Понятие о расчете напряжений в разрывном заряде.

Напряжения, возникающие в разрывном заряде при выстреле, являются одной из возможных причин преждевременных разрывов снарядов. Во избежание этого напряжения в разрывном заряде не должны превышать допустимых значений для принятого к снаряжению взрывчатого вещества.

Для расчета напряжений в разрывном заряде берется сечение у дна камеры снаряда и учитывается полный вес разрывного заряда.

По аналогии с предыдущим

Расчетное напряжение в сечении n-n

Для снарядов со значительной конусностью в нижней части камеры при расчетах принимается только вес цилиндра взрывчатого вещества, опирающегося на рассматриваемое сечение (см.рис.5).

Допускаемые напряжения для некоторых взрывчатых веществ:

o дымовой порох……………………………………150 кг/см²,

o гексоген флегматизированный…………………...700 кг/см²,

o тротил……………………………………………..1100 кг/см²,

o амматол состава 80/20…………………………...1100 кг/см².

4. ПОНЯТИЕ О РАСЧЕТЕ ВЕДУЩЕГО ПОЯСКА ПРИ ВЫСТРЕЛЕ.

Ведущий поясок является ответственной деталью снаряда, так как его конструкция и материал при прочих равных условиях определяют дальнобойность, кучность боя и продолжительность боевой службы орудия.

С началом движения снаряда при выстреле ведущий поясок обжимается соединительным конусом зарядной каморы, а затем врезается в нарезы канала ствола. При врезании на ведущем пояске образуются выступы.

Ведущий поясок снаряда сможет обеспечить вовлечение снаряда во вращательное движение с необходимой угловой скоростью только в том случае, если его выступы в состоянии выдержать давление боевых граней нарезов, т. е. если они не будут смяты или срезаны при движении снаряда по каналу ствола.

Характер работы металла ведущего пояска при выстреле в достаточной мере не изучен. Однако установлено, что прочность ведущего пояска при выстреле зависит не только от его ширины и механических свойств металла, но и от его конструкции и условий работы при выстреле. Поэтому расчет прочности, а следовательно, и определение ширины ведущего пояска являются приближенными и производятся по величине давления боевых граней нарезов и условию истирания ведущего пояска при движении снаряда (см.рис.6).

Расчет ширины ведущего пояска по давлению боевых граней нарезов. Нормальное давление боевой грани нареза на выступ ведущего пояска, возникающее вследствие сопротивления снаряда вращательному движению (при постоянной крутизне нарезки), вычисляется по формуле:

где Р_СН — давление на дно снаряда, равное 1,1 ^. Р _max; n — число нарезов;

α — угол крутизны нарезов.

Напряжение в металле выступа ведущего пояска определяется по формуле:

где Q=t^.b — площадь рабочей стороны выступа ведущего пояска; t — глубина нарезов ствола; b — ширина ведущего пояска.

Условием прочности ведущего пояска является ,,

где σ_доп — допустимое напряжение выступа ведущего пояска, зависящее от механических свойств металла. Это напряжение в современных орудиях находится в пределах 2500—3500 кг/кв.см., причем нижний предел принимается при разработке снарядов, предназначенных для орудий большой мощности с относительно малой живучестью ствола.

Исходя из расчетного напряжения ширина ведущего пояска определяется по формуле:

Расчет ширины ведущего пояска по его истиранию. Выступы на ведущем пояске, образующиеся в процессе врезания его в нарезы ствола, не должны чрезмерно истираться о боевые грани нарезов при движении снаряда по каналу ствола орудия.

В качестве характеристики истираемости ведущего пояска служит удельная работа силы трения выступа ведущего пояска о боевую грань нареза, которая определяется по формуле:

где V₀ —начальная скорость снаряда; R — полукалибр снаряда; f —коэффициент трения металла ведущего пояска о металл стенок ствола орудия.

Условие прочности ведущего пояска при выстреле будет ,

где a_доп — допустимая удельная работа силы трепля, при которой боевая грань выступа ведущего пояска еще не истирается при выстреле. За допустимую удельную работу силы трения принимается удельная работа, совершаемая силой трения при стрельбе штатными снарядами из орудий, для которых проектируется снаряд. Она для большинства орудий находится в пределах 750—1100 кгм/см².

Отсюда ширина ведущего пояска будет

Конструктивно ширина ведущего пояска принимается по наибольшему из полученных двух значений b_N или b_T

Если расчетная ширина ведущего пояска выходит за допустимые пределы (10 мм для снарядов малого калибра, 15 мм — среднего калибра, 25 мм — крупного калибра), то снаряд проектируется с двумя ведущими поясками или с одним широким, но фасонного профиля. Этим обеспечивает меньшее усилие на врезание ведущего пояска в нарезы и исключается образование «бахромы» (наплыва металла ведущего пояска на корпусе снаряда).

Если не удается спроектировать прочную ведущую часть снаряда с двумя ведущими поясками, то прибегают к уменьшению полярного момента инерции и начальной скорости снаряда, а в случаях, когда орудие проектируется одновременно со снарядом, уменьшают крутизну нарезки ствола.

Проектировать снаряд с тремя ведущими поясками не рекомендуется, так как прочность ведущего пояска увеличивается незначительно, а производство снарядов сильно усложняется.

Наружный диаметр ведущего пояска должен быть больше диаметра канала ствола по дну нарезов на удвоенную величину форсирования. Он вычисляется по формуле: d_ВП=d+(t+ Δ ), где d_ВП — наружный диаметр ведущего пояска;

Δ — величина форсирования ведущего пояска на полукалибр снаряда.

Дата добавления: 2015-07-26