В клиновых и поршневых затворах применяются экстракторы ры­ чажного и кулачкового типов. Экстрