Где правая часть — площадь трапеции (работа силы ).

Тогда

0

Квадрат скорости наката в конце периода

г) Сила тормоза наката из геометрических соображений будет равна

где

д) Продолжительность третьего периода

где

Четвертый период — равномерного наката со ско­ростью и_т.

^а) Путь наката к концу четвертого периода находится в зави- имости от длины пятого периода. Исходя из полного поглощения энергии к концу отката

откуда

(13.110)

Площадь равна площади (рис. 13.29)

(13.111)

Из последнего выражения следует, что с увеличением будет возрастать и значение равнодействующей в конце наката (при

. Однако величина ограничена условием устойчивости орудия при накате

Исходя из сказанного с учетом выражений (13.110) и (13.111) можно записать равенство

откуда

(13.112)

б) Равнодействующая так как

в) Сила тормоза наката

(13.113)

г) Скорость наката УЗ

д) Продолжительность четвертого периода

(13.114)

Пятый период — замедленного отката. В этом периоде ско­рость откатных частей падает от до0.

а) Путь отката к концу периода

б) Равнодействующая впятом периоде определяется из подо­бия треугольников (рис. 13.29):

>

откуда

(13.115)

в) Квадрат скорости наката аналогично предыдущим рассу­ждениям находится из выражения

откуда

(13.116)

г) Сила тормоза наката

(13.117)

д) Продолжительность пятого периода

(13.118)

где

Общая продолжительность наката

(13.119)

Площадь канавок штока для всех периодов наката рассчи­тывается по формуле (13.70).

В заключение следует отметить следующее. Для надежности наката скорость откатных частей в конце наката на практике не должна быть равна нулю и составляет

Если у существующих орудий наибольшая скорость отката .. то максимальная скорость наката

^т- е.отношение Отсюда, если время отката

с, то время наката

§ 13.4. ОСНОВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОТИВООТКАТНЫХ УСТРОЙСТВ

Надежность и безопасность действия артиллерийского орудия, ^го боевая готовность в сильной степени зависят от состояния Ротивооткатных устройств.. Поддержание противооткатных У тройств в исправном состоянии обеспечивается проведением мероприятий, предусмотренных системой технического обслужива­ния вооружения,- В ее основе лежат своевременные осмотры и устранение выявленных неисправностей, а также осуществление в установленные сроки периодических проверок вооружения.

Главная задача осмотра противооткатных устройств — выяв­ление недостатков ухода и сбережения (содержания), механиче­ских повреждений деталей, неисправностей узлов крепления што­ков и цилиндров, утечек жидкости и газа (нарушений герметич­ности).

Проверка противооткатных устройств включает проверку ко­личества жидкости в тормозе, количества жидкости в накатнике, начального давления в накатнике. При этом одновременно прове­ряются антикоррозионные качества жидкости.

Ведущее место среди перечисленных мероприятий занимают вопросы, связанные с поддержанием в противооткатных устрой­ствах номинального количества жидкости и давления газа. Откло­нение их значений от нормы приводит к изменению силы тормоза и накатника, а следовательно, и к изменению элементов от­ката и наката (скорости и пути отката, скорости наката). Увели­чение силы тормоза и накатника при этом может привести к по­тере устойчивости орудия и повреждению деталей. Количественная картина влияния различных отклонений объема жидкости в тор­мозе, объема жидкости и начального давления в накатнике на их работу может быть установлена только расчетом.

Рассмотрим качественную сторону вопроса.

Проверка количества жидкости в тормозе от­ката обычно производится при определенном угле возвышения ствола путем наблюдения за ее уровнем через отверстие, откры­ваемое при проверке.

При недостатке количества жидкости в тормозе отката на на­чальном участке отката торможения не будет, скорость отката быстро возрастет. В момент вступления тормоза в работу вслед­ствие большой скорости V резко возрастет сила тормоза Ф, что может привести к потере устойчивости орудия. Кроме того, недо­статок жидкости влечет за собой удлиненный откат. При длине отката Х>Х_Ирад возможен удар подвижных частей о неподвижные, приводящий к поломке деталей тормоза (срыв гаек штоков, обрыв штоков и т. д.). При накате тормоз также будет позже включаться в работу, накат будет резким, со стуком. В этом случае опять же возможны потеря устойчивости орудия и поломка де­талей.

Излишек жидкости у тормозов отката, имеющих вместо ком­пенсатора свободный объем воздуха в цилиндре, приводит к недо- кату ствола. Недокат по мере нагрева жидкости и увеличения ее объема при стрельбе будет постоянно возрастать. В результате недоката нарушается нормальная работа тормоза при последую­щих откатах, а также могут произойти отказы в работе механиз­мов, приводимых в действие за счет энергии откатных частей в конце наката (полуавтоматика затвора и др.).

