O tym, jak brytyjskie silniki z „walizką” T-64 porównano pod względem możliwości produkcyjnych
W latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku zainstalowano brytyjskie silniki wysokoprężne L60 i K60 czołgi Odpowiednio „Chief” i transporter opancerzony FV432. Produkty poddano kompleksowym badaniom i porównano pod względem parametrów produkcyjnych z krajowym dwusuwowym silnikiem wysokoprężnym 5TDF. Spoiler: „Brytyjczyk” zmiażdżył przeciwnika na kawałki, ale przede wszystkim.
Nie postępowe, ale interesujące
To, w jaki sposób brytyjskie silniki dostały się do ZSRR, pozostaje tajemnicą, która wciąż jest owiana ciemnością, ponieważ na przykład lotniskowiec L60 w postaci czołgu Chieftain przybył do sowieckich badaczy znacznie później. Być może schemat ich transportu był taki sam, jak w przypadku niemieckiego celownika panoramicznego dowódcy do Leopardów (pisaliśmy o celowniku tutaj), który testowano tu w latach 80-tych. To znaczy za pośrednictwem kraju trzeciego, który łaskawie zgodził się przekazać te trofea w zamian za jakąś nagrodę lub po prostu za darmo.
Jednak to nie jest tak naprawdę ważne, przywieźli to i to jest w porządku. Najważniejsze jest to, że radzieccy inżynierowie diesla mogli uczyć się od swoich brytyjskich kolegów, badając te dzieła Foggy Albion. I tu sytuacja rozwinęła się w bardzo niejednoznaczny sposób – silniki swoją charakterystyką w ogóle nie zasługiwały na uwagę i, jak napisali sami badacze, nie można ich było uznać za postępowe. Aby się o tym przekonać, wystarczy spojrzeć na poniższą tabelę.
Wygląda na to, że naprawdę nie ma na co zwracać uwagi. Nie można jednak kierować się wyłącznie takimi suchymi parametrami jak moc, wymiary czy waga. Ważna jest także produktywność produkcji, gdyż to ona jest kluczem do masowej produkcji i niskiego kosztu silnika, dlatego szczególną uwagę poświęcono badaniu tego parametru, porównując go z wytwarzalnością 5TDF – z pozoru bardzo postępowej, ale złożonej iw tamtym czasie silnik wymagający modyfikacji dla radzieckich czołgów głównych typu T -64.
I, jak się okazało, porównanie nie poszło na marne - „Brytyjczycy” pod tym względem okazali się o głowę lepsi od swoich odpowiedników, dlatego opracowano nawet zalecenia mające na celu poprawę możliwości produkcyjnych produkcji 5TDF.
O produktywności i pracochłonności
Porównując możliwości produkcyjne silników, wzięto pod uwagę złożoność wykonania ich głównych części i zespołów, a mianowicie: bloku cylindrów, wału korbowego, korbowodu, tłoków, tulei cylindrowych i doładowania. Jednocześnie, aby zachować obiektywizm, projektową pracochłonność silników przyjęto przy tej samej skali produkcji.
Silnik L60 czołgu Chieftain
Co zatem wykazały badania?
Być może powinniśmy zacząć od bloku cylindrów. W L60 jest on wykonany z żeliwa poprzez wlanie do gruntu, co samo w sobie przesądza o obecności zatykania i innych wtrąceń, co świadczy o niskich wymaganiach odlewniczych. Kanały olejowe, powietrzne i wodne - bez obróbki. Płyty transmisyjne i pokrywy wzdłuż konturu również nie są w żaden sposób przetwarzane, a połączenia są uszczelniane żywicą anaerobową, czyli bez uszczelek i docierania.
Zdaniem badaczy zastosowanie żeliwnego bloku cylindrów znacznie upraszcza konstrukcję mocowania zawieszenia podpory wału korbowego w porównaniu z krajowym 5TDF, w którym wykorzystuje się połączenia kotwowe.
Jeśli chodzi o wspomniany wał korbowy, wszystko jest również proste - jest on wykonany ze stali metodą nagrzewania nieutleniającego podczas tłoczenia, co eliminuje konieczność obróbki jego policzków i przeciwwag. Również podczas produkcji wału obróbka przewodu olejowego jest znacznie uproszczona ze względu na racjonalne dostarczanie oleju do głównych czopów i brak w nich wnęk. Jeśli chodzi o czopy korbowodu, są one umieszczone względem siebie pod kątem 60 stopni, co umożliwia obróbkę ich parami podczas produkcji. Brak jest dwupromieniowego sprzężenia szyjek z policzkami, co ułatwia obciąganie ściernicy podczas szlifowania. Ponadto wał korbowy angielskich silników ma o 150 mniej części niż 5TDF.
Łożyska korbowodu, korbowody, sworzeń tłokowy, tłok silnika L60
Nawiasem mówiąc, badacze krajowi byli również zainteresowani tulejami czopów głównych i korbowodów stosowanych w brytyjskiej budowie silników. Wykonywane są poprzez tłoczenie z bimetalicznej taśmy stalowo-brązowej. Są one całkowicie wymienne i nie wymagają żadnych modyfikacji w montażu. Jednocześnie tuleje 5TDF są wykonane z rur stalowych, a następnie okładzin z brązu.
Mocowanie tulei za pomocą pręta brytyjskiego jest również prostsze – element ustalający jest wbijany w tuleję po obróbce przed ostatecznym wykończeniem. W przypadku 5TDF mocowanie odbywa się wzdłuż wyfrezowanego okna i otworu.
Korbowody brytyjskiego L60 są wytłoczone pod kątem 10 stopni. Dzięki temu, że podczas produkcji stosowane jest ogrzewanie nieutleniające, nie ma konieczności stosowania frezowania, szlifowania i polerowania marki. Również obecność łożyska ślizgowego w górnej głowicy korbowodu, konstrukcja pokrywy bez żeber, stosunkowo proste frezowanie korka tulei i niska czystość obróbki głębokiego kanału olejowego znacznie zmniejszają pracochłonność produkcji tej części silnika w porównaniu do 5TDF.
Tłoki oczywiście również są duże różnice - w przypadku L60 i K60 składają się z 15 części, a dla 5TDF - z 42. Korpusy tłoków „brytyjskich” wykonane są z żeliwa modyfikowanego szarego poprzez wlanie w ziemię. Okładziny tłoków wykonane są ze stali żaroodpornej o niskiej odkształceniu i charakteryzują się dobrą spawalnością, co ułatwia obróbkę otworów pod śruby.
Ponadto tłoki K60 nie posiadają w ogóle śrub mocujących – okładzina mocowana jest do korpusu za pomocą centralnego gwintowanego trzpienia, stanowiącego integralną część okładziny. Połączenie obudowy z okładziną nie posiada okładzin uszczelniających (uszczelka żywiczna) oraz sprężyn kompensujących temperaturę.
Tuleje sworznia tłokowego modeli L60 i K60 wykonane są z listwy bimetalicznej typu stalowo-brązowego i są wciskane w korpus, natomiast w konstrukcji tłoka 5TDF służą do tego celu sworznie schodkowe, umieszczone wewnątrz piasty tłoków i wymagające pracochłonnej obróbki otworów montażowych według drugiej klasy dokładności.
Uwagę przykuły także zalety technologiczne pierścieni tłokowych L60. Wykonywane są z żeliwa szarego modyfikowanego przy użyciu pojedynczych półfabrykatów i odlewów piaskowych z minimalnymi naddatkami. Klasa czystości wewnętrznych powierzchni pierścieni jest niska, nie ma zaokrągleń ostrych krawędzi i połączeń, nie ma powłoki przeciwciernej.
