным увеличением усилия в конце динамичес­кого хода, снижения нагруженности составных час­тей ходовой части и машины в целом, увеличения рабочих ходов подвески. За основу был взят се­рийный амортизатор танка Т-64А, положительно зарекомендовавший себя в эксплуатации, имеющий в сравнении с другими конструкциями наиболее низкую трудоемкость изготовления, технического обслуживания и ремонта.

Конструкция разработанного амортизатора за­щищена авторским свидетельством в 1986 г. Внут­ри цилиндра 2 (рис. 1), выполненного заодно с корпусом амортизатора, расположен шток 3 с пор­шнем и размещенным в нем центральным разгру­зочным клапаном прямого хода, а также биметал­лическим ограничителем температуры нагрева. На некотором расстоянии от дна цилиндра, в боковой стенке его выполнено входное отверстие, сообщаю­щееся с дополнительным разгрузочным клапаном 6, в верхней части цилиндра расположено отверс­тие для протока жидкости через этот клапан. Шток центрируется относительно цилиндра направляю­щей втулкой 4. Защита внутренней полости амор­тизатора от попадания абразива осуществляется пакетом шевронных манжет 5, которые одновре­менно в качестве уплотнения препятствуют выте­канию рабочей жидкости. Такое решение уплотне­ния обеспечило улучшенную смазку пары трения, позволило уменьшить габариты и упростить конст­рукцию втулки. Отсутствуют традиционные уплот­нительные кольца, так как технологическое рассеи­вание кольцевого зазора между поршнем и цилинд­ром обеспечивает достаточную стабильность ско­ростных характеристик амортизатора.

 

Рис. 1. Конструктивная схема опытного телескопического амортизатора

(обозначения см. в тексте)

 

Впускной клапан 1, перекрывающий при прямом ходе отвер­стие в дне цилиндра, сообщающееся с компенса­ционной камерой, выполнен в форме свободно пе­ремещающегося диска. Это и позволило обойтись без уплотнений, работающих при высоких давле­ниях, и снизить массу амортизатора на 1,5 кг (таблица), а трудоемкость изготовления на 9 ч.

 

Характеристика опытного и серийного амортизаторов

Параметр

Опытный

Серийный

Рабочий ход, мм

240

215

Расстояние между опорами, мм:

 

 

минимальное

465

465

максимальное

705

680

Диаметр, мм:

 

 

штока

40

40

поршня

105

105

Сопротивление (кН) прямого хода при скорости 1 м/с:

 

 

в начале

50± 10

80± 10

в конце

180±2

80± 10

Сопротивление обратного хода, кН:

 

 

первых подвесок

30 ±10

30± 10

вторых и шестых подвесок

30± 10

50± 10

Суммарная площадь проходных сечений при прямом ходе, см2

6,53

3,38

Масса, кг

24,5

26,0

 

Манжеты изготовлены из теплостойкой резины марки ИРП-1316, работоспособной в диапазоне температур -40...200 °С. Они поджимаются уси­лием 1±0,1 кН, создаваемым шестнадцатью пру­жинами, расположенными в направляющей втулке. Пружины из стали 51ХФА после навивки подвер­гаются термообработке с последующим заневоливанием при температуре 250 °С. При сборке уплот­нения обеспечивается тепловой зазор 2-0,5 мм меж­ду направляющей втулкой и нажимным кольцом (с учетом теплового расширения манжет).

Рабочая поверхность штока из стали 40ХН2МА закаливается токами высокой частоты на твер­дость более 52 HRC и защищается твердым хромо­вым покрытием толщиной 100 мкм; шероховатость после окончательной обработки Rа<0,16 мкм. Поршень, изготовленный совместно со штоком, за­каливается на твердость не менее 40 HRC с после­дующим пористым хромированием; шероховатость после обработки Ra<0,63 мкм. Направляющая втулка изготавливается из стали 20Х2Н4А; по мес­ту контакта со штоком цементируется на глубину 0,6...0,9 мм (твердость после термообработки не менее 59 HRC); шероховатость поверхности Rа<1,25 мкм. Цилиндр корпуса амортизатора изго­тавливается из стали 20Х2Н4А; зеркало цементи­руется на глубину 0,8...1,5 мм (твердость не менее 57 HRC); шероховатость поверхности Rа<0,63 мкм. Золотники и корпуса клапанов из стали 38ХС за­каливаются изотермически на твердость 341...444 НВ.

