Geraet4501 (kedoki) wrote,
Geraet4501
kedoki

Categories:

Допрос Книпкампа, часть 2

Читать первую часть

Синхронизация в коробках передач
5.1 Книпкампа спросили, было ли долгим включение передач в безвальных КПП фирмы Maybach когда требовалось последовательно переключить две, три или четыре пары кулачковых муфт. Он ответил, что это не так, самое долгое переключение пятое, оно длится 5/10 секунды. Остальные переключения занимали 1/10 секунды.

Речь идёт о включении скоростей в безвальных коробках передач фирмы Maybach. В них передачи включаются последовательным переключением пар муфт рычагами. Ниже дана схема коробки передач Pz.Kpfw.III Ausf.E-G. С рычагами связаны вакуумные цилиндры, пронумерованные римскими цифрами от I до IV.




Он также считал, что полуавтоматические коробки передач требуют больше переключений передач, чем коробки-автоматы, больше тепла выделяется в сцеплениях. Моменты инерции вращающихся частей были настолько малы, насколько это возможно.

Для быстрого и плавного включения передач с учётом необходимости последовательного переключения пар муфт нужно очень быстро тормозить или ускорять пары шестерён, выравнивая их угловые скорости. Для этого масса шестерён была уменьшена до предела.

5.2 Дисковые синхронизаторы коробок передач Zahnradfabrik танков Pz.Kpfw.III и Pz.Kpfw.IV особого смысла не имели и были, скорее, для красоты.


В коробках передач Pz.II Ausf.A-C, F и L, на Pz.III Ausf.A-C и H-N и на Pz.IV использовались малоэффективные по мнению Книпкампа дисковые синхронизаторы

5.3 Синхронизаторы в коробке передач Пантеры были эффективны лишь на половину. Также стало ясно, что из-за чрезмерной нагрузки на подшипник и вал выключалась третья передача (в оригинале: выскакивала, видимо, имеется ввиду самопроизвольное расцепление кулачковой муфты).


Конусные синхронизаторы коробки передач Пантеры

В коробке передач Пантеры 4-7 скорости включались муфтами двухстороннего действия, каждая шестерня вращалась на двух подшипниках. Третья скорость включалась муфтой одностороннего действия (отмечено красной стрелкой) на конце вала, справа от неё вал опирался только на один подшипник. Выяснилось, что это слабое место и скорость самопроизвольно выключалась.



Напряжения зубьев шестерён
6.1 Что касается поверхности зубьев шестерён, Книпкамп утверждал, что полная теория была разработана профессором Ульрихом (Ullrich) из Высшей школы (Hochschule) в Штутгарте, у которого можно узнать всю информацию. Наиболее распространённым было использование углеродистой стали, закалённой индукционным нагревом, метод которого разработала фирма Fritz Werner A.G. из Berlin-Marienfelde. Пальцы траков тоже изготавливались из углеродистой стали, закалённой индукционным нагревом.

6.2 В ответ на вопрос о расчёте напряжения зубьев шестерён Книпкамп снова сослался на Ульриха как на авторитет.

6.3 Грубо говоря, напряжение, которое допустимо при сохранении сцепления шестерен друг с другом (чтобы они не выкрашивались от чрезмерной нагрузки), на танках удваивается, соответственно ширина шестерней увеличивается вдвое. При сохранении сцепления друг с другом шестерни должны выдерживать пробег в 200 000 километров, но в случае с танками достаточно пробега в 20 000 км. Ограничивающим фактором является износ, поскольку обычно нет опасности поломки зубьев шестерён.

Мы не поняли до конца, как это правильно перевести.

6.4 Требование на пробег в 20 000 километров для шестерён трансмиссии танка стоит под вопросом, поскольку оно настолько велико, что у союзников подобного не было и близко. Также учитывая известные проблемы немцев с бортовыми передачами, этот срок жизни шестерён тем более кажется завышенным. Однако Книпкамп повторил, что это было нормальное требование по пробегу. Книпкамп утверждал, что проблем с нарезкой зубьев шестерён не было и производственные требования не ограничивали типы используемых шестерён. Выбор типа шестерён зависел исключительно от требований конструкций. Многие крупные фирмы-производители шестерён имели испытательные установки с циркуляцией мощности, в которых две коробки передач с начальной нагрузкой (initial load) соединялись вместе, а мотор лишь восполнял потери мощности.

6.5 Записи осциллографа (G.2984 - G.2997) вместе с фотографиями (G.2998 - 2013), которые были получены в Германии, но об их использовании нам не известно, были показаны Книпкампу. Он заявил, что это были записи с измерителя крутящего момента электромагнитного типа Huggenheimer, соединённого с осциллографом. Измеритель крутящего момента был установлен в Пантеру для исследования влияния остановочных тормозов на поломку шестерён бортовых передач. Книпкамп считал, что шестерни недостаточно прочные, но MAN утверждали, что сухарь тормозов (???, sprag of the main brakes) перегружал шестерни.


