При разработке специальной полицейской бронемашины СПМ-3 с высоким уровнем бронезащиты, противоминной стойкости, проходимости, вместимости и грузоподъемности конструкторами ОАО «Военно-инженерный центр» были использованы технические решения, обеспечивающие ее высокие потребительские свойства (рис. 1).
После предварительных (заводских) испытаний первого опытного образца СПМ-3, был сделан ряд замечаний и предложений по улучшению конструкции машины. С учетом характера этих замечаний был создан второй опытный образец СПМ-3, на который установили шестицилиндровый дизельный двигатель ЯМЗ-7Э536-200, элементы противоминной защиты. Были проведены мероприятия по снижению массы машины и увеличению обзорности.
Рис. 1. Общий вид специальной полицейской машины СПМ-3
После проведения со вторым опытным образцом государственных приемочных испытаний в различных условиях эксплуатации, одним из основных выявленных недостатков стала ненадежная работа механизма блокирования межколесного дифференциала, которая выражалась в самопроизвольном отключении блокировки и заклинивании механизма. Также следует отметить, что для того, чтобы осуществить блокирование межколесного дифференциала на СПМ-3, необходимо остановить машину и только после этого включать блокировку. Это обусловлено применением в конструкции механизма блокирования дифференциала зубчатой муфты 6 (рис. 2), введение в зацепление которой в ходе движения сопровождается ударами, что приводит к преждевременному выходу из строя агрегата в целом. Кроме того, остановка машины для блокировки дифференциала в ходе выполнения задачи приводит к снижению подвижности и делает машину уязвимой для противника.
На рис. 2 показана существующая конструкция главной передачи ведущего моста специальной полицейской машины СПМ-3. Как видно из рисунка конструкция весьма материалоемкая, габаритная, имеет повышенную массу и значительное количество зубчатых передач, в которых, как известно, концентрируются большие касательные напряжения. Наличие второй ступени приводит к снижению КПД трансмиссии, делает громоздким сам ведущий мост, что приводит к уменьшению дорожного просвета.
В целях устранения вышеперечисленных недостатков было предложено в конструкции главной передачи исключить вторую ступень пар цилиндрических шестерен, а в механизме блокирования межколесного дифференциала применить многодисковый синхронизатор инерционного типа, представленный на рис. 3 [1].
м. Сжатый воздух подается под крышку 14 воздействует на мембрану 15, которая прогибаясь перемещает поршень 8, связанный с двуплечим рычагом 6 посредством штока 9 и оси 10. Двуплечий рычаг 6 проворачиваясь вокруг своей оси 7 перемещает подвижную полумуфту 3 в осевом направлении. При движении подвижной полумуфты 3 в сторону включения блокирующие пальцы 18 увлекаются фиксаторами 21 и происходит перемещение нажимного диска 19. После этого между ведомыми 17 и ведущими 16 дисками устанавливается зазор, который обеспечивает возникновение силы трения благодаря которой происходит выравнивание угловых скоростей подвижной 3 и неподвижной 2 полумуфт, причем полное их зацепление осуществляется только после выравнивания угловых скоростей, дифференциал блокируется. При отключении подачи воздуха, возвратная пружина 13, воздействуя на рычаг 6, возвращает все элементы механизма блокировки в исходное положение.
Механизм блокирования работает следующим образоПрименение данного механизма в конструкции главной передачи СПМ- 3, позволит улучшить такие эксплуатационные свойства, как проходимость и подвижность. За счет применения предлагаемой конструкции механизма блокирования происходит уменьшение материалоемкости и трудоемкости изготовления ведущих мостов, при этом соответственно повышается КПД трансмиссии, уменьшается масса и стоимость конструкции ведущих мостов. С уменьшением габаритных размеров моста происходит увеличение дорожного просвета, что ведет к повышению проходимости. Эффективность применения разработанной конструкции также заключается в осуществлении блокирования межколесного дифференциала в движении, не прибегая к остановке машины, что увеличивает ее подвижность. Это эксплуатационное свойство является одним из важнейших при выполнении служебно-боевых задач, когда потеря времени на остановки при перемещении войск могут привести к тяжелым последствиям.
Рис. 2. Ведущий мост СПМ-3: 1 – ведущий вал с конической шестерней; 2, 12 – ведомые валы с ведущими цилиндрическими шестернями; 3, 10 – ведомые цилиндрические шестерни; 4, 11 – полуосевые фланцы; 5, 7 – полуоси; 6 – подшипник; 8 – муфта; 9 – пневмокамера; 13 – дифференциал
Рис. 3. Механизм блокирования межколесного дифференциала: 1 – картер моста; 2, 3 – кулачковая муфта; 4 – чашка дифференциала; 5 – полуось; 6 – двуплечий рычаг; 7 – ось; 8 – поршень; 9 – стержень; 10 – ось; 11 – кронштейн; 12 – фланец картера; 13 – возвратная пружина; 14 – крышка; 15 – диафрагма; 16 – пакет ведущих дисков; 17 – пакет ведомых дисков; 18 – блокирующий палец; 19 – нажимной диск; 20 – обойма; 21 – фиксатор; 22 – пружина