On calculational analysis of suspensions with hydraulic springs

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: The information about application of hydraulic springs in suspension systems of tanks and self-propelled artillery weapons may be found in domestic scientific and nonfiction literature. In addition, machines, which prototypes were equipped with this type of suspension, are known. For instance, possibility of hydraulic suspension implementation was proven on the T-34 tank prorotype, whereas application of this type of suspension with heavy tanks gave the most prospectivity. Complication of sealing build-up with sufficient life span, development of technologies of metal springs strengthening and shutdown of heavy tanks development did not allowed hydraulic suspensions to become widespread. At present, they are not used at all, whereas methods of analytical calculation are not in public access, despite of the interest of a group of scientists.

AIMS: Development of the method of determination of main parameters of suspensions with hydraulic springs and analysis of properties of the T-34-76 Soviet middle tank prototype hydraulic suspension from the point of modern theory of nonlinear suspension systems.

METHODS: Justification and confidence of given dependencies for properties calculation, conclusions and recommendations are confirmed with application of strict mathematical apparatus of mechanics, hydraulics and thermodynamics as well as scientifically justified theoretical backgrounds.

RESULTS: Historic data on liquids compressibility researches, method of analytical determination of main properties of hydraulic springs with various design schemes, allowing restoring of properties of suspensions of existing tracked vehicles, synthesizing properties of other suspensions and, moreover, estimating reasonability of properties of suspension with hydraulic springs, are presented in the article. According to the method, proposed in the article, properties of the hydraulic spring from the T-34-76 Soviet middle tank prototype, equipped with hydraulic suspension, were restored and analyzed. In addition, suspension properties for the same vehicle were synthesized and used for a comparative analysis.

CONCLUSIONS: The information, presented in the article, is helpful for research engineers, interested in study of elastic behavior of liquids in case of their application in suspension systems, whereas the proposed method, allowing synthesis of reasonable properties of hydraulic springs, gives an opportunity to study the ride comfort of tank propotypes, equipped with hydraulic suspension, with a good quality and, moreover, to synthesize hydraulic springs properties according to the demands, given to a design engineer.

About the authors

Oleg A. Nakaznoy

Bauman Moscow State Technical University

Email: nakaznoi@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4029-2434
SPIN-code: 9767-0435

Professor, Dr. Sci. (Tech.)

Russian Federation, Moscow

Alexander A. Tsipilev

Bauman Moscow State Technical University

Author for correspondence.
Email: alexts@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-5764-0506
SPIN-code: 3877-2736

Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor

Russian Federation, Moscow

References

  1. Khramov YuA. Kanton D. Fiziki: Biograficheskii spravochnik. Akhiezera AI editor. Moscow: Nauka; 1983. (In Russ).
  2. Amagat EH. Memoires sur l’elasticite et la dilatabilite des fluides jusqu’aux tres hautes pressions. In: Annales de Chimie et de Physique. Vol. 29. Paris: Gauthier-Villars et fils; 1893:505–574. (In Fr).
  3. Vereshchagin LF, Zubkov VM. Zhidkosti, kak rabochie tela uprugikh elementov podvesok tankov. Vestnik tankovoi promyshlennosti. 1956;(3):1–34. (In Russ).
  4. Bridgman PW. The Thermodynamics of Electrical Phenomena in Metals, and A Condensed Collection of Thermodynamic Formulas. New York: Dover Publications; 1961.
  5. Lorents GA, Gintsburg ME, Astakhov KV. Lektsii po termodinamike. Izhevsk: Regulyarnaya i khaoticheskaya dinamika; 2001. (In Russ).
  6. Izuchenie szhimaemosti spetsial’nykh zhidkostei: Otchet po NIR (zaklyuchit.). Moscow: IOKh AN SSSR. Laboratoriya sverkhvysokikh davlenii; 1954.
  7. Shereshevskii AI, Unanyants TP, Bakharovskii GYa. Khimicheskie tovary. Spravochnik. Chast’ 1. Moscow: Gos-khimizdat; 1961. (In Russ).
  8. Tait PG. Report on some physical properties of water. Cambridge: University Press; 1888.
  9. Baybakov OV, Bashta TM, Kirillovskiy YuL, et al. Gidravlika, gidromashiny i gidroprivody. Uchebnik dlya mashinostroitel’nykh vuzov. Moscow: Mashinostroenie; 1982. (In Russ).
  10. Rakhmanov NN, Razin GM. Opytnaya gidravlicheskaya podveska na tanke T-34. Vestnik tankovoi promyshlennosti. 1953;(4):19–26. (In Russ).
  11. Teoriya i konstruktsiya tanka. Isakov PP editor. Moscow: Mashinostroenie; 1985. (In Russ).
  12. Dmitriev AA, Chobitok VA, Tel’minov AV. Teoriya i raschet nelineinykh sistem podressorivaniya gusenichnykh mashin. Moscow: Mashinostroenie; 1976. (In Russ).
  13. Nosov NA. Raschet i konstruirovanie gusenichnykh mashin. Leningrad: Mashinostroenie; 1972. (In Russ).
  14. Zimon AD. Adegziya zhidkosti i smachivanie. Moscow: Khimiya; 1974. (In Russ).
  15. Kotiev GO, Sarach EB. Kompleksnoe podressorivanie vysokopodvizhnykh dvukhzvennykh gusenichnykh mashin. Moscow: MGTU im. N.E. Baumana; 2010. (In Russ).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Properties of synthetic and natural liquids: a) kinematic viscosity under constant pressure; b) relative isothermal viscosity change under variable pressure; t – liquid temperature, ν – kinematic viscosity.

Download (398KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Compressibility curves of the #4 and #5 liquids: β – volumetric compression coefficient; ΔV / V0 – relative volume change.

Download (166KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The main view of the T-34-76 middle tank hydraulic spring: 1 – nut-shackle, 2 – body; 3 – rod; 4 – sealing sleeve; 5 – support ring; 6 – packing nut; 7 – goffer; 8 – shackle; A – high pressure chamber; Б – low pressure chamber; В – chamber behind piston.

Download (125KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Elastic properties of default and hydraulic suspensions of the T-34-76 middle tank.

Download (84KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Elastic properties of hydraulic suspensions of the T-34-76 middle tank.

Download (92KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Part of the road surface profile.

Download (98KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».