Бортовые передачи - известное слабое место Пантер. Здесь, видимо, говорится о поломке бортовых передач во время торможения танка. Тормоза блокируют бортовые передачи, а танк останавливается не сразу и едет по инерции стремясь вращать гусеницы, а вместе с ними ведущие колёса и валы бортовых передач. Это даёт повышенные нагрузки на них.

6.6. Книпкамп сказал, что он оказался прав и в итоге Пантеры были оснащены бортовыми передачами от Тигров. Очень странное утверждение, у Тигров бортовые передачи были планетарными, а у Пантер обычные, на них ничего подобного не ставили. Возможно, речь идёт о том, что для Пантеры 2 были выбраны бортовые передачи от Тигра 2, а не от первой Пантеры.

По мнению Книпкампа, паразитные шестерни были слишком широкими, чтобы равномерно распределять нагрузку, в дальнейшем обычно использовали две более узкие шестерни, расположенные бок о бок там, где требовалась одна широкая шестерня. Это было использовано в бортовых передачах Мауса.

6.7 Динамометр дал корректные показания крутящего момента, включая пульсации (rippes), частота которых могла достигать 50 раз в секунду. Книпкамп не мог сказать, что вызывало эти пульсации, но предположил, что это связано с зубьями звёздочки. Угол кулачка на тормозах был изменён.

6.8 Книпкамп точно не знал, почему ширина шестерён у разных пар в коробке передач Пантеры так отличается, но предположил, что это скорее всего связано с экспериментами по определению минимальной ширины шестерён с учётом требований по нагрузке.

Тормоза
7.1 Книпкампа спросили по поводу ожидаемой эффективности тормозов, он ответил, что тормоза должны обеспечивать замедление в 4,5 м/с² при движении вперёд и назад по ровной поверхности. (Однако он добавил, что это эквивалент тормозов, удерживающих на 45-градусном склоне, и 46g, что эквивалентно 28-градусному склону.) Они вычислили, что коэффициент трения стали по бетону примерно 0,4, а резины по бетону 0,7.

7.2 Что касается материала для изготовления тормозов, поначалу использовался асбест, а затем спрессованная стальная стружка (steel wool) в резине Buna (фирма, часть IG Farben, занимающаяся производством резины), которая хороша для колёсной техники, но в танках возникал неприятный запах.

7.3 Коэффициент трения сталь по стали возрастает с уменьшением скорости, поэтому в конце тормозного пути тормоз нужно ослаблять. Это не проблема при использовании ручного управления тормозами, но Книпкамп считал, что это неприемлемо для тормозов в механизме поворота и при использовании сервоуправления тормозами с саморегулировкой, и предпочитает использовать американский тип без саморегулирования. Он построил график зависимости C от μ, где C - это трение ботинка, разделённое на силу, приложенную к педали. Для тормозов непосредственного действия это прямая линия, а для тормозов с сервоуправлением это кривые, идущие вверх при высоких значениях, и при этом вполне возможны "срывы" вниз. Полностью проблема тормозов очень подробно изучена профессором Кёсслером (Prof. Koessler) из Брауншвейга, у которого можно узнать всю информацию.

Что значит, тормоза с саморегулированием? Рассмотрим на примере колодочного тормоза. В тормозах с простым механическим приводом водитель давит на педаль и тем самым прижимает через механические приводы колодки к тормозному барабану. Водитель может давить на педаль сильнее или слабее, регулируя торможение. Однако такой метод может требовать больших физических усилий. Существует альтернативная конструкция с гидравлическим включением тормоза. Водитель давит на педаль и тем самым включает подачу масла под давлением в тормозной цилиндр. Колодки прижимаются к тормозному барабану не силой ноги, а давлением масла, которое создаётся гидравлическим насосом. У такой системы есть два весомых достоинства. Во-первых, она не требует больших физических усилий даже на тяжёлых танках. Во-вторых, гидравлическая система автоматически регулирует давление на колодки, поэтому не требуется регулировка тормозов.

Книпкампу не нравятся тормоза с автоматической регулировкой давления на колодки, поскольку такая система не даёт возможности плавно ослаблять тормоз в конце тормозного пути.


Колодочный тормоз лёгкого полугусеничного тягача Sd.Kfz.10, цифрой 3 обозначен тормозной цилиндр.

7.4 Во время дискуссии о тормозах Книпкампа спросили о сервоприводах. Он сказал, что их использование по возможности нужно избегать, но из-за проблем с переводом возникло недопонимание, сейчас мы считаем, что скорее всего он имел ввиду самоуправляющийся тип тормозов, а не внешнее сервоуправление.

Вероятно, дело тут в следующем. Хотя саморегулирующиеся тормоза Книпкампу не нравились, он не был против сервоуправления вообще.

7.5 Книпкампа спросили о торможении двигателем ZF, при котором дросселируется выхлопная труба. Он описал это как детскую игру и сомневался в том, что это использовала фирма Saurer.

