Процесс проектирования противооткатных устройств - Военное дело и гражданская оборона курсовая работа

Главная

Военное дело и гражданская оборона
Процесс проектирования противооткатных устройств

Рассмотрение действия выстрела на артиллерийское орудие. Типовые конструкции противооткатных устройств. Пружинный накатник на стволе. Преимущество пневматических накатников по сравнению с пружинными. Разработка и обоснование компоновочной схемы проекта.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Развитие орудий полевой артиллерии за рубежом до последних лет шло по пути создания самоходных установок с легкой броневой защитой от пуль и осколков. Считалось, что эти орудия обладают преимуществами перед буксируемыми вследствие повышенной живучести в условиях применения оружия массового поражения, а также повышенной маневренности и возможности самостоятельно преодолевать водные преграды. Однако признание большинством военных специалистов возможности ведения боевых действий только обычными средствами побудило к продолжению работ над совершенствованием и созданием новых образцов буксируемых орудий полевой артиллерии и боеприпасов к ним. При этом можно заметить новые тенденции в конструктивном решении образцов, направленные на увеличение дальности стрельбы, скорострельности, маневренности орудий и могущества снарядов.
Наиболее распространенным способом повышения дальности стрельбы артиллерийских орудий в последнее время является применение активно-реактивных снарядов. Использование более мощных зарядов также позволяет увеличить дальность стрельбы, но при этом необходимо удлинять ствол и увеличивать толщину его стенок. Для сохранения допустимых размеров ствол можно изготовлять из более прочных материалов, скреплять посредством многослойных конструкций и различных термических и деформационных обработок. Применение более эффективных дульных тормозов уменьшит энергию откатных частей орудия при выстреле.
Скорострельность артиллерийских орудий может быть повышена введением автоматического заряжания, вращающихся камор, зарядных лотков и вращающихся магазинов к орудиям с двухкамерными казенниками. Применение противооткатных устройств с обратным откатным циклом сокращает время отката и увеличивает скорострельность. При этом следует отметить, что наиболее перспективным в армиях капиталистических стран считается создание орудий с обратным откатным циклом. Такая конструкция противооткатных устройств позволяет снизить энергию отката, что, в свою очередь, дает возможность значительно уменьшить массу орудия.
При этом создается возможность разработки орудий без задних станин, что обеспечивает удобство работы расчета при орудии. Кроме того, может быть значительно упрощена конструкция тормоза отката и снижен класс точности обработки его основных деталей.
Отдавая должное конструкции орудия с обратным откатным циклом, следует сказать, что идея этой конструкции не нова и среди российских специалистов по проектированию артиллерийских орудий давно известна под названием «системы с выкатом».
Повышение могущества орудия при сохранении его габаритно-массовых характеристик требует разработки новых противооткатных устройств, соответствующих возросшим нагрузкам.
Одной из задач, возникающих при проектировании ПОУ, является снижение сил, действующих во время выстрела на лафет со стороны откатных частей. Как правило, это достигается применением эффективных дульных тормозов, а также путем оптимизации параметров ПОУ.
Рассмотрение вопросов, связанных с поиском путей совершенствования конструкций противооткатных устройств, отвечающих функциональным требованиям, при ограничении габаритно-массовых характеристик, и составляет содержание данной работы.
1 . Тактико - техническое обоснование проекта
Рассмотрение действия выстрела на артиллерийское орудие позволяет нам:
- установить связи между массово-габаритными параметрами орудия и силовыми воздействиями, определяющими характер взаимного перемещения его составных частей;
- определить на этой основе необходимые законы движения составных частей орудия, удовлетворяющие комплексу противоречивых требований, предъявляемых к нему.
Практически реализовать необходимые законы движения элементов орудия позволяют устройства, составляющие одну из его составных частей и называемые противооткатными устройствами (ПОУ).
В общем случае к ПОУ, как и к любому техническому устройству, предъявляются три группы требований:
1) функциональные, определяющие функциональное предназначение и являющиеся основными, отличающими данное устройство от другого;
2) общетехнические, определяющие процесс отражения человеческого бытия в конкретном направлении техники - научные и производственные возможности общества;
3) конструктивные, являющиеся показателем объективной или субъективной ограниченности человеческого разума, отражающие степень разумности принимаемого решения.
Требования - мера безусловной необходимости, возможности и разумности принимаемого проектного решения.