Амортизатор заправляется рабочей жидкостью 7–50С–3 (ОСТ ВЗ-5176–82) на 0,82...0,84 сво­бодного объема, определенного при полностью вдвинутом штоке.

Несмотря на установку дополнительного клапа­на, в конструкции опытного амортизатора число деталей уменьшилось, а технология их изготовле­ния упростилась. Работает амортизатор следую­щим образом. При прямом ходе, когда шток вдви­гается в цилиндр со скоростью до 0,5 м/с, рабочая жидкость из-под поршня перетекает через щель между цилиндром и поршнем. С увеличением ско­рости поршня достигается давление, на которое отрегулирован клапан 6: рабочая жидкость пере­текает в надпоршневое пространство и через этот клапан, а после перекрытия поршнем его входного отверстия – через центральный разгрузочный кла­пан в штоке 3.

В случае резкого нарастания давле­ния на прямом ходу при расположении поршня выше входного отверстия клапана 6 перетекание жидкости происходит через щель между поршнем и цилиндром, центральный и дополнительный кла­паны. Суммарная площадь проходных сечений при этом в два раза больше, чем в серийном амор­тизаторе, что должно повысить стойкость опытного амортизатора при ударном характере прикладыва­емой нагрузки, например, при минном подрыве1. Впускной клапан 1 прижимается к дну цилиндра, обеспечивая замкнутый объем под поршнем.

 

Рис. 2. Сопротивление прямого (Rп) и обратного (Rо.х) хо­дов опытных (_____) и серийных (_ _ _) амортизаторов

в зависимости от скорости штока vшт:

1 – центральный клапан; 2 – дополнительный клапан; 3 – первых подвесок; 4 – вторых и шестых подвесок

 

Обратный ход сопровождается выдвижением штока с поршнем, рабочая жидкость при этом пе­ретекает через щель, а на передних амортизаторах и через отверстие диаметром 11 мм в верхней час­ти цилиндра.

При повышении температуры рабочей жидкости амортизатора до 200°С биметаллическое кольцо ограничителя нагрева сжимается и открывает от­верстия в поршне для дополнительного перепуска жидкости на прямом и обратном ходах, что обеспе­чивает снижение усилия.

Характеристики амортизаторов (рис. 2) опреде­лялись экспериментально на стенде последователь­но для клапана 6 и центрального клапана в порш­не 3. Кривые изменения вертикальных усилий на оси катка первой подвески, создаваемых серийным и опытным амортизаторами на прямом ходу при скорости поршня 1 м/с (рис. 3), показывают, что благодаря дополнительному клапану амортизатор приобрел свойства гидроупора.

 

Рис. 3. Изменение вертикального усилия R по ходу S на оси катка первой подвески, создаваемого на прямом ходу при скорости 1 м/с серийным (1) и опытным (2) амортизаторами

 

Приемлемость принятой схемы изменения уси­лия в зависимости от скорости и хода поршня, а также оригинальных конструктивных решений про­верялась в стендовых и эксплуатационных усло­виях. В стендовых условиях определялись скорост­ные характеристики прямого и обратного ходов, проверялась работоспособность пары трения шток – втулка при отсутствии уплотнений высокого давле­ния и влияние их на функционирование амортиза­тора в целом, была отработана техника монтажа и действия впускного клапана 1.

Опытный амортизатор был подвергнут комплек­сным испытаниям, включающим снятие характери­стик, циклические испытания при температуре ра­бочей жидкости 80...200 °С в объеме 6-105 циклов. В процессе движения двух танков Т-64А одинако­вой массы по ухабистой дороге была оценена плав­ность хода, силовая и тепловая нагруженность опытных и серийных амоотизаторов и подвесок. Результаты определения плавности хода (рис. 4) полностью совпадают с субъективной оценкой опе­раторов: танк с опытными амортизаторами по мер­ному участку ухабистой дороги двигался на V передаче при неизменном положении педали управ­ления подачей топлива, а с серийными – на IV пе­редаче при постоянном воздействии водителя на педаль управления подачей топлива с целью ос­лабления колебаний корпуса при помощи двигате­ля. При движении со скоростью 25...27 км/ч по кольцевому участку сильно ухабистой дороги про­тяженностью 1,6 км на танке с серийными аморти­заторами отмечено 15 пробоев подвески, а с опыт­ными –  только три, которые к тому же восприни­мались экипажем несколько легче.

