- •Тульский государственный университет
- •Кафедра Расчёт и проектирование автоматических машин лекции
- •Тула – 2009
- •Лекция 1 введение
- •1.1. Предмет, цели и задачи курса.
- •1.2. Краткие исторические сведения о развитии станков и установок автоматических машин
- •1.3. Классификация станков и установок (по в.А.Малиновскому)
- •Лекция 2 общие сведения о станках и установках автоматических машин
- •2.1. Основные определения
- •2.2. Конструкции станков и установок автоматического оружия
- •2.2.1. Вертлюги
- •2.2.2. Остовы
- •2.2.3. Механизмы горизонтального наведения (поворотные механизмы)
- •2.2.4. Механизмы вертикального наведения (подъемные механизмы)
- •Углы вертикального наведения
- •2.2.5. Ограничители рассеивания
- •2.2.6. Выравнивающие механизмы и устройства
- •2.2.7. Регулировочные механизмы и устройства
- •2.2.8. Уравновешивающие механизмы
- •2.2.8.1. Уравновешивание момента силы тяжести качающейся части
- •2.2.8.2. Уравновешивание силы тяжести подъемной части (рисунок 2.10)
- •2.2.9. Амортизаторы
- •2.2.10. Элементы, связанные с питанием оружия коробкодержатели
- •Лекция 3 требования, предъявляемые к станкам и установкам
- •3.1. Мощность стрельбы
- •3.2. Маневренность системы
- •3.3. Надежность работы
- •3.4. Удобство обслуживания и простота содержания
- •3.5. Производственно-экономические требования
- •4.2. Требования, предъявляемые к амортизаторам станков и установок автоматических машин
- •4.3. Типы амортизаторов
- •4.4. Схемы работы амортизаторов. Импульсно-силовые диаграммы
- •4.5. Расчет пружины амортизатора при отсутствии демпфера
- •4.6. Расчет пружины амортизатора при использовании демпферов сухого трения
- •Лекция 5 расчет и проектирование гидравлических тормозов отката и наката
- •5.1. Назначение гидравлических тормозов отката - наката и требования, предъявляемые к ним. Сущность работы гидравлических тормозов
- •5.2. Конструктивные схемы гидравлических тормозов.
- •5.3. Определение усилия гидравлического сопротивления канавочного тормоза отката
- •5.4. Проектирование гидравлического тормоза отката
- •5.5. Определение усилия гидравлического сопротивления канавочно-игольчатого тормоза в накате
- •5.6. Определение скорости движения откатных частей при свободном откате
- •5.7. Определение скорости движения откатных частей при торможенном откате
- •Лекция 6 расчет уравновешивающих механизмов
- •6.1. Анализ существующих схем уравновешивания
- •6.2. Пружинные уравновешивающие механизмы тянущего типа
- •6.3. Пружинные уравновешивающие механизмы толкающего типа
- •6.4. Уравновешивающий механизм со спиральной пружиной
- •Лекция № 7 расчет механизмов наведения
- •7.1. Общие замечания
- •7.2. Реакции, действующие на качающуюся часть станка
- •7.3. Реакции, действующие на вращающуюся часть станка
- •7.4. Секторный подъемный механизм
- •7.5. Секторный поворотный механизм
- •7.6. Винтовой подъемный механизм
- •Лекция № 8 обеспечение устойчивости полевых станков при стрельбе
- •8.1. Вводная часть
- •8.2. Продольная устойчивость при откате
- •8.2.1. Предварительные замечания
- •8.2.2. Условие продольной устойчивости
- •8.2.3. Исследование условия продольной устойчивости и меры ее обеспечения
- •8.2.4. Определение наименьшей длины отката с сохранением устойчивости
- •8.2.5. Опорные реакции при продольных направлениях стрельбы
- •8.3. Поперечная устойчивость при откате
- •8.3.1. Предварительные замечания
- •8.3.2. Об устойчивости зенитных систем
- •8.3.3. О поперечной устойчивости станков для стрельбы по наземным целям
- •Станок с одной опорной точкой сзади
- •Станок с двумя опорными точками сзади
- •Список литературы
3.5. Производственно-экономические требования
Важность реализации производственно-экономических требований определяется массовостью применения пулеметного вооружения и большой сложностью многих типов установок.
