- •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
8.3.2. Об устойчивости зенитных систем
Симметричные треножные зенитные станки имеют опорную фигуру в виде равностороннего треугольника, через центр которого проходит геометрическая ось вращения вращающейся части. Из рис. 8.9 ясно, что такие системы имеют два характерных для устойчивости направления, чередующиеся через каждые 60°. Эти направления исчерпывающе характеризуют продольную и поперечную устойчивость зенитной системы. Для первого направления параметры и имеют наибольшее значение, а для второго – наименьшее. Поэтому устойчивость системы при первом направлении будет наибольшей, а при втором – наименьшей. В промежуточных же направлениях устойчивость будет промежуточной.
При проектировании достаточно обеспечить требуемую устойчивость для второго направления, т.е. осуществить для него заданное или принятое значение предельного угла устойчивости . Тогда при первом направлении и при всех промежуточных направлениях стрельбы устойчивость будет выше заданной, иными словами, предельные углы устойчивости будут меньше заданного.
Рис. 8.9. АА1 – ось, около которой система стремится вращаться при направлении стрельбы I; ВВ1 – то же – при направлении стрельбы II.
Для характеристики устойчивости системы, очевидно, достаточно по формуле (8.6) определить при и и при и .
Для треножных зенитных станков с опорной фигурой в виде равнобедренного треугольника существует три характерных направления с различной устойчивостью (рис. 8.10). Из трех направлений всегда легко найти два таких (например, первое и второе или первое и третье), для одного из которых система имеет , и , а для другого , и . Эти два направления зависят от размеров опорной фигуры и от положения оси вращения. Находятся они из геометрического построения, подобного рис. 8.10, и сопоставлением параметров и после их определения для каждого из трех характерных направлений.
Рис. 8.10.
При определении опорных реакций в зенитных станках, кроме сказанного в предыдущем параграфе, следует учитывать, что благодаря круговому обстрелу каждая опорная точка может пройти через положение наибольшей нагрузки от выстрела. В частности, в симметричных зенитных станках наибольшее значение возникает при первых направлениях стрельбы (рис. 8.9), когда ось канала перпендикулярна к плоскости, проходящей через ось качания и передние две опорные точки. В этом легко убедиться, анализируя формулу (8.9а) с учетом влияния угла возвышения, или на конкретном примере.
8.3.3. О поперечной устойчивости станков для стрельбы по наземным целям
Как правило, опорная фигура таких станков представляет равнобедренный треугольник с основанием, расположенным спереди или сзади (у современных станков).
В ряде случаев станки для стрельбы по наземным целям имеют круговой обстрел. Это делается для возможностей хотя бы частичного использования их для зенитной стрельбы и для расширения огневой маневренности при стрельбе по наземным целям. В таком случае поперечная устойчивость может быть найдена аналогично зенитным станкам — через определение при и и при и для двух характерных направлений стрельбы. Но требования устойчивости в этих двух направлениях стрельбы здесь имеют несколько иной смысл, чем в зенитных станках. Если в зенитных станках и ориентируются на зенитную стрельбу, т. е. могут быть несколько больше нуля, то в наземных станках ориентируется на наземную стрельбу и поэтому должен быть несколько меньше нуля. Угол же может быть равен нулю или может быть немного больше нуля, так как он ориентируется на зенитную стрельбу и на крайние случаи наземной стрельбы по целям в непосредственной близости, когда нет времени повернуть всю систему в более выгодное для устойчивости положение и когда несколько недостаточная поперечная устойчивость не будет иметь практически существенного значения при стрельбе на малые дистанции.
Если же в таких станках с круговым обстрелом создать полную поперечную устойчивость для стрельбы под наименьшими углами возвышения по наземным целям, то это, как правило, приведет к чрезмерному уширению или утяжелению станка. Поэтому во всех станках для наземной стрельбы, независимо от того, имеют ли они круговой или ограниченный горизонтальный обстрел, необходимо в первую очередь обеспечить поперечную устойчивость для основного сектора горизонтального обстрела — примерно по в каждую сторону от продольной плоскости симметрии. В остальной же части горизонтального обстрела, если она имеется, обеспечивают поперечную устойчивость во вторую очередь, даже, возможно, с несколько меньшей степенью, но не за счет чрезмерного уширения или утяжеления станка.
Чтобы яснее представить взаимную связь продольной и поперечной устойчивости и влияние горизонтальных углов, найдем выражение для опорных реакций при стрельбе в сторону под углом с углом возвышения для двух типичных случаев: 1) когда в станке одна опорная точка сзади и 2) когда две опорные точки сзади.
При этом для простоты изложения, кроме условий, принятых в начале параграфа, будем считать, что центр тяжести системы и ось качания расположены на оси вращения вращающейся части, и ось качания пересекает ось канала оружия; это отвечает ряду реальных случаев. Такое ограничение задачи не изменит методики определения реакций и основных заключений при несколько иных реально встречающихся взаимных положениях центра тяжести системы, оси качания и оси вращения.