Фрикцион в танке что это

Неизвестный танк часть 2

Содержание материала

Главным фрикционом называется муфта трения, соединяющая двигатель с коробкой передач.

Главный фрикцион выключают для разъединения двигателя с ко­робкой передач на время переключения передач коробки; притрогании танка с места и после переключения передачи фрикцион плавно вклю­чают. Кроме того, главный фрикцион может быть выключен для кратко­временной остановки танка при работающем двигателе и включенной пе­редаче. Главный фрикцион предохраняет детали трансмиссии от поло­мок при резком изменении числа оборотов двигателя.

На танках применяются только дисковые фрикционы, в которых трение развивается между дисками, прижимаемыми друг к другу силой сжатых пружин.

На рис, 91 схематически изображено устройство главного фрикциона. В маховике двигателя просверлены отверстия, через которые свободно (с зазором) проходят пальцы.

Рис. 91. Устройство однодискового главного фрикциона

На одном конце каждого пальца закреплен отжимной, а на другом нажимной диск. На те же пальцы надеты пружины фрикциона. Упираясь в маховик, они прижи­мают нажимной диск к ведомому диску. Поэтому ведомый диск, свя­занный через ведомый вал с коробкой передач, зажимается силой пру­жин между нажимным диском и маховиком.

Маховик приводит во вращение отжимной и нажимной диски. Вместе с маховиком вращается и ведомый диск, зажатый между махо­виком и нажимным диском.

Чтобы выключить фрикцион, надо освободить ведомый диск от воздействия пружин. Для этого служит механизм выключения, который устроен следующим образом.

На картере двигателя закреплена неподвижная чашка, а с отжим­ным диском через шарикоподшипник связана подвижная чашка меха­низма выключения так, что она, не вращаясь вместе с отжимным диском, может перемещаться с ним впродольном направлении. На обращенных друг к другу поверхностях обеих чашек сделаны фигурные канавки переменной глубины, иногда называемые «слезками». В канав­ках между чашками помещены шарики.

Фрикцион включен, когда шарики не зажаты между чашками, т. е. когда между шариками и фигурными канавками имеются зазоры, так показано вверху на рис. 91; если зазоров между шариками и канавками не будет, то нажимной диск не сможет прижать ведомый диск к махо­вику и фрикцион не будет включен.

Для выключения фрикциона нажимают напедаль (см. рис. 82), которая посредством системы взаимно связанных деталей (рычагов, тяг и т. д,), называемой приводом, поворачивает подвижную чашку. Шарики, катясь по фигурным канавкам, заставляют подвижную чашку отодвигаться от неподвижной. Подвижная чашка перемещает (по схеме вправо) отжимной диск, а вместе с ним и нажимной диск. Ведомый диск получает при этом возможность вращаться независимо от махо­вика или остановиться. Таким образом коробка передач разобщается с двигателем. Когда нажатие на педаль прекращается, пружины воз­вращают в первоначальное положение все переместившиеся при вы­ключении детали и фрикцион снова включается.

В рассмотренном нами фрикционе имеется один ведомый диск. Та­кой фрикцион называется однодисковым.

На рис. 92 и 93 изображен многодисковый фрикцион, в котором имеется по нескольку ведомых и ведущих дискет. Это позволяет полу­чить гораздо большую силу трения, чем в однодисковом фрикционе при том же нажатии пружин.

Рис. 92. Устройство многодискового главного фрикциона

Фрикцион собирают так, что каждый из ведомых дисков находится между двумя ведущими. Как те, так и другие диски представляют со­бой кольца с нарезанными по ихокружности зубьями. На ведущих дисках зубья расположены снаружи, на ведомых — изнутри. Ведущие диски входят зубьями в продольные пазы ведущего барабана, укреплен­ного на носке коленчатого вала двигателя. Ведомые диски таким же образом связаны с ведомым барабаном, передающим вращение коробке передач (через соединительную муфту).

Зубчатое соединение дисков с барабаном позволяет им переме­щаться в осевом направлении; вращаются же диски всегда вместе со своим барабаном: ведущие —с ведущим, ведомые —с ведомым.