К основным из этих требований относятся:
- дешевизна и недефицитность применяемых материалов, применение заменителей, особенно в военное время;
-
технологичность конструкции станка или установки при производстве и ремонте;
-
взаимозаменяемость, унификация и стандартизация;
- применение современных высокопроизводительных методов изготовления деталей;
- невысокие классы точности изготовления деталей; наличие различных компенсаторов, позволяющих снизить точность и трудоемкость изготовления деталей и их сборки, повысить взаимозаменяемость и учитывать износ деталей при службе изделий;
- возможность привлечения к производству более широкого круга различных производственных предприятий и кооперирования между ними.
ЛЕКЦИЯ 4
РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРУЖИННЫХ
АМОРТИЗАТОРОВ СТАНКОВ И УСТАНОВОК
АВТОМАТИЧЕСКИХ МАШИН
План лекции:
4.1. Общие замечания.
4.2. Требования, предъявляемые к амортизаторам станков и установок автоматических машин.
4.3. Типы амортизаторов.
4.4. Схемы работы амортизаторов. Импульсно-силовые диаграммы.
4.5. Расчет пружины амортизатора при отсутствии демпфера.
4.6. Расчет пружины амортизатора при использовании демпфера сухого трения.
4.1. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
На корпус оружия при стрельбе действует сила отдачи. Если корпус оружия жестко соединен с установкой, то сила отдачи будет полностью приложена непосредственно к конструктивным элементам установки. Наиболее существенной составляющей силы отдачи является сила давления пороховых газов на дно канала ствола. Для систем калибром 20 мм и более расчетное значение этой силы превышает свет 10 т. Максимальных значений эта сила достигает в системах газоотводного типа. При этом установка должна обладать значительной массой, что снижает её огневую маневренность и подвижность.
В практике проектирования систем вооружения нашли применение несколько способов уменьшения сил, действующих на установку:
а) постановка дульных тормозов;
б) введение приклада к пулемету, устанавливаемому на станок;
в) использование направленного отката пулемета вместе со станком;
г) применение упругих амортизаторов.
Первые два способа, хотя и являются эффективными, однако, обладают некоторыми недостатками. Установка дульных тормозов вызывает повышение избыточного давления у дульного среза и в месте расположения стрелка, введение приклада ограничивает углы горизонтального обстрела при стрельбе по наземным целям. Принцип направленного отката используется в полевых станках под пулеметы малого калибра (7,62 мм) или в совокупности с другими способами в станках под крупнокалиберные пулеметы.
В станках и установках под крупнокалиберные пулеметы и малокалиберные пушки с целью уменьшения усилий, возникающих при стрельбе в элементах конструкций, в основном применяются упругие (пружинные) амортизаторы.
Амортизаторами называются специальные механизмы и устройства в станках и установках, обеспечивающие оружию после каждого выстрела определенный откат и последующий накат.
Амортизаторы растягивают во времени действие импульса выстрела, в результате чего на установку действует уже не сила отдачи, а значительно меньшая сила реакции амортизатора. Поглощая энергию отдачи на сравнительно большой длине отката, амортизаторы способствуют увеличению устойчивости станка, живучести его деталей, обеспечивают возможность создания более легких станков и позволяют ослабить вредное влияние на кучность стрельбы упругих деформаций станка.
Недостатком пружинных амортизаторов по сравнению с артиллерийскими противооткатными приспособлениями является частичное наличие обратимого процесса работы пружины. При откате-накате только часть энергии поглощается трением. Остальная её часть при накате снова воздействует на систему и если это воздействие не ослабить, то оно может вызвать существенные вибрации станка, вызываемые ударом подвижных частей при их приходе в переднее крайнее положение, расшатывание различных узлов и даже привести к явлению обратной неустойчивости (подъем задних опор).
Вредное влияние обратимости процесса работы пружины амортизатора в установках под крупнокалиберные пулеметы и малокалиберные пушки устраняется применением различных тормозов (гидравлические и пневматические тормоза, фрикционные демпферы).
В полевых станках пулеметов обычного калибра для смягчения ударов подвижных частей в переднем положении применяются различные буферные устройства (пружинные, резиновые, кожаные, фибровые и т.д.) или работа амортизатора сочетается с темпом стрельбы так, чтобы очередной выстрел происходил в период наката, т.е. когда накат оружия еще не закончен; при этом кинетическая энергия наката поглощается энергией отдачи.
Спроектированные таким образом амортизаторы (выстрел происходит при некотором недокате, удара подвижных частей в переднем положении нет) называют "мягкими" в отличие от "жестких", в которых очередной выстрел происходит после удара подвижных частей в переднем положении и их остановки.