Проверка количества жидкости в накатнике производится с помощью искусственного отката ствола (поршня со штоком) и специального графика. Входными величинами в гра­фике являются начальное давление в накатнике р₀ и давление р\ при оттянутом назад штоке с поршнем на строго определенную величину I, которые замеряются манометром. График строится следующим образом.

Процесс сжатия газа в накатнике при искусственном откате можй'о рассматривать как изотермический, т. е.

где — объем газа при оттянутом поршне накатника. Отсюда

Поделив числитель и знаменатель выражения (13.120) на №₀ = «=№_н—где — объем накатника и — объем жидкости в накатнике, получим

— коэффициент, зависящий только от количества жидкости в накатнике. Выражение р1=кр₀ представляет собой уравнение прямой, про- одящ'ей через начало координат с углом наклона "<х = агс{§ к

При нормальном (расчетном) количестве жидкости в накат­нике получим прямую 1 с углом наклона, Эта прямая представляет собой множество точек, соответствующих различным значениям и в накатнике, которые могут возник­нуть в процессе эксплуатации при нормальном количестве жид­кости.

Если жидкости в накатнике больше нормы, коэффициент к и угол наклона прямой а возрастают; если жидкости меньше нормы, к и а убывают. Таким образом, задаваясь различным количе­ством жидкости, можно построить график с семейством таких прямых.

Имея график при неизвестном количестве жидкости в накат­нике, по координатам и (измеренным при искусственном от­кате) строят точку, которая совпадает с прямой, соответствующей действительному количеству жидкости.

На практике строят всего три (или две) прямые: прямую 1 — для нормального количества жидкости; прямую 2 — для допусти­мого излишка жидкости; прямую 3— для допустимой недостачи жидкости. В целях удобства работы с графиком (уменьшения размеров) на нем выделяют область ABCD для значений давле­ний, часто встречающихся на практике. Область ABCD разбивают на клетки с масштабом в одну-две атмосферы, прямые снабжают надписями, указывающими, какому количеству жидкости в накат­нике они соответствуют (в литрах). В этом случае, сосчитав по горизонтали число клеток между прямыми 2—3, можно опреде­лить масштаб одной клетки в литрах.

Для определения количества жидкости в накатнике по вход­ным величинам (координатам) и строят на графике точку, определяют число клеток от нее по горизонтали до прямой 1 и, зная масштаб клетки в литрах, рассчитывают количество недо­стающей или избыточной жидкости.

Накатники некоторых орудий для приближенного определения количества жидкости имеют смотровое очко. Избыток количества жидкости уменьшает начальный объем газа в накатнике, а следо­вательно, и его приведенную длину Тогда из выражения

следует, что при избытке жидкости текущее значение силы накат­ника (рис. 13.31, кривая 2) будет больше, чем при нормальном количестве жидкости (кривая 1).

Таким образом, излишек количества жидкости в накатнике увеличивает избыточную энергию, аккумулируемую накатником в процессе отката на величину что приводит к укороченному откату и резкому (ускоренному) накату. Соответственно недоста­ток количества жидкости в накатнике приводит к уменьшению избыточной энергии накатника и вызывает удлиненный откат и замедленный накат.

Начальное давление воздуха в накатнике про­веряется с помощью манометров.

Повышение начального давления, как следует из выражения (13.122), вызывает увеличение силы накатника в процессе отката и, следовательно, его избыточной энергии на величину

Увеличение избыточной энергии накатника приводит к укороченному откату и резкому накату.

Уменьшение начального давления в накатнике помимо проти­воположных явлений (удлиненный откат, замедленный накат) может привести к недокатам.

• Чтобы обеспечить герметичность противооткатных устройств (исключить утечку жидкости и газа), применяются уплотнитель- ные устройства. Уплотнение неподвижных разъемных соединений обычно достигается за счет постановки медных уплотнительных колец. В подвижных соединениях применяются уплотнительные Устройства двух типов: воротниковые уплотнения, сальниковые Уплотнения.

Основными элементами воротниковых уплотнений (рис. 13.33) являются эластичные (кожаные, резиновые или пластмассовые) оротники, опирающиеся с двух сторон на металлические надворотниковые и подворотниковые кольца.