Определим комплекс необходимых функциональных требований, которым должны удовлетворять ПОУ как часть орудия. С этой целью используем элементы системного подхода.
Системный подход - это рассмотрение явлений и процессов в их взаимосвязи и взаимообусловленности, предполагающее выявление, установление и анализ связей между элементами системы, формы связей и их направленности.
Для механических систем, к которым принадлежит и артиллерийское орудие, можно выделить четыре формы связи (рисунок 1.1):
- стационарная, определяющая взаимосопряженность деталей устройства;
- функциональная, определяющая кинематику взаимодействия элементов устройства;
- энергетическая, определяющая энергообмен между деталями устройства;
- информационная, определяющая режим ограничений, целеуказаний.
Первые три вида связей характерны, прежде всего, для основных элементов системы, определяющих ее функционирование. Четвертый вид связи относится к взаимообусловленности основных и вспомогательных деталей системы и представлен, как правило, различными предохранительными механизмами.
Кроме того, эти связи могут быть одно- и двухсторонними. Указанные связи достаточно самостоятельны, но вместе с тем взаимообусловлены.
Рисунок 1.1 - Взаимообусловленность связей
1. Силовое воздействие одного элемента системы на другой можно уменьшить, если ввести между ними упругую связь (использовать закон сохранения импульса). ПОУ является упругой связью между стволом и лафетом. Следовательно, одна часть ПОУ должна быть соединена со стволом, а другая - с лафетом.
2. Так как ствол перемещается по лафету, то упругая связь должна осуществляться на всем диапазоне его перемещения.
3. Для обеспечения устойчивости всего орудия при откате и накате законы его движения должны быть строго определенными. Так как движение осуществляется под действием сил, а движущей силой в орудии является приведенная сила давления пороховых газов, характер изменения которой не согласуется с желаемым для обеспечения устойчивости, то необходимый закон движения будет обеспечен, если упругая связь будет управлять этим движением. Таким образом, упругая связь должна вырабатывать регулирующую движение силу - преобразовывать имеющуюся форму импульса силы давления пороховых газов в желаемую по условиям устойчивости форму импульса силы отдачи.
4. Так как длина отката - величина конечная, то приобретенная откатными частями энергия должна быть преобразована в другие виды:
- упругопластической деформации элементов орудия и грунта;
- потенциальную аккумуляторов энергии;
- кинетическую маховиков, механизмов затвора, струи жидкости;
В конечном итоге происходит преобразование всех видов энергии в тепловую.
5. Так как откатные части после отката следует вернуть в исходное положение, на что необходимо затратить определенное количество энергии, то во время отката целесообразно эту часть энергии аккумулировать за счет, например:
- упругой деформации рабочего тела (сжатие или растяжение пружины, сжатие газа, скручивание торсиона и т.п.);
- вакуумирования рабочей полости аккумулятора;
6. Для предотвращения самопроизвольного перемещения по лафету ствола при придании ему углов возвышения следует создать в упругой связи соответствующее удерживающее усилие.
Таким образом, ПОУ должны отвечать следующим функциональным требованиям:
1) создавать предварительное усилие, удерживающее ствол в исходном до выстрела положении на всех углах возвышения, допускаемых орудием;
2) обеспечивать надежную упругую связь между лафетом и стволом на всем пути его движения;
3) преобразовывать кинетическую энергию откатных частей в какие-либо другие виды энергии;
4) обеспечивать преобразование формы импульса силы давления пороховых газов в необходимую форму импульса силы отдачи.
Исходя из функциональных требований, можно дать следующее определение, ПОУ - это техническое устройство, обеспечивающее упругую связь между стволом и лафетом, уменьшающее действие пороховых газов на лафет за счет преобразования формы импульса их силового воздействия, преобразующее кинетическую энергию откатных частей в тепловую и управляющее движением откатных частей с целью обеспечения устойчивости орудия при выстреле.
Такое определение ПОУ не затрагивает конкретные технические их реализации и обеспечивает проектировщику свободу выбора как физических принципов действия, на основе которых построена конструкция, так и ее непосредственного решения.
Под общетехническими требованиями следует понимать:
Под конструктивными следует понимать требования, обусловленные выбором той или иной конструкции ПОУ. Например, если в ПОУ используется жидкость, то следует предъявить дополнительно требования, обусловленные ее наличием:
- отсутствие коррозии материалов ПОУ;
- пониженное пенообразование и т.д.