Пружины, сила которых передается нажимному диску, сжимают па­кет ведущих и ведомых дисков, вследствие чего те и другие диски вра­щаются заодно. Таким образом, вращение от двигателя передается че­рез пакет дисков ведомому барабану фрикциона.

Рис. 93. Общий вид многодискового главного фрикциона

Выключается фрикцион при помощи такого же механизма выклю­чения, как показан на рис. 91.

На рис. 94 изображен однодисковый фрикцион танка, несколько от­личающийся по устройству от рассмотренного нами ранее (см. рис 91). Он отличается, прежде всего, тем, что к его ведомому диску с обеих сторон приклепаны накладки из специального (фрикционого) материала для увеличения силы трения. Выключается этот фрикцион путем передвижения выключающей муфты, которая воздействует на внутрен ние концы рычагов; наружные концы рычагов, соединенные с пальцами, при этом отводят нажимной диск, освобождая ведомый диск.

Рис. 94. Однодисковый главный фрикцион

В этом фрикционе нет подвижного отжимного диска, и пружины расположены между опорным диском, привернутым к маховику, и нажимным диском. Сравнивая фрикционы, изображенные на рис. 91, 92 и 94, нетрудно убедиться что, несмотря на различие в устройстве, они имеют много общего. В частности, в каждом изфрикционов имеются: ведущие детали вращающиеся всегда вместе с коленчатым валом двигателя (например опорный и нажимной диски, ведущие диски); ведомые де­тали которые при выключении фрикциона могут вращаться независимо от коленчатого вала (например, ведомый барабан, ведомые диски); де­тали выключающего устройства шарикового (рис. 91, 92), рычажного (рис. 94) или какого-либо иного типа. Эти три группы деталей имеются во всяком фрикционе.

Источник

Определение и назначение фрикционов

Фрикционом называется выключающаяся муфта, передающая с помощью сил трения крутящий момент от ведущего вала к ведомому.

В трансмиссиях танков одинаковые по принципу устройства фрикционы выполняют различные задачи. В зависимости от назначения различают фрикционы главные, бортовые и блокировочные.

Главный фрикцион устанавливается в механических трансмиссиях преимущественно с простыми (непланетарными) ступенчатыми коробками передач. В планетарных коробках передач функции главного фрикциона могут выполнять фрикционные устройства самой коробки, а поэтому наличие главного фрикциона необязательно.

Главный фрикцион предназначен для:

— отключения двигателя от коробки передач при переключении передач с целью уменьшения ударов зубьев шестерен и облегчения переключения;

— плавной передачи нагрузки на двигатель при трогании танка с места и после переключения передач;

— предохранения деталей двигателя и трансмиссии от поломок при резком уменьшении скорости движения.

Возможность отключения двигателя от коробки передач используется также для облегчения заводки двигателя.

Бортовые фрикционы предназначаются для отсоединения коробки передач от бортовых передач во время поворота танка и торможения остановочными тормозами.

Блокировочные фрикционы применяются в планетарных и гидромеханических коробках передач, а также в планетарных механизмах поворота. Они могут использоваться и в простых коробках при фрикционном переключении передач. Назначение блокировочных фрикционов вытекает из принципа работы механизма, в который они входят.

Классификация фрикционов и предъявляемые к ним требования

Фрикционы танковых трансмиссий классифицируются:

— по условиям работы поверхностей трения. Различают сухие фрикционы и фрикционы, работающие в масле;

— по числу ведомых дисков – однодисковые, двухдисковые и многодисковые;

— по материалам пар трения – сталь по стали, сталь по фрикционному материалу;

— по способу сжатия дисков трения – пружинные, полуцентробежные, с гидравлическим включением.

К фрикционам предъявляются следующие основные требования:

1. Полнота включения. Она необходима для длительной надежной передачи крутящего момента без пробуксовки. Полнота включения обеспечивается зазором в механизме выключения, компенсирующим износ дисков.

В некоторых фрикционах предусматриваются специальные устройства для разведения дисков. Такие устройства особенно необходимы для блокировочных фрикционов, длительно работающих в выключенном положении (например, в планетарных коробках передач). Для чистоты выключения важным является предохранение дисков от коробления при сильном нагреве, что достигается различными мерами по теплоотводу.