Системы управления
8.1 На вопрос о том, какой тип управления он предпочитает, механический, гидравлический или пневматический, Книпкамп ответил, что прямой механический привод предпочтительнее благодаря простоте и надёжности. Что касается остальных двух типов, он предпочитал пневматическое управление гидравлическому. Книпкамп считал вакуумную систему управления наименее предпочтительной из-за изменяющихся условий с высотой, кроме того, механизм будет слишком большим и медленным в действии.

Видимо, речь идёт об изменении атмосферного давления в зависимости от высоты, к чему чувствителен вакуумный механизм, работающий за счёт разницы давлений.

8.2 Рулевое управление предпочтительнее рычагов, поскольку даёт возможность водителю сохранять одно и то же положение.

Это понятно. Одно дело сидеть и наклонять рулевой штурвал, совсем другое дело периодически тянуться вслед за рычагами. С другой стороны, на Tiger (P) и Ferdinand рычаги были расположены так, что за ними не нужно было тянуться при любых положениях, потому что их оси были прямо под сидением водителя.

8.3 Книпкамп считал, что в коробке передач гидравлическое управление с механической связью является в сущности необходимым для обеспечения быстрого и уверенного переключения передач, хотя проблемы могут растянуть разработку до 3-4 лет пока механизм не будет совершенно доведён до ума.

Это горький опыт разработки полуавтоматических коробок передач на Pz.Kpfw.III и на Тиграх. Их конструкции были очень сложны и интересны, мехводы управлялись с ними вообще без труда, но всякий раз приходилось кропотливо и долго доводить их до ума.

Прочие вопросы
9.1 Книпкампа спросили о проблемах двигателей с длинными выходными валами. Он ответил, что валы 12-цилиндровых бензиновых двигателей не подвержены поломкам из-за торсионных нагрузок (на скручивание), поломки в итоге случаются на 12-цилиндровых дизельных двигателях из-за частотных скачков (флуктуаций) крутящего момента в процессе работы; так же у дизельных двигателей более тяжелый маховик. На чешском дизеле Татра с аналогичным устройством случались поломки вала, поэтому для гашения колебаний на скручивание (торсионных) на обоих концах вала были применены парные резиновые прокладки ("Layrub") (блуждающие, не жестко связанные).


Дизельный двигатель Tatra 103

Здесь, вероятно, имеется ввиду проблема скручивания валов из-за того, что у дизельных двигателей выше крутящий момент при той же мощности, чем у бензиновых. Например, бензиновый двигатель Maybach HL 120 TRM выдавал 300 л.с. при 3000 об/мин, он использовался с коробкой передач Zahnradfabrik SSG 76, рассчитанной на крутящий момент 76 mkg (кг на метр). Для сравнения, чешский дизель Tatra 103 выдавал 220 л.с. при 2250 об/мин, на Jagdpanzer 38 D его использовали с коробкой передач Zahnradfabrik AK-5-80, рассчитанной на крутящий момент 80 mkg.

Комментарий Антона: "Дело в том, что одним из косяков дизельного двигателя является непостоянство крутящего момента. Оно как бы подскакивает и падает, подскакивает и падает - в пределах определенной амплитуды. Соответственно карданное соединение этим колебанием разносит в хламину.

Если обратить внимание на полноприводные дизельные грузовики, то можно увидеть, что карданные валы на задние мосты не сплошные, а как бы состоят из последовательных нескольких валов.

Плавности хода дизеля добиваются установкой гидромуфты, которая сглаживает эти "флуктуации", либо увеличивают количество цилиндров. В тексте же идет речь о самом "примитивном" способе устранения колебаний - о резиновых прокладках."


На этом перевод закончен. Текст подготовили Станислав Беленький и Дмитрий Зайцев. Девятую часть перевёл Антон Snoll Закрылкин, за что ему большое спасибо.
Tags: sekrit dokuments, гистория, танкач, трансмиссии
Subscribe

  • Обзор двухтактных дизелей, часть 2

    В первой части статьи мы говорили о принципах двухтактных двигателей и разобрали схему двухтактного двигателя со встречно-движущимися поршнями на…

  • Обзор двухтактных дизелей, часть 1

    Просматривая материалы по Е-серии я заинтересовался упоминаниями двухтактного танкового дизельного двигателя TM118 фирмы…

  • Дайджест из ВК #2

    Очередная подборка небольших постов из ВК о бронетехнике: Богатый внутренний мир ARL 44 И снова обозначения немецкой бронетехники (всё никак не…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 12 comments

  • Обзор двухтактных дизелей, часть 2

    В первой части статьи мы говорили о принципах двухтактных двигателей и разобрали схему двухтактного двигателя со встречно-движущимися поршнями на…

  • Обзор двухтактных дизелей, часть 1

    Просматривая материалы по Е-серии я заинтересовался упоминаниями двухтактного танкового дизельного двигателя TM118 фирмы…

  • Дайджест из ВК #2

    Очередная подборка небольших постов из ВК о бронетехнике: Богатый внутренний мир ARL 44 И снова обозначения немецкой бронетехники (всё никак не…