В заключение следует подчеркнуть, что наличие на орудии ПОУ - лишь часть комплекса мер по уменьшению силового воздействия пороховых газов на орудие и повышению его устойчивости при выстреле.
2 . Типовые конструкции противооткатных устройств
Рассмотрение требований к ПОУ позволяет заключить, что для их реализации необходимо в составе ПОУ иметь:
- преобразователь энергии - регулятор отката, называемый в практике тормозом отката;
- преобразователь энергии - регулятор наката, называемый в практике тормозом наката.
В зависимости от степени совмещения этих трех элементов различают:
- нераздельные ПОУ, в которых все три элемента конструктивно и функционально объединены;
- раздельные ПОУ, в противном случае.
Современные тормоза и накатники, как правило, используют эффект поступательно перемещающегося (по направлению линии откат-накат) поршня, взаимодействующего с рабочим телом. Поэтому наружные очертания ПОУ имеют форму цилиндров.
В современных артиллерийских орудиях наиболее часто встречаются схемы противооткатных устройств со следующей конструктивной компоновкой:
1) тормоз отката и тормоз наката конструктивно объединены в один агрегат, накатник является отдельным агрегатом;
2) тормоз отката, тормоз наката и накатник конструктивно объединены в один агрегат.
При этом, может быть еще и дополнительный тормоз наката, работающий только на последнем участке и представляющий собою отдельный агрегат;
3) тормоз отката, тормоз наката и накатник являются отдельными агрегатами.
Выбор той или иной схемы противооткатных устройств, так же как и выбор конструктивного типа тормоза или накатника, осуществляется в зависимости от типа орудия, от боевых, эксплуатационных и производственно-экономических требований, предъявляемых, к орудию, а также от субъективных факторов, связанных с накопленным опытом проектирования устройств и механизмов определенного типа.
Основным назначением накатника является возвращение ствола после выстрела в исходное положение и удержание его в этом положении при всех углах возвышения не только в неподвижном орудии, но и при движении его.
Во время отката накатник аккумулирует часть механической энергии откатных частей, участвуя в торможении. Затем большая часть аккумулированной энергии, ставшей потенциальной энергией сжатого упругого тела, вновь возвращается откатным частям в виде кинетической энергии движения их в обратном направлении, т.е. в накат.
В качестве упругого тела в накатниках применяют либо винтовые цилиндрические пружины, либо сжатый воздух (или азот). В первом случае накатники именуют пружинными, во втором - пневматическими. Ствол удерживается в исходном положении при всех углах возвышения и при наличии переносных ускорений от движения орудия в результате предварительного поджатия пружины или газа в накатниках. Пружинные накатники имеют несколько конструктивных схем.
На рисунке 1.2 изображена схема пружинного накатника с расположением цилиндрических винтовых пружин 1 в виде одной колонки, надетой на ствол 2. Одним концом колонка пружин упирается в дно 5 неподвижной люльки 3, а другим - в кольцевую обойму 4 ствола. Во время отката ствола пружина сжимается между кольцевой обоймой и дном люльки. Упругое усилие пружины возрастает по линейному закону, зависящему от выбранной жесткости пружины.
В накате пружина разжимается и возвращает ствол в исходное положение.
Преимуществом такой схемы является компактность конструкции, отсутствие на откатных частях масс, эксцентрично расположенных относительно оси канала ствола.
Рисунок 1.2 - Пружинный накатник на стволе
Недостаток - сравнительно большие габариты пружины и возможность ее интенсивного нагрева от ствола при длительной стрельбе.
Эта схема получила распространение в автоматической артиллерии малых и средних калибров.
Преимуществом пружинных накатников является их простота устройства и обслуживания, малая чувствительность к наружным повреждениям от пуль и осколков, независимость действия от внешних условий.
Недостатками пружинных накатников являются большая масса и размеры, особенно у орудий крупных калибров. С увеличением размеров пружин усложняется технология и стоимость их изготовления.
Поэтому сферой применения пружинных накатников в настоящее время, в основном, является автоматическая артиллерия малых и средних калибров.
Для более крупных орудий чаще применяют пневматические накатники, в которых в качестве упругого тела используется сжатый азот или сжатый воздух.
Для того чтобы обеспечить запирание газа, в накатнике всегда имеется некоторое количество жидкости.