Работа воротниковых уплотнений основана на принципе само­уплотнения (автоуплотнения) за счет прижатия воротника к обтю­рируемой поверхности. Для прохода жидкости и создания давле­ния на края воротников подворотниковые кольца имеют отверстия. Отсюда следует, что воротниковые уплотнения могут применяться

как самостоятельные только там, где они постоянно находятся под достаточно высоким давлением (на­катники, уравновешивающие меха­низмы)

Конструктивно воротниковые уп­лотнения имеют, как правило, один- два воротника. Постановка допол­нительных воротников из-за сниже­ния давления на них жидкости существенного эффекта в повыше­нии обтюрирующих свойств не дает. Для обеспечения нормальной ра-

ооты воротники не требуют предварительного поджатия, а ре­зиновые должны иметь свободный ход в осевом направлении 0,5—2 мм. Поэтому течь жидкости через воротниковые уплотнения может быть устранена не дальнейшим поджатием воротников, а их заменой.

Основным элементом сальниковых уплотнений является саль­никовая набивка (рис. 13.34). Сальниковая набивка представляет собой спрессованный под давлением хлопчатобумажный или чаще асбестовый шнур, пропитанный смазкой из технического жира или церезиновым составом. Для осуществления обтюрации сальнико^- вую набивку необходимо достаточно сильно поджимать гайкой сальника. Обладая пластическими свойствами, сальниковая на­бивка передает давление на обтюрируемую поверхность. Для бо­лее надежного прилегания набивки к обтюрируемой поверхности ее разделяют ромбовидными или трапецеидальными металличе­скими распорными кольцами. При относительно небольшом износе (истирании) набивки распорные кольца автоматически прижимают набивку к уплотняемой детали: Сальниковые уплотнения применяются либо для герметизации объемов, в которых давление может отсутствовать (тормоза отката), либо в сочетании с ворот­никовыми уплотнениями. В последнем случае помимо герметиза­ции они предохраняют воротники от повреждения пылью и пес­ком.

Для устранения течи жидкости через сальниковую набивку в процессе эксплуатации ее необходимо поджимать гайкой. При этом следует иметь в виду, что в комбинированных уплотнениях ворот­ники отделяются от сальниковой набивки уступом, чтобы при под- жатии сальниковой набивки они не пережимались и не порти­лись.

К жидкостям, применяемым для заполнения про­тивооткатных устройств, предъявляются следующие ос­новные требования:

— высокая температура кипения, высокая теплоемкость и ма­лый коэффициент объемного расширения (для обеспечения высо­ких режимов огня);

— возможно меньшее изменение вязкости при изменении тем­пературы жидкости (для обеспечения стабильности силы тормоза и длины отката);

— химическая и физическая стойкость в процессе длительной эксплуатации и хранения;

— отсутствие коррозионной активности и способности разру­шать уплотнительные устройства (воротники, сальники).

В настоящее время в отечественной артиллерии применяются жидкости: веретенное масло и стеол М. Веретенное масло является продуктом перегонки нефти и должно иметь нейтральную реак­цию. Стеол М представляет собой смесь жидкостей и имеет ще­лочную реакцию. Он состоит из следующих компонентов (в % по весу)

Глицерин обеспечивает требуемую вязкость жидкости, спирт — морозоустойчивость, хромовокислый калий и едкий натр являются антикоррозионными добавками (их наличие делает жидкость ядо­витой).

Приведенные в табл. 13.2 данные показывают, что стеол М по сравнению с веретенным маслом обладает рядом преимуществ: имеет меньший коэффициент объемного расширения, большую Удельную теплоемкость, более низкую температуру застывания.

Недостатком стеола М является низкая температура кипения. Днако этот недостаток смягчается тем, что благодаря высокой еплоемкости одно и то же количество теплоты вызовет меньший нагрев стеола М по сравнению с веретенным маслом.

Абсолютная вязкость обеих жидкостей, особенно веретенного масла, возрастает с понижением температуры. Это приводит к увеличению силы тормоза при откате и накате. Поэтому первые выстрелы при низких температурах окружающей среды t ~ = —20 -. 30° С рекомендуют производить на уменьшенных за­рядах.

Для проверки стеола М на щелочную реакцию в войсках при­меняют крезол-красную бумагу. Стеол М следует употреблять только чистым, фильтруя его через марлю.

Веретенное масло, имеющее кислую либо щелочную реакцию, к употреблению непригодно.

Данные баллистического расчета ствола в момент вылета сна­ряда из канала:

Время.................................................... =0,01 с

Путь снаряда............................ =3,5 м

Скорость снаряда............................... =680 м/с

Дульное давление................................ =58 Н/мм²

Дата добавления: 2015-07-26