3. Плавность включения. Она обеспечивает постепенное нагружение двигателя при трогании с места и переключениях передач. Хорошую плавность включения имеют многодисковые фрикционы и фрикционы, работающие в масле.

4. Уравновешенность осевых усилий внутри фрикциона.Это требование обеспечивается конструкцией механизма выключения фрикциона.Более совершенными являются фрикционы, уравновешенные как во включенном, так и в выключенном состояниях, ибо они не нагружают осевой нагрузкой вал, на котором установлены. Такая уравновешенность обязательна для блокировочных фрикционов планетарных коробок передач, где фрикцион может длительно находиться во включенном или в выключенном положениях.

Главные и бортовые фрикционы, как правило, уравновешены лишь во включенном положении, что упрощает их устройство. При выключении таких фрикционов возникает осевая сил, достигающая на средних и тяжелых танках значительной величины (около одной тонны). Эта осевая сила воспринимается соответствующей опорой вала. Если вал не имеет такой осевой опоры, то фрикцион должен быть полностью уравновешенным (например, коленчатый вал двигателя легкого плавающего танка не имеет упорного подшипника, поэтому главный фрикцион для этого танка выполнен полностью уравновешенным как во включенном, так и в выключенном положениях).

5. Малый момент инерции ведомых частей фрикциона. Это специфическое требование к главным фрикционам необходимо для облегчения процесса переключения передач в коробке. Выполнение этого требования обеспечивается сокращением числа ведомых частей, уменьшением их размера и веса.

Рис.2. Главный фрикцион среднего танка:

1-шарикоподшипник; 2-нажимной диск; 3- ведущий ба­рабан; 4- ведомый барабан; 5-пальцы с пружинами; 6-отжимной диск, 7-неподвижная чашка; 8-шарик; 9-под­вижная чашка; 10-радиально-упорный подшипник; 11, 12-сальники; 13- ведущий вал коробки передач

Рис.4. Главный фрикцион легкого танка:

1-ведущие диски; 2-нажимной диск; 3-ведущий барабан; 4-пружина; 5-палец; 6-отжимной диск; 7-подвижная чашка; 8-ступица неподвижной чашки; 9, 11-радиально-упорные под­шипники; 10- рычаг; 12-неподвижная чашка; 13-подшипники; 14-вал ведомого барабана; 15-ведомый барабан; 16-ведомые диски

Рис. 5. Блокировочный фрикцион, работающий в масле:

Рис. 8. Формы канавок на дисках трения:

Зубчатые передачи.

Зубчатыми называют механизмы (передачи), в которых движение между звеньями (зубчатыми колесами) передается с помощью последо­вательно зацепляющихся зубьев.

Зубчатым зацеплением принято называть процесс передачи движе­ния с помощью зубьев. У зубчатого колеса условно различают ТЕЛО и ЗУБЧАТЫЙ ВЕНЕЦ.

Зубчатой рейкой называется колесо, радиус которого равен бес­конечности.

Профилем зуба называется линия пересечения поверхности зуба с какой либо заданной поверхностью (например, плоскостью, перпенди­кулярной оси колеса).

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Источник

kedoki

Гибридная феноменология бронетехники

Трансмиссия танка. Часть пятая: главный фрикцион

Скажу прямо, в прошлый раз я облажался. С самого начала цикла нужно было стремиться к тому, чтобы как можно раньше приступить к рассмотрению какого-нибудь реального танка. Для этого нужно понять принцип работы КПП (первые два поста), принцип синхронизации (третий пост), суть главного фрикциона и механизмов поворота (четвёртый пост). После этого пятым постом должно быть подробное описание трансмиссии какого-либо танка, ну а трёхвальные КПП можно было бы и на потом оставить.