Основное различие представленных схем с конструктивной точки зрения заключается в том, что в первой схеме при откате шток вдвигается внутрь цилиндра, а во второй - выдвигается наружу.
В схеме на рисунке 5а цилиндр накатника 7 скреплен с неподвижной люлькой, а шток 1 является частью откатных частей орудия. Герметичность подвижного соединения цилиндра и штока обеспечивается уплотнением, со стоящим из двух, поставленных навстречу один другому, воротников 2, пространство между которыми заполнено жидкостью, находящейся под давлением, повышенным по сравнению с давлением газа внутри цилиндра. Повышенное давление в уплотнении обеспечивается мультипликатором давления, состоящим из цилиндра 4, внутри которого помещен поршень 6, снабженный уплотнением 5. Шток 3 поршня через свое уплотнение 2 выпущен наружу.
Полость 1 мультипликатора (рисунок 1.4), где находится шток 2, заполнена уплотняющей жидкостью и соединена с полостью уплотнения штока накатника. Полость мультипликатора по другую сторону поршня 3 присоединена непосредственно к цилиндру накатника и наполнена тем же газом притом же давлении, что и накатник. Поршень со штоком мультипликатора установятся в состояние равновесия только в том случае, если давление жидкости, поступающей в полость уплотнения штока накатника, будет выше, чем давление газа, так как рабочая площадь давления жидкости, действующего на поршень мультипликатора, меньше, чем рабочая площадь давления газа, заставляющего поршень мультипликатора перемещаться и поджимать жидкость.
При движении вместе с откатными частями шток входит внутрь цилиндра, объем, занимаемый газом, уменьшается, давление газа возрастает по политропическому закону от величины, обеспечивающей, усилие предварительного поджатия накатника, до максимальной величины в конце отката. Поскольку процесс сжатия протекает достаточно быстро, газ нагревается, так как его возросшая внутренняя энергия не успевает рассеяться в виде тепла. После окончания отката, под воздействием давления газа на дно подвижного цилиндра, откатные части возвращаются в исходное положение, давление газа падает также по политропическому закону, но уже в обратном направлении, газ в цилиндре охлаждается. Следует отметить, что «прямая» и «обратная» политропические зависимости не совпадают, так как часть энергии все же теряется, главным образом, в виде тепла.
Начальное усилие пневматического накатника, так же как и пружинного, выбирается из условия удержания откатных частей в исходном положении при всех углах возвышения и при наличии переносных ускорений от движения орудия. Начальное давление газа, обеспечивающее это усилие, определяется обычно из возможности обеспечения сборки и заполнения накатника в условиях ремонтной мастерской либо от компрессора, либо от баллона со сжатым газом. Обычно его величина находится в пределах от 2,5 МН/м 2 до 7,5 МН/м 2 .
Соотношение между выбранной величиной начального давления и требуемым начальным усилием определяет величину рабочей площади, а, следовательно, и поперечных габаритов рабочего цилиндра накатника. Общие габариты определяются длиной отката и объемом газа, выбираемыми с учетом необходимой степени сжатия его при откате.
В схеме, представленной на рисунке 1.3 а, с откатными частями соединен шток 1, а цилиндр 2, заполненный газом, располагается в неподвижной люльке. Для того чтобы систему уплотнений вывести на неподвижную часть накатника, длина поршня 3 должна несколько превышать длину отката. Для более экономного использования пространства поршень выполняют в виде полого цилиндра, заполненного сжатым газом, сообщающимся с рабочим цилиндром, где также находится сжатый газ.
Рисунок 1.3 - Пневматический накатник
В схеме, представленной на рисунке 1.3 б, с откатными частями соединен шток 1, а цилиндр 2, заполненный газом, располагается в неподвижной люльке. Для того чтобы систему уплотнений вывести на неподвижную часть накатника, длина поршня 3 должна несколько превышать длину отката. Для более экономного использования пространства поршень выполняют в виде полого цилиндра, заполненного сжатым газом, сообщающимся с рабочим цилиндром, где также находится сжатый газ.
Недостатком этой схемы, по сравнению с предыдущей, является большее количество уплотнений. Однако то обстоятельство, что эти уплотнения и мультипликатор, обеспечивающий повышенное давление жидкости в уплотнениях, расположены на неподвижной части орудия, является преимуществом. При этом обеспечивается надежная работа уплотнений.
