книги / Механизмы затворов ствольного оружия. Основы теории, расчета и проектирования

Для первой связи в соответствии с рис. 4.1.2 угол между нормалью и вектором скорости ведущего ползуна α0 = 75º, угол между нормалью и радиусом вращения рычага подачи β1 = 60º. При этом сила трения способствует вращению рычага, создавая момент, направленный против часовой стрелки.

В соответствии с формулами (1.13) получим:

Для второй связи угол между нормалью и радиусом вращения рычага β0 =180º − 65º − 35º = 80º, угол между нормалью и вектором скорости каретки подачи α1 = 25º. В соответствии с формулами

(1.14) получим:

Задания 4.1.3, 4.1.4

Определить мгновенные значения локальных передаточных функций и коэффициентов полезного действия в связях отдельных двухзвенных механизмов, присутствующих в структурах затворов ствольного оружия. Коэффициенты трения в связях и направляющих принять равными 0,2. Схемы механизмов представлены на

рис. 4.1.3 и 4.1.4.

Рис. 4.1.3. Движение каретки ППМ при воздействии наклонного паза затворной рамы на шип каретки подачи

111

Коэффициенты трения в связях и направляющих принять равными 0,2.

Задание 4.1.6

Определить мгновенные значения локальных и общих передаточных функций и коэффициентов полезного действия в связях механизмов клинового артиллерийского затвора, схема которого представлена на рис. 4.1.6. Показан момент закрывания клина при воздействии закрывающей пружины на серьгу рычага полуавтоматики. В работе механизма участвуют 3 звена.

Коэффициенты трения в связях и направляющих принять равными 0,2.

Рис. 4.1.6. Движение звеньев закрывающего механизма клинового затвора

Задание 4.1.7

Для механизма, представленного на рис. 4.1.1, при жестком соударении ведущего ползуна (0) с двумя последовательно соединенными ведомыми ползуном (1) и рычагом (2) определить значения скоростей всех звеньев после удара.

Данные.

Скорости звеньев до удара: V0 = 2 м/с; V1= ω2 = 0. Инерционно-массовые характеристики: m0 = 0,2 кг; m1 = 0,12 кг;

I2 = 2·10–5 кг·м2.

113

Для жесткого несвязывающего удара между ведущим и ведомым ползунами коэффициент восстановления b = 0,75.

Пример решения. Используя зависимости (1.49), определяем изменение скорости ведущего ползуна, при этом связь ползун (1)– рычаг (2) при ударе можно считать связывающей (b = 0):

Скорость рычага после удара определяется на через локальную передаточную функцию k1-2, как для простой механической связи:

Задания 4.1.8, 4.1.9, 4.1.10, 4.1.11

Для механизмов, представленных на рис. 4.1.2, 4.1.3, 4.1.4, 4.1.5, при жестком соударении ведущего ползуна (0) с ведомыми звеньями определить значения скоростей всех звеньев после удара.

Для жестких несвязывающих ударов коэффициент восстанов-

ления b = 0,75.

4.1.8

Данные.

Скорости звеньев до удара: V0 = 3 м/с; ω1 = V2= 0. Инерционно-массовые характеристики: m0 =1,2 кг; m2 = 0,6 кг;

I1 = 2,5·10–5 кг·м2.

Для решения использовать расчетную схему (рис. 4.1.2) и численные результаты решения задания 4.1.2.

114

4.1.9

Данные.

Скорости звеньев до удара: V0 = 2,5 м/с; V1 = 0. Инерционно-массовые характеристики: m0 = 2,0 кг; m1 = 1,2 кг. Для решения использовать расчетную схему (рис. 4.1.3) и чис-

ленные результаты решения задания 4.1.3.

4.1.10

Данные.

Скорости звеньев до удара: V0 = 4 м/с; ω1 = 0. Инерционно-массовыехарактеристики: m0 = 0,4 кг; I1= 3·10–5 кг·м2. Для решения использовать расчетную схему (рис. 4.1.4) и чис-

ленные результаты решения задания 4.1.4.

4.1.11

Для этого задания необходимо определить лишь скорости ствола, клина и ударника после соударения ствола с копиром. При расчете можно пренебречь наличием в структуре механизма открывающего рычага и рычага взвода ударника ввиду относительной малости их массово-инерционных характеристик.

Данные.

Скорости звеньев до удара: скорость наката ствола V0 = 1 м/с; скорости клина, ударника, открывающего рычага и рычага взвода ударника соответственно V2 = Vу = ωр = ωв.у = 0.

Инерционно-массовые характеристики: m0 = 120кг; mк = 20 кг;

Iр = 2·10–3 кг·м2; Iв.у = 4·10–4 кг·м2 ; mу = 0,4 кг.

Для решения использовать расчетную схему (рис. 4.1.5) и численные результаты решения задания 4.1.5.