Но вместо этого Т-34-76 мы пощупаем только в седьмой части, хотя могли бы сделать это уже вчера или сегодня. Жаждущий сладких хлебов и зрелищ зритель негодует.
Расцепление и сцепление двигателя с коробкой передач.
Представим, что будет, если двигатель жёстко соединить с коробкой передач, а коробку передач через бортовые редукторы к ведущим колёсам танка. Мы едем на 40-тонном гробу на второй передаче и решили перейти на третью. В момент переключения передачи окружные скорости шестерней должны выровняться, а это означает изменение скоростей вращения ведущего и ведомого валов КПП. Но как изменить скорости вращения валов, когда ведущий вал связан с двигателем, а ведомый будет продолжать вращаться из-за того, что 40-тонный танк движется по инерции? Каким-то жалким конусным синхронизатором 40-тонный танк не притормозить, равно как и двигатель.

Решение напрашивается само собой: если отключить коробку передач от двигателя, то относительно лёгкий ведущий вал будет вращаться по инерции. Его скорость можно без труда изменить конусным синхронизатором, что позволит произвести уравнивание окружных скоростей зубьев и безударно включить нужную передачу.

Фрикционная муфта или просто фрикцион.
Разрешить эти проблемы можно с помощью муфты, передающей вращение посредством трения, то есть фрикционной муфты или просто фрикциона. Простейший фрикцион устроен следующим образом:

На ведущем валу неподвижно закреплён металлический диск. На ведомом валу также находится диск, который может скользить на шлицах. В разомкнутом состоянии между дисками есть зазор, поэтому ведущий вал вращается, а ведомый неподвижен. Если прижать один диск к другому с большой силой, то ведущий и ведомый валы начнут вращаться как одно целое. То есть во фрикционе вращение передаётся не при помощи зубьев или кулачков, а при помощи силы трения.

Предохранительная функция главного фрикциона.
Соединим двигатель с коробкой передач при помощи фрикциона, который называется главным. Повторим опыт с употреблением алкоголя и неаккуратным вождением танка. Что случится, если мы теперь впилимся в ДОТ? Ведущие колёса и связанные с ними валы и шестерни резко остановятся, остановится и ведомый диск фрикциона. Ведущий диск фрикциона сцеплен с маховиком двигателя, который имеет большой запас энергии. Двигатель стремится вращать ведущий диск фрикциона, ведомый же диск останется неподвижным, поэтому фрикцион начнёт пробуксовывать, а поломки не произойдёт. Конечно, диски будут интенсивно изнашиваться, но лучше износить и заменить один-единственный главный фрикцион, чем выбрасывать всю трансмиссию и двигатель в придачу.

Есть главный фрикцион и на автомобилях, автохолопы называют его сцеплением.

Модель фрикциона из Лего.
От безделия и праздного бытия я соорудил из подручных деталей полнофункциональную модель фрикциона. Выглядит эта штука следующим образом:

Так как гладкие пластиковые поверхности постоянно пробуксовывают, в качестве дисков используются резиновые шины, обеспечивающие лучшее трение. На ведомом и ведущем валах посажены колёса, одно из которых подвижное, а другое неподвижное. Если нажать на рычаг, то колёса сцепятся и фрикцион включится:

За красной крышкой скрывается механизм включения и выключения фрикциона. Посмотрим, что там такое:

С рычагом связана пружина, которая прижимает чёрный нажимной диск к ведущему колесу, придавливая его к ведомому колесу.

Включим фрикцион. Нажимной диск сдвигается. Так как корпус снят, ось перекашивается. Так-то она через пластины прижималось к стенкам корпуса:

Теперь осталось соединить фрикцион с коробкой передач (кот решил понюхать валы, мало ли что не так):

В настоящих фрикционах используется несколько пружин, равномерно прижимающих один диск к другому. У меня была только одна пружина, поэтому неизбежный перекос пришлось компенсировать направляющими плоскостями и массивным корпусом. Другое отличие настоящих фрикционов от моего поделия заключается в том, что прижимной диск вращается вместе с прижимающимся диском, у меня же он неподвижный. Это приводит к трению между прижимаемым колесом и диском, которое съедает часть силы. И хотя конструкция моя выглядит хлипкой, она на удивление надёжна и работоспособна. Я долго туда-сюда двигал рычаг насилуя механизм, но даже после всех экзекуций фрикцион продолжал работать без сбоев. Да и прижимной силы хватает для того, чтобы в штатном режиме работы вращение передавалось вообще без пробуксовок.

Настоящий фрикцион.
А вот так выглядит настоящая конструкция.

Не трудно разобрать, что ведомый диск зажимается между маховиком и нажимным диском. Нажимной и ведомый диски отходят под воздействием чашки с шариками, к которой подведён рычаг управления, тяга от которого идёт к педали сцепления.

Многодисковые фрикционы.
Если взять только два стальных диска, то возникающей между ними силы трения не хватит для движения не то, что танка, даже трактора. Увеличивать силу сжатия дисков нерационально, так как в этом случае фрикцион очень трудно будет выключить.

Но и это не предел совершенства. Если погрузить фрикцион в масло, то оно будет эффективно отводить тепло и уменьшать износ дисков. Конечно, сила трения снизится, но это можно скомпенсировать фрикционными накладками и многодисковой схемой.

Беспружинный фрикцион.
Нажатие на педаль сцепления требует значительных усилий. Облегчить труд мехвода можно при помощи гидравлического привода:

В принципе, раз для выключения фрикциона используется давление жидкости, то можно сделать ещё один шаг и вообще отказаться от пружин. Такой фрикцион называется беспружинным, а сжатие дисков осуществляет гидравлика:

Достоинство такой схемы заключается в удобстве управления. Кроме того, привод к фрикциону не требует регулировки, поскольку нужное давление обеспечивается редукционным клапаном.

Ну а на сегодня всё. В следующий раз поговорим о механизмах поворота, тормозах и, если хватит места, о заднем ходе.

Источник

Трансмиссия танка. Часть пятая: главный фрикцион

Скажу прямо, в прошлый раз я облажался. С самого начала цикла нужно было стремиться к тому, чтобы как можно раньше приступить к рассмотрению какого-нибудь реального танка. Для этого нужно понять принцип работы КПП (первые два поста), принцип синхронизации (третий пост), суть главного фрикциона и механизмов поворота (четвёртый пост). После этого пятым постом должно быть подробное описание трансмиссии какого-либо танка, ну а трёхвальные КПП можно было бы и на потом оставить.

Но вместо этого Т-34-76 мы пощупаем только в седьмой части, хотя могли бы сделать это уже вчера или сегодня. Жаждущий сладких хлебов и зрелищ зритель негодует.

Расцепление и сцепление двигателя с коробкой передач.
Представим, что будет, если двигатель жёстко соединить с коробкой передач, а коробку передач через бортовые редукторы к ведущим колёсам танка. Мы едем на 40-тонном гробу на второй передаче и решили перейти на третью. В момент переключения передачи окружные скорости шестерней должны выровняться, а это означает изменение скоростей вращения ведущего и ведомого валов КПП. Но как изменить скорости вращения валов, когда ведущий вал связан с двигателем, а ведомый будет продолжать вращаться из-за того, что 40-тонный танк движется по инерции? Каким-то жалким конусным синхронизатором 40-тонный танк не притормозить, равно как и двигатель.

Решение напрашивается само собой: если отключить коробку передач от двигателя, то относительно лёгкий ведущий вал будет вращаться по инерции. Его скорость можно без труда изменить конусным синхронизатором, что позволит произвести уравнивание окружных скоростей зубьев и безударно включить нужную передачу.

Фрикционная муфта или просто фрикцион.
Разрешить эти проблемы можно с помощью муфты, передающей вращение посредством трения, то есть фрикционной муфты или просто фрикциона. Простейший фрикцион устроен следующим образом:

На ведущем валу неподвижно закреплён металлический диск. На ведомом валу также находится диск, который может скользить на шлицах. В разомкнутом состоянии между дисками есть зазор, поэтому ведущий вал вращается, а ведомый неподвижен. Если прижать один диск к другому с большой силой, то ведущий и ведомый валы начнут вращаться как одно целое. То есть во фрикционе вращение передаётся не при помощи зубьев или кулачков, а при помощи силы трения.