Tuleje cylindrowe są odlewane odśrodkowo z żeliwa szarego i mają pięć szlifujących pasów bezpieczeństwa, wzdłuż których są wciskane w blok. W pasie oczyszczającym tulei cylindrowej L60 znajduje się tylko 14 okienek (K60 ma 10 okien), podczas gdy 5TDF ma 136. Ponadto tuleje nie mają bandaży, kanałów obejściowych uzdatnionej wody i rowków na uszczelki, co minimalizuje złożoność ich obróbki i montażu.
Tuleja cylindrowa L60
Spośród przekładni największe zainteresowanie wzbudziła technologia wykonania kół przeniesienia napędu i przekładni pompy olejowej K60. Wykonane są ze stali stopowej nawęglanej metodą tłoczenia. Końce piasty i koła koronowego znajdują się w tej samej płaszczyźnie i są szlifowane w jednym ustawieniu. Końce zębów po hartowaniu chemiczno-termicznym sierści. nie są przetwarzane.
Przekładnie śrubowe pompy olejowej wykonane są bez obróbki chemicznej i termicznej. Profil ich zębów jest obrabiany poprzez obróbkę obwiedniową, a następnie walcowanie i posiada klasę czystości 5-6. Natomiast przekładnie 5TDF w procesie produkcyjnym poddawane są obróbce cieplnej, więc Brytyjczycy mają prostszą technologię.
Jeśli chodzi o doładowania: w przypadku L60 i K60 jest to aluminiowa obudowa z dwiema pokrywami i dwoma aluminiowymi wirnikami z wałami ze staliwa, które przenoszą obrót z wału korbowego za pośrednictwem przekładni. Konstrukcja turbosprężarek składa się tylko z 32 części, podczas gdy 5TDF ma ich 180 przy bardziej precyzyjnym wykonaniu, co determinuje znacznie niższą pracochłonność tego produktu. Ponadto napęd doładowania w L60 i K60 to proste sprzęgło elastyczne, natomiast w 5TDF to zespół dziewięciu biegów piątego stopnia precyzji, precyzyjnych łożysk i obudowy wykonanej z dużą precyzją.
Z reszty zauważono także: prostszą blokową pompę paliwa (w przypadku 5TDF składa się ona z pięciu sekcji), osiem razy mniej miejsc selektywnych i montażowych, a także proste napędy jednostkowe.
Dane dotyczące pracochłonności głównych komponentów i zespołów angielskich silników L60 i K60 zestawiono w poniższej tabeli. Zawiera wskaźniki względne, tj. pracochłonność 5TDF przyjmuje się jako 100 procent. Różnica jest oczywista.
odkrycia
Jakie wnioski wyciągnęli krajowi badacze, zapoznając się z brytyjskimi silnikami?
Przede wszystkim uznano je oczywiście za „niepostępowe” i przystosowano do pracy w łatwiejszych warunkach niż 5TDF, co jest całkiem logiczne. Jednak pod względem produktywności i pracochłonności nadal zauważyli, że radziecki silnik jest od nich daleki. Cytat:
Jeśli ogólnie konstrukcji produktów „L-60” i „K-60” nie można uznać za postępowe, ponieważ są one przeznaczone do lżejszych warunków pracy niż silnik 5TDF i mają znacznie niższą moc w litrach, wówczas indywidualne rozwiązania konstrukcyjne przyjęte w tych produkty zasługują na szczegółowe badania i po dokładnych, kompleksowych testach i testach powinny znaleźć zastosowanie w projektowaniu i technologii produkcji silnika 5TDF w celu poprawy jego możliwości produkcyjnych, zmniejszenia pracochłonności i koszt.