Задание 4.1.12

Получить аналитические выражения, показывающие зависимости передаточной функции и коэффициента полезного действия от перемещения ведущего ползуна k(x0), η(x0) для двухзвенного механизма, представленного на рис. 4.1.7.

115

= 23,85 Н.

Задания 4.2.2, 4.2.3, 4.2.4, 4.2.5

Для механизмов, представленных на рис. 4.1.2, 4.1.3, 4.1.4, 4.1.5, определить значения приведенной массы mпр и приведенной силы Pпр.

4.2.2

Данные.

Действующая нагрузка на затвор S0 = 320 Н.

Сила сопротивления затворной пружины П0 = 120 Н. Сила сопротивления движению патронной ленты Q2 = 25 Н.

Для решения использовать расчетную схему (рис. 4.1.2) и численные результаты решения заданий 4.1.2 и 4.1.8.

4.2.3

Данные.

Действующая нагрузка на затвор S0 = 270 Н.

Сила сопротивления затворной пружины П0 = 120 Н. Сила сопротивления движению патронной ленты Q1 = 25 Н.

Для решения использовать расчетную схему (рис. 4.1.3) и численные результаты решения заданий 4.1.3 и 4.1.9.

4.2.4

Данные.

Действующая нагрузка на затвор S0 = 220 Н. Сила действия пружины на боевой упор П1 =100 H

Для решения использовать расчетную схему (рис. 4.1.4) и численные результаты решения заданий 4.1.4 и 4.1.10.

4.2.5

Данные.

Действующая нагрузка на ствол P0 = 1200 Н.

Сила сопротивления боевой пружины ударника Пу = 75 Н. Для решения использовать расчетную схему (рис. 4.1.5) и чис-

ленные результаты решения заданий 4.1.5 и 4.1.11.

117

Задание 4.2.6

Выполнить расчет параметров движения механизмов продольно скользящего затвора, обеспечивающего движение каретки подачи. Схема соответствует схеме на рис. 4.1.3, отличие в исходном положении затвора, когда шип каретки находится в начале горизонтального участка профильного паза (рис. 4.2.1).

Рис. 4.2.1. К расчету параметров движения механизма подачи

Данные.

Скорость затвора в исходном положении V0 = 4,0 м/с, при этом скорость каретки V1 = 0.

Инерционно-массовые характеристики: m0 = 2,0 кг; m1 = 1,2 кг. Усилие затворной пружины в исходном положении П0н = 60 Н. Жесткость пружины с0 = 400 Н/м.

Пример решения. Расчет выполняется по отдельным участкам, отличающимся общей структурой механизма, с пересчетом изменения скоростей звеньев на границах участков при наличии жестких ударов.

Участок 1. Движение затвора на пути l1 = 20мм происходит по инерции при наличии силы сопротивления затворной пружины

П0н+с0 x0.

Используем зависимость (2.17) изменения скорости ведущего звена от его перемещения:

118

Участок 2. Дальнейшее движение затвора на пути l2 = 80 мм происходит с воздействием через механическую связь на каретку патроноподающего механизма.

На каретку действуют активные силы веса и сопротивления ленты Q1 = 15Н.

Характеристики связи (см. задание 4.1.3): k = 0,577; η = 0,454. Приведенная масса (см. задание 4.2.3)

Так как присоединение каретки происходит с жестким связывающим ударом, необходимо пересчитать скорость затвора после удара:

Тогда скорость затвора в конце участка 2 (в конце движения каретки)

V0 (l1 + l2 ) =

= 2,1652 + 2 (−76 (0,08 − 0,02) − 0,6 400 (0,082 − 0,022 )) = 2,88

= 0,72 м/с.

119

Задание 4.2.7

Выполнить расчет параметров движения механизмов продольно скользящего затвора при его накате, обеспечивающем подачу и досылку патрона, а также закрывание канала ствола. Схема приведена на рис. 4.2.2.

Данные.

Инерционно-массовые характеристики: m0 = 4,5 кг; mк = 5,2 кг;

mп = 0,6 кг.

Силовые характеристики: П 0 = 320 Н; с0 = 500 Н/м; f н = 0,15. Расчет выполнять по отдельным участкам, отличающимся об-

щей структурой механизма, с пересчетом изменения скоростей звеньев на границах участков при наличии жестких ударов.

Участок 1. Движение затвора под действием затворной пружины на пути l1 = 10 мм.

Участок 2. Движение затвора на пути l2 = 80 мм и каретки подачи с тремя патронами (подача патрона из каретки на шаг hп = 60 мм), присоединение каретки происходит сжестким связывающим ударом.

Участок 3. Движение затвора на пути l3= 300 мм после бросковой досылки патрона, происходящей с жестким несвязывающим ударом.

Построить график изменения скорости затвора в зависимости от его перемещения.

Определить общее время движения механизма по всем расчетным участкам.

Результаты решения задачи оформить в виде табл. 4.2.1.

120