 

Рис. 4. Зависимость средних ускорений с на сиденье води­теля и средней угловой скорости φ продольных колебаний корпуса от скорости v движения танка Т-64А по ухабистой дороге со средней высотой неровностей 200 мм:

1 – серийные амортизаторы; 2 – опытные; _____   - с'; _ _ _  - φˑ

 

Силовая нагруженность подвески определялась тензометрированием усилий, действующих на што­ки опытных и серийных амортизаторов, а также на оси передних подвесок в одинаковых дорожных ус­ловиях. Полученные значения усилий прямого хода наиболее нагруженных передних амортизаторов хорошо согласуются с данными рис. 3: нагружен­ность амортизаторов вторых и шестых подвесок на 38 и 11 % соответственно ниже, чем первых, а уси­лия обратного хода амортизаторов практически соответствуют приведенным на рис. 2 (рис. 5). На­грузка на оси передних подвесок снизилась при­мерно на 18% при установке опытных амортизато­ров за счет уменьшения числа пробоев подвесок и меньшего уровня возмущающих воздействий амор­тизаторов, что оказало благоприятное влияние на плавность хода танка.

Тепловая напряженность опытных и серийных амортизаторов проверялась в процессе непрерыв­ного движения танков Т-64А по одной колее со средней скоростью 26,3 км/ч по песчаной ухабис­той кольцевой трассе со средней высотой неровно­стей 186 мм; скорость танка с опытными амортиза­торами ограничивалась мощностью двигателя. Опыт продолжался до стабилизации температуры одного из вариантов амортизаторов; измерялась температура на амортизаторах всех подвесок одно­го из бортов (рис. 6). В процессе испытаний на тепловую напряженность ускорения на месте си­денья водителя достигали 0,72 и 1,12 g соответст­венно на танках с опытными и серийными аморти­заторами.

 

Рис. 5. Зависимость усилия Rп амортизаторов первой под­вески от скорости и движения танка Т-64А по ухабистой до­роге со средней высотой неровностей 200 мм:

1, 2 – максимальные и средние значения соответственно;

________  - опытные амортизаторы; _ _ _  - серийные

 

Рис. 6. Тепловая напряженность амортизаторов на ухабистой дороге:

1 – первых и шестых подвесок; 2 – вторых подвесок;  _________  -

опытные амортизаторы; _ _ _  - серийные

 

Долговечность и эффективность опытных амор­тизаторов в условиях реальной эксплуатации про­верялись в объеме гарантийной наработки танка Т-64А. При этом была подтверждена оценка плав­ности хода, полученная при специальных испыта­ниях; замечаний по работоспособности опытных амортизаторов и сопряженных с ними деталей подвески не было. После гарантийного пробега опытные амортизаторы подвергались проверке на стенде, разборке для осмотра. Состояние их оцене­но как удовлетворительное, идентичное серийным амортизаторам, что подтверждает их пригодность к дальнейшей эксплуатации, работоспособность и рациональность конструкций. Внедрение опытных амортизаторов позволит повысить не только плав­ность хода, но и противоминную стойкость ходовой части танка.

Аналогичные результаты получены и в процессе испытаний опытных амортизаторов на многоцеле­вом транспортере-тягаче МТ-Т.

Вывод. Совершенствование телескопических гидроамортизаторов танка Т-64А за счет регулиро­вания усилия прямого хода в зависимости от ско­рости и перемещения опорного катка повысило плавность хода танка на 25-30 % при одновремен­ном уменьшении вероятности пробоя подвесок.

 

1 Абрамов Б. А. и др. Повышение ПМС телескопических гидроамортизаторов // Вестник бронетанковой техники. 1980/ № 2.

 

 

 











 
ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