Предохранительная функция главного фрикциона.
Соединим двигатель с коробкой передач при помощи фрикциона, который называется главным. Повторим опыт с употреблением алкоголя и неаккуратным вождением танка. Что случится, если мы теперь впилимся в ДОТ? Ведущие колёса и связанные с ними валы и шестерни резко остановятся, остановится и ведомый диск фрикциона. Ведущий диск фрикциона сцеплен с маховиком двигателя, который имеет большой запас энергии. Двигатель стремится вращать ведущий диск фрикциона, ведомый же диск останется неподвижным, поэтому фрикцион начнёт пробуксовывать, а поломки не произойдёт. Конечно, диски будут интенсивно изнашиваться, но лучше износить и заменить один-единственный главный фрикцион, чем выбрасывать всю трансмиссию и двигатель в придачу.

Есть главный фрикцион и на автомобилях, автохолопы называют его сцеплением.

Модель фрикциона из Лего.
От безделия и праздного бытия я соорудил из подручных деталей полнофункциональную модель фрикциона. Выглядит эта штука следующим образом:

Так как гладкие пластиковые поверхности постоянно пробуксовывают, в качестве дисков используются резиновые шины, обеспечивающие лучшее трение. На ведомом и ведущем валах посажены колёса, одно из которых подвижное, а другое неподвижное. Если нажать на рычаг, то колёса сцепятся и фрикцион включится:

За красной крышкой скрывается механизм включения и выключения фрикциона. Посмотрим, что там такое:

С рычагом связана пружина, которая прижимает чёрный нажимной диск к ведущему колесу, придавливая его к ведомому колесу.

Включим фрикцион. Нажимной диск сдвигается. Так как корпус снят, ось перекашивается. Так-то она через пластины прижималось к стенкам корпуса:

Теперь осталось соединить фрикцион с коробкой передач (кот решил понюхать валы, мало ли что не так):

В настоящих фрикционах используется несколько пружин, равномерно прижимающих один диск к другому. У меня была только одна пружина, поэтому неизбежный перекос пришлось компенсировать направляющими плоскостями и массивным корпусом. Другое отличие настоящих фрикционов от моего поделия заключается в том, что прижимной диск вращается вместе с прижимающимся диском, у меня же он неподвижный. Это приводит к трению между прижимаемым колесом и диском, которое съедает часть силы. И хотя конструкция моя выглядит хлипкой, она на удивление надёжна и работоспособна. Я долго туда-сюда двигал рычаг насилуя механизм, но даже после всех экзекуций фрикцион продолжал работать без сбоев. Да и прижимной силы хватает для того, чтобы в штатном режиме работы вращение передавалось вообще без пробуксовок.

Настоящий фрикцион.
А вот так выглядит настоящая конструкция.

Не трудно разобрать, что ведомый диск зажимается между маховиком и нажимным диском. Нажимной и ведомый диски отходят под воздействием чашки с шариками, к которой подведён рычаг управления, тяга от которого идёт к педали сцепления.

Многодисковые фрикционы.
Если взять только два стальных диска, то возникающей между ними силы трения не хватит для движения не то, что танка, даже трактора. Увеличивать силу сжатия дисков нерационально, так как в этом случае фрикцион очень трудно будет выключить.

Но и это не предел совершенства. Если погрузить фрикцион в масло, то оно будет эффективно отводить тепло и уменьшать износ дисков. Конечно, сила трения снизится, но это можно скомпенсировать фрикционными накладками и многодисковой схемой.

Беспружинный фрикцион.
Нажатие на педаль сцепления требует значительных усилий. Облегчить труд мехвода можно при помощи гидравлического привода:

В принципе, раз для выключения фрикциона используется давление жидкости, то можно сделать ещё один шаг и вообще отказаться от пружин. Такой фрикцион называется беспружинным, а сжатие дисков осуществляет гидравлика:

Достоинство такой схемы заключается в удобстве управления. Кроме того, привод к фрикциону не требует регулировки, поскольку нужное давление обеспечивается редукционным клапаном.

Ну а на сегодня всё. В следующий раз поговорим о механизмах поворота, тормозах и, если хватит места, о заднем ходе.

Источник