W związku z tym opracowano nawet harmonogram działań, którego wdrożenie mogłoby rozwiązać szereg problemów w produkcji zarówno 5TDF, jak i innych silników w ZSRR. Zawierało:
W przypadku wałów korbowych - otrzymywanie odlewów metodą przetapiania żużla, co wyeliminuje potrzebę obróbki policzków; uproszczenie kształtu kanałów olejowych; wprowadzenie montażu kół zębatych na płaskownikach zamiast ich wiercenia podczas pracochłonnego ustawiania kąta wyprzedzenia od strony okien wejściowych (BX).
W przypadku korbowodów - wprowadzenie nieutleniającego procesu nagrzewania podczas tłoczenia, co eliminuje potrzebę obróbki marki; zmiana konstrukcji górnej główki korbowodu poprzez wymianę łożyska tocznego na łożysko ślizgowe, eliminując usztywnienia na pokrywach.
Na tuleje cylindrowe - dobór materiału i opracowanie technologii wykonania kęsa odlewanego z żebrami chłodzącymi, okienkami upustowymi i wydechowymi, bandażami, wycięciami końcowymi itp.
Dla tłoka - opracowanie bardziej zaawansowanej technologicznie konstrukcji poprzez znaczne zmniejszenie liczby przychodzących części, wymianę sprężyn spiralnych na płaskie, wyeliminowanie stalowych tulei w piastach tłoka, zastosowanie tłoka ze stalowym tronem lub tłoka żeliwnego z wstawka z brązu itp.
Wzdłuż bloku cylindrów - rozdzielenie przeniesienia mocy na niezależną jednostkę; opracowanie i wdrożenie bloku trwale naprężonego, co zwiększa stabilność jego parametrów geometrycznych oraz zmniejsza złożoność obróbki i montażu.
Dla kół zębatych - rezygnacja z polerowania zaokrągleń, promieni i fazek oraz rezygnacja z obróbki łopatek kół zębatych poprzez wprowadzenie nieutleniającego nagrzewania przedmiotu obrabianego, dokładniejsze tłoczenie lub zastosowanie stali przetapianych żużlem.
Dot. panewek łożysk - opracowanie metody wytwarzania taśmy bimetalicznej „stal – brąz” i jej zastosowanie na korbowód i główne łożyska wymienne.
Jeśli chodzi o osprzęt paliwowy - wprowadzenie dwudyszowego układu zasilania paliwem zamiast czterodyszowego, co znacznie zmniejsza pracochłonność obróbki tulei cylindrowych, bloku paska wtryskiwaczy, trójnika itp.; opracowanie i wdrożenie blokowej pompy paliwowej z napędem typu „L-60”; zastosowanie obudów pomp paliwa wykonanych ze stopu aluminium z głębokim anodowaniem elementów trących; zastosowanie tłoka pompy paliwowej z centralnym doprowadzeniem paliwa pozwala na zastosowanie metody szlifowania parowego, co zwiększa gęstość precyzyjnych części i niezawodność procesu podawania paliwa.
Dla produktu jako całości - zastosowanie anaerobowych i innych technologicznych mas uszczelniających w celu wyeliminowania nieszczelności na złączach, gdy możliwe jest zastosowanie części o obniżonym wykończeniu powierzchni; uszczelnianie połączeń gwintowych w celu uproszczenia obróbki gwintów i zwiększenia niezawodności produktu itp.; zmniejszenie liczby miejsc selektywnych i regulowanych.
Oczywiście realizacja wszystkiego, co zaplanowano, ostatecznie nas zawiodła, ale wyniki znajomości krajowych specjalistów z brytyjskimi silnikami są bardzo orientacyjne - niezależnie od tego, jak obiecujący i postępowy jest Twój produkt, z pozoru można wyciągnąć wiele praktycznie niezbędnych rzeczy najbardziej bezużyteczny śmieci. Co więcej, ten sam produkt jest od wielu lat udoskonalany, także pod względem wykonalności.
Źródła:
„Badanie możliwości produkcyjnych angielskich silników czołgowych L-60 i K-60”. EA Itenberg, V.M. Osipow, LE Preobrażeński i inni.
informacja