Более надежными, с точки зрения обеспечения уплотнения, являются пневматические накатники, которые кроме объема воздуха содержат еще некоторый объем жидкости.
Рабочий цилиндр пневматического накатника полностью заполнен жидкостью, которая запирается уплотнениями штока. Сжатый газ находится в другом резервуаре, также частично заполненном жидкостью. Газовый резервуар и рабочий цилиндр накатника соединены между собою таким образом, что при всех возможных углах возвышения по каналу сообщения может поступать только жидкость, а сжатый газ не может попадать в рабочую полость. При этом используется свойство газа находиться в верхней части резервуара. На рисунке 1.3 представлены две схемы пневматических накатников. В первой из схем с откатными частями связан шток, цилиндры неподвижны. Во второй схеме шток закреплен на неподвижной люльке, в откат вместе со стволом движутся цилиндры. Отверстия а и б расположены таким образом, чтобы газ не мог попасть во внутренний рабочий цилиндр.
Применение пневматических накатников дает ряд преимуществ по сравнению с пружинными, а именно, уменьшаются масса конструкции и габариты.
В то же время пневматические накатники имеют следующие недостатки:
1) зависимость работы накатника от наружной температуры. С повышением температуры давление, а, следовательно, и усилие накатника, возрастает; с понижением температуры - падает;
2) усложнение эксплуатации. Необходимость наблюдения за давлением газа, за работой уплотнительных устройств, за возможной коррозией;
3) повышенная чувствительность к повреждениям пулями, осколками снарядов и мин.
противооткатный выстрел артиллерийский накатник
3 . Разработка и обоснование компоновочной схемы проекта
Под нераздельными понимаются противооткатные устройства, в которых преобразователи и аккумуляторы энергии конструктивно и функционально объединены. Основная особенность расчета таких ПОУ заключается в необходимости учета температурного изменения энергетических характеристик сжатого газа накатника вследствие постоянного контакта его с рабочей жидкостью. Другие особенности обусловлены конкретной конструктивной схемой ПОУ.
Рассмотрим порядок проектирования нераздельного ПОУ на примере схемы, показанной на рисунке 2.1. Устройство содержит два цилиндра 1 и 7, соединенных патрубком 6. В цилиндре 1 расположен шток 2 с поршнем 3. Шток 2 закреплен в люльке 8, цилиндр 1 связан с откатными частями. В цилиндре 7 размещены тормоза отката и наката, а также накатник. Тормоз отката составляют регулировочное кольцо 11 и втулка 12, на наружной поверхности которой нанесен соответствующий профиль. Шток 13 с модератором 14 и втулка 12, на внутренней поверхности которой нанесены канавки переменной гаубицы, составляют тормоз наката. Часть цилиндра 7, ограниченная поршнем 9 и цилиндром 10, образует полость накатника, заполненную сжатым воздухом. Втулка 12 неподвижно крепится к поршню 9. Кольца 15, 17 и пружина 16 представляют клапанное устройство. Полости I, II, IV, V заполнены рабочей жидкостью. Для предотвращения истечения воздуха и жидкости из полостей устройства в нем предусмотрены уплотнения 18, 19, 20, 22.
Работа устройства. При выстреле цилиндр 1 совместно с откатными частями перемещается в направлении отката. Жидкость из полости I через каналы 4, 5 и патрубок 6 попадает в полость III цилиндра 7, а через регулирующий зазор между втулкой 12 и кольцом 11 - в полость IV. Под действием сил р 3 S 1 и p 4 A H поршень 9 перемещается, сжимая воздух в полости VI. При этом часть жидкости через отверстия 21 в основании втулки 12, воздействуя на боковую поверхность кольца 15, сдвигает его (на рисунке-влево), обеспечивая проход для заполнения полости V тормоза наката. Тормозящая сила p 1 A Т (р 3 А Т ) образуется при создании давления жидкости в полостях I, III вследствие дросселирования ее через регулирующий зазор и приложена к переднему дну цилиндра, препятствуя откату. Равная ей по величине, но противоположно направленная сила, приложенная к поршню 3, стремится переместить орудие по основанию в сторону отката и развернуть относительно линии сошниковых опор (на рисунке не показано).
При накате под действием пружины 16 кольцо 15 перекрывает канал 21, и жидкость из полостей IV, V дросселирует под действием усилия сжатого воздуха в полости VI, перемещающего поршень 9, в полость III через зазор между кольцом 11 и втулкой 12, а также через канавки переменно глубины на внутренней поверхности втулки 12. Попадая далее через патрубок 6, каналы 5 и 4 в полость I, она воздействует на переднее дно цилиндра 1, заставляя его перемещаться совместно с откатными частями в исходное до выстрела положение. Характер силового воздействия на орудие тот же, что и при откате, но отличается меньшим динамизмом.
Достоинства указанной схемы определяются следующим:
- силовое взаимодействие между элементами в цилиндре 7 не влияет на устойчивость орудия при выстреле, что обусловлено замкнутостью этой системы. Поэтому на всем периоде отката - наката силовое воздействие в цилиндре 1 характеризуется знакопостоянством;
- сборка в цилиндре 7 может быть размещена практически в любом месте лафета, что снимает трудности компоновки орудия по части противооткатных устройств;
- длина хода поршня 9 с втулкой 12 управляема, и может быть больше, равна или меньше длины отката. Это также дает определенную свободу в выборе параметров конструкции и ее компоновки на орудии.
Основным недостатком конструкции является отсутствие ограничения движения откатных частей при накате в промежуточных положениях, что может привести к образованию вакуума в полости I и неуправляемому движению откатных частей вплоть до удара переднего дна цилиндра 1 в люльку 8. Предотвратить подобный эффект можно лишь правильным расчетом характеристик движения жидкости и параметров ПОУ.
Математическая модель такого ПОУ основана на двух уравнениях: Бернулли и сплошности.
Так как по условию функционирования ПОУ р 1 =р 3 , то
Аналогичным образом можно получить зависимость для определения регулирующего зазора тормоза наката. Дополненные геометрическими соотношениями, эти зависимости представляют собой математическую модель противооткатного устройства. В качестве частных критериев следует использовать массово-габаритные и режимные параметры ПОУ.
Гидравлической струей называется конечный поток жидкости, не ограниченный твердыми стенками. Гидроструи бывают затопленными и незатопленными. Струя, вытекающая в жидкость, однородную с жидкостью струи, называется затопленной. Струя, вытекающая в атмосферу, называется незатопленной. Функционирование струйного гидротормоза основано на использовании кинетической энергии струи рабочей жидкости.
Рассмотрим схему простейшего гидротормоза (рисунок 2.2).
Рисунок 2.2 - Схема простейшего гидравлического тормоза
При перемещении цилиндра в направлении отката в рабочей полости образуется давление вследствие гидравлического сопротивления истечению жидкости через отверстие площадью а х .
D - внутренний диаметр цилиндра (наружный диаметр поршня).
Тогда на поршень будет действовать сила
Определим величину R на основе самых общих соображений. Уравнение сплошности потока имеет вид
где все обозначения соответствуют общепринятым использованным выше.
Умножая правую часть уравнения (2.8) на плотность с, получим массу жидкости, истекшей за время dt из полости I:
Величина W 2 много больше V, тогда как в рабочей полости скорость течения жидкости близка к нулю. Тогда можно записать зависимость для изменения количества движения
где W 2 определено зависимостью (2.8).
Как следует из (2.9), величина R является переменной и изменяется от нуля в начале отката до R max при V = V max и далее - до нуля в конце отката. Для орудия Д-44 R max = 90 кН, а для Д-30 R max =130 кН.
Таким образом, разница в усилиях на дно цилиндра и поршень определяется величиной
Практически все современные гидротормоза образуют струйное течение жидкости из рабочих полостей во вновь образуемые при взаимном перемещении элементов тормоза. Следовательно, при постановке гидротормозов на орудие целесообразно в откат пускать цилиндры.
На практике цилиндр имеет два дна, поэтому струя, ударяясь о заднее дно, теряет приобретенный импульс. По мере отката полость между поршнем и задним дном заполняется жидкостью, поэтому струя становится затопленной, ее энергия расходуется на перемешивание жидкости в образуемой полости.
Постепенно струя теряет форму. Таким образом, в реальных тормозах величина ДФ будет меньше, чем это могло бы быть исходя из (2.10)
где R 1 (x) - сила воздействия струи на заднее дно цилиндра;
При необходимости определения силы R 1 (х) можно воспользоваться зависимостями для основных характеристик затопленной струи - скорости на начальном участке и энергии на основном участке (рисунок 2.3).
Рисунок 2.3 - Осесимметричная свободная струя
На основании экспериментальных исследований проф. В.М. Коновалов предложил зависимость для определения осевой скорости струи на начальном участке:
где W 2 - скорость в начальном сечении;
d H - приведенный диаметр струи. В рассмотренном выше случае
d - диаметр струи на расстоянии от начального сечения
Кинетическая энергия струи для основного участка
где Е 0 - кинетическая энергия в начальном сечении.
Описанный выше эффект силового воздействия истекающей струи может быть использован в различных конструкциях гидротормозов. На рисунке 2.4 показана конструкция, аналогичная выше рассмотренной.
Рисунок 2.4 - Струйный гидравлический тормоз
Отличие заключается лишь в изменении направления движения струи и использовании ее энергии непосредственно для торможения движения откатных частей.
Изменение количества движения до и после воздействия струи на отбойную тарель
Очевидно, что величина силы R является функцией угла при прочих равных условиях. И при ц = 180° R получает наибольшее значение
где R c - реакция струи на дно корпуса люльки.
Расход жидкости можно устранить, если использовать конструкцию ПОУ, схема которой показана на рисунке 2.5.
Рисунок 2.5 - Противооткатное устройство
После передачи основной струей импульса движения поршню она рассекается дополнительными струями, что приводит к уменьшению скорости ее движения, а наряду с приведенной компоновкой накатника, обеспечивающего демпфирование силового воздействия скоростной струи на поршень накатника, снижает величину силового воздействия жидкости на заднее дно накатника и всю сборку (накатник-шток-поршень).
Вакуумные противооткатные устройства
Рассмотренные выше противооткатные устройства являются преобразователями энергии с довольно низким кпд ее передачи в атмосферу. За счет значительной разницы времен отката и наката и в силу используемых
принципов преобразования энергии, значительная ее часть накапливается в ПОУ, что может вызвать ограничения на режим стрельбы артиллерийского орудия и как следствие снижение эффективности его боевого применения. В этом плане более предпочтительными могут быть вакуумные противооткатные устройства либо их комбинации с описанными выше.
Рассмотрим конструктивные схемы таких устройств.
На рисунке 2.6 показана схема комбинированного ПОУ.
От известных данная схема отличается наличием вакуумной камеры 1, в которой размещается охлаждающая жидкость.
При перемещении штока с поршнем в откат жидкость из рабочей полости поступает через клапанный регулятор в полость накатника, перемещает плавающий поршень, сжимая воздух, который аккумулирует энергию, необходимую для возвращения откатных частей в исходное положение. Объем полости I резко возрастает, происходит разрежение расположенного в этой полости воздуха и испарение охладителя. При этом температура смеси воздуха и паров охладителя резко снижается, на что расходуется часть энергии движущихся откатных частей. В связи с разной интенсивностью процессов отката и наката (t=(5…10) t 0 ) происходи
Процесс проектирования противооткатных устройств курсовая работа. Военное дело и гражданская оборона.
Дневник По Производственной Практике Ветеринария В Хозяйстве
Методичка: Активизация познавательной деятельности учащихся коррекционной школы на уроках русского языка. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа по теме Організація роботи м'ясо-рибного цеху
Контрольная Работа По Математике Обыкновенные Дроби
Курсовая работа по теме Двигатели внутреннего сгорания
Реферат: Девиантное поведение 22
Реферат: Женщины тверского княжеского дома
Курсовая работа: Крестьянский вопрос в россии. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная Работа 1 Класс Моро
Реферат: Историография первобытной истории в 19 веке
Дипломная Работа На Тему Работа Педагога-Психолога С Трудными Детьми
Реферат На Тему Формулы И Функции В Excel
Курсовая работа по теме Организация муниципальной службы в условиях модернизации законодательства (№25 ФЗ от 2.03.2007г.)
Эссе Существует Ли Жизнь На Других Планетах
Вакансии Писать Рефераты
Реферат по теме Внутреннее строение Земли
Реферат: Системы управления документами, их функции 2
Курсовая работа по теме Развитие мелкой моторики у учащихся 1-2 классов на занятиях лепкой
Сочинение По Стиху Полтава
Отчет по практике: Учет и анализ заказов на товары, обработка данных и контроль над их прохождением на примере ООО "Нива"
Учет производственных запасов - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Бухгалтерский учет на предприятии - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Доказательство генетической роли нуклеиновых кислот - Биология и естествознание реферат