Гидропневматические рессоры

 

В отечественном и зарубежном танкостроении широко применяются гидропневматические системы подрессоривания. Конструкционно они, как правило, представляют собой комплекты гидропневматических рессор (ГПР) - приспособлений, в которых сочетаются функции ёмкостей со сжимаемым газом (обладающим энергоаккумулирующими свойствами) и демпфирующих энергорассеивающих устройств (действующих по принципу клапанных и дроссельных элементов гидравлических амортизаторов).

ГПР состоит, как правило, из связанных между собой в одном блоке элементов пневматической рессоры и гидравлического амортизатора с общим для них поршнем. При прямом и обратном перемещениях поршень встречает сопротивления, пропорциональные скорости прокачивания жидкости через клапаны амортизатора и величине перемещения поршня при сжатии газа в рессоре.

В качестве разделителей газа и жидкости применяют поршни 6 (рис. 3.5 (БМД-1,2,3,4) или пластичные диафрагмы 7 (рис. 3.6) (ГМ-352). Гидравлические полости узлов ГПР, как правило, соединяются с системами регулирования положения корпуса машины (СРПК), которые включают гидронасосы и распределительные устройства, позволяющие управлять положением корпуса для повышения проходимости, уменьшения силуэта машины, обеспечения возможности стрельбы при определённом положении корпуса машины.

Распространение гидропневматических систем подрессоривания на ВГМ обусловлено рядом преимуществ перед традиционными торсионными. По сравнению с узлами подвесок, в которых применяются металлические упругие элементы, применение ГПР улучшает плавность хода машины хода машины и позволяет применять в составе самих ГПР амортизаторы. Возможность объединения упругого и демпфирующего элементов в одном узле – гидропневматической рессоре, в ряде случаев – ещё и в балансире, освобождает внутренний объем корпуса и улучшает ремонтопригодность ходовой части в полевых условиях. На ВГМ с гидропневматическими системами подрессоривания в перспективе относительно несложной представляется установка систем автоматического управления колебаниями корпуса (т.н. «активные подвески»).

Вместе с тем гидропневматическим системам подрессоривания присущи весьма серьезные недостатки, о которых следует помнить при эксплуатации ВГМ с такими системами. Проблемы с обеспечением полной изоляции газа от жидкости, которые в системах с поршнями-разделителями возникают из-за продольных царапин-«рисок» (результат износа) на поршнях и зеркалах цилиндров и из-за пористости пластических материалов (резина, полиуретан и т.п.) в системах с диафрагменными разделителями.

Утечки газа в гидравлическую полость снижают энергоемкость рессор и ухудшают демпфирующие свойства амортизаторов. На БМД-1, например, известны даже случаи гидроударов при полной утечке газа из пневмополостей.

Температурная нестабильность характеристик пневматических элементов, приводит к тому, что под влиянием нагрева газа в рессоре (от сжатий и передачи тепла от жидкости амортизатора) давления в рессоре возрастают, жесткость системы подрессоривания увеличивается и машина как бы «всплывает». В связи с температурной нестабильностью возникают также проблемы с охлаждением рессор и амортизаторов.

 Рисунок 3.5 - Гидропневматическая рессора ВГМ семейства БМД-1/БМД-2:

1 – корпус; 2 – пневмоцилиндр; 3 – крышка; 6 – поршень-разделитель; 10 – пневмокамера; 11 – зарядный клапан; 12 – шток с поршнем; 13 – проушина штока; 14 и 32 – шарнирные подшипники; 18 – опора; 21 – гидроцилиндр; 23 – гидрозамок; 31 – клапан гидроамортизатора; 34- трубка

 

Рисунок.3.6 - Гидропневматическая рессора ГМ-352:

1 – шток; 2 – гидроцилиндр; 3 – поршень гидроцилиндра; 4 – гайка гидроцилиндра; 5 – корпус рессоры; 6 – корпус гидроамортизатора; 7 – мембрана- разделитель; 8 – корпус пневмобаллона; 9 – зарядный клапан; 10 – клапанный узел гидроамортизатора

 

Так, применяемые в гидропневматических системах подрессоривания масла способны выполнить свои функции при температурах до 403 К (130°С), в то время как температура гидропневматических узлов может достигать 423-473 К (150-200°С).

Имеют место сложности с обеспечением надежности уплотнений гидравлических и газовых полостей, в которых давления могут достигать 30-40 мПа (300-400 кгс/см²).

.