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聊聊坦克減振器與限位器的那些事

樓主 本徹 m25054444
GP26 BP-

過了好久好久某魔法遊戲終於更新更到現代坦克了 (還附送了一票近代飛機跟現代直升機跟他們射出來的好可怕燒火棍),懶癌發作了許久後決定來填坑

恩,前行提要,轉載的文章,但經過我的重新排版、詮釋、補充、刪減與增加圖片,有興趣的可以點最後的原文鍵接。






這次要談的是坦克懸掛中,除了彈性元件(平衡式懸掛、克里斯蒂懸掛、扭杆懸掛、液氣懸掛等)以外的兩個重要組件:減振器與限位器

減振器是安裝在車體和負重輪之間的阻尼元件,用來消耗車體的振動能量,衰減振動,以防止共振情況下車體振幅過大。坦克由於車身較長,仰俯振動顯著,對成員舒適性和射擊準確性影響較大。
舉個例子,減振器可以讓坦克在急停射擊時,因慣性造成的車身前後晃動更快消失,在坦克橫越高低落差時也可以避免像怪獸卡車那樣,因懸掛彈性太好而抖個不停的現象。


在車首和車尾安裝減震器能夠提供更大的阻尼力矩現代坦克多在最前、最後1到2個負重輪處安裝減振器,以便有效的衰減車體仰俯振動。
目前坦克減振器主要分為液壓減振器摩擦式減振器兩種。其中液壓減振器又可分為筒式減振器葉片式減振器


筒式減振器的結構簡單,製造工藝好,工作性能穩定,應用廣泛。但是通常佈置在車體外,防護性較差。
T-64的筒式減振器,活塞桿外安裝有防塵套。

當負重輪運動時,葉片式減振器的擺臂隨著平衡肘、連桿進行擺動,使得葉片在殼體內旋轉,在減振器內部形成高壓腔和低壓腔,葉片掃過的體積即為通過阻尼孔的流量。
葉片式減振器本身牢固,又允許佈置在負重輪內側,防護性好。與車體側裝甲大面積接觸,也提高了散熱能力。但是製造比較複雜,質量和尺寸比較大,內部密封困難,縫隙多,阻尼力散佈大,存在大量的縫隙流動,因此阻尼係數受液體黏度影響大,溫衰明顯。

布置於T-72坦克126對負重輪的葉片式減振器

底盤上方形有圓洞的就是開給葉片式減振器的安裝口


T-14阿瑪塔也採用了葉片式減振器,安裝在第1247對負重輪上


摩擦式減振器藉由摩擦阻尼消耗振動能量,衰減車體振動,其結構十分簡單,熱平衡溫度高;在扭杆式懸掛中允許與與扭杆同軸佈置,因此佔用空間小,結構緊湊。但在此佈局下,摩擦式減振器的發熱容易使扭杆端部退火,所以摩擦片與扭杆之間的隔熱非常重要。摩擦式減振器的特點是大轉角、大能量、結構簡單、防護性好,但是對於摩擦片的加工精度和材料等級要求很高。

M1艾布蘭的第1、2、7對負重輪就安裝了同軸摩擦減振器,因為藏在車體內部,外側已經看不到部件了。在底盤上可以看到安裝減振器的大開口。

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2 樓 本徹 m25054444
GP17 BP-
限制器的作用是限制坦克在克服大的不平整障礙時,懸掛的彈性元件不會因為變形過大而損壞;同時為平衡肘提供輔助支撐,改善受力狀態。
舉個例子,坦克如果以高速越過一個障礙物
(蘇系車傳統藝能)(坦克就是要拿來飛的),如果沒有限制器的存在,懸掛系統在重落地時會直接被壓到底,從而導致彈簧或扭桿的損壞,甚至有可能傷到底盤

坦克採用的限制器主要有三種:剛性限制器彈性限制器阻尼限制器。後兩者由於具有彈性,也被稱為緩衝器。

剛性限制器就是在懸掛最大行程處設置一個金屬擋塊,使平衡肘的運動幅度不能超過設計的行程。但由於剛性限制器剛度很大,沒有緩衝能力,會給車體帶來較大的衝擊載荷。
 
M60第2、3、4、5對負重輪的限制器,(簡單的)片狀金屬擋塊。
 
Conqueror的限制器安裝在不共用彈簧的兩個負重輪之間,T型鐵塊。
Centurion坦克依然使用相同的懸掛,但是進行了改進,在頂部安裝了減振器

T-80的剛性限制器,第1、2、6對負重輪裝有筒式減振器。
 

彈性限制器就是將剛性限制器的金屬塊以剛度相對較小的彈性元件來代替的限制器,包括橡膠塊、錐形螺旋彈簧、碟形彈簧等。
 
IS-7坦克限制器,錐形螺旋彈簧,支撐位置比較特殊。
 
M60第1、6對負重輪的限制器,錐形螺旋彈簧,還可以看到筒式減振器
 
MBT70的
 
一的,第1、2、3、6、7對負重輪上裝的是桶式液壓減振器

 
阻尼限制器是利用緩衝器本身的阻尼特性來消耗車輛振動的動能的限制器,相當於又一個小號的減振器,再次起到減振的作用。主要分為液壓式和膠泥式。
膠泥限制器的工作原理和液壓限制器類似,不同的是膠泥限制器阻尼體為高分子的塑性體,該塑性體通過小孔也可以提供阻尼,與液壓油不同,膠泥具有較小的體積彈性模量,它可以被壓縮。由於膠泥的流動性差,因此密封相對容易,且膠泥可以耐300°C高溫,提高了限制器的工作溫度範圍和吸能容量。
 
豹2的豪華坦克懸掛,第1、2、3、6、7對負重輪裝有摩擦式同軸減振器和液壓阻尼限制器,第4、5對負重輪採用彈性限制器。安裝有摩擦式同軸減振器的平衡肘與沒有安裝的平衡肘下落角度不一樣。
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3 樓 本徹 m25054444
GP22 BP-
接下來關照一下M26之後的美國坦克家族
M26坦克,採用扭杆懸掛,第1、2、5、6對負重輪安裝有筒式減振器。錐形螺旋彈簧限制器。

M26的第一對負重輪的懸掛裝置比較特別,負重輪與誘導輪共同安裝在一個平衡肘上,而扭杆則安裝在拉桿上,減振器也安裝在拉桿上,這樣的設計使得當第一對負重輪受衝擊收縮時,誘導輪可以自動頂出,用於自動張緊履帶,防止履帶脫落。另外在製動時,對作用在履帶上劇烈的張力和作用在第一對負重輪上的負載荷起緩衝作用,同時還可以減輕制動的縱傾。

同樣的設計延續到M46上,不同的是負重輪的平衡肘上也安裝了減振器,M26只有拉桿上有減振器。


M48坦克的懸掛發生了很大變化,第一對負重輪與誘導輪不再安裝在一起,而是之間用傳動環節連接,但是起到的效果是一樣的。減振器調整為第1、2、6對負重輪。錐形螺旋彈簧限制器。

第一對負重輪的設計在M60上也可以看到 (但錐形螺旋彈簧限制器被砍到剩下第1、6對,剩下的被換成金屬擋塊……

到了M1艾布蘭,第一對負重輪和誘導輪之間用傳動環節仍然在使用。可以看到第1、2對扭杆根部安裝的盒子(摩擦式減振器),限制器(被砍)為剛性限制器


大概到這邊,感謝閱讀

(你是不是又沒填液氣懸掛的坑)
(算了,這次的主角不是懸掛,下次一定……厄,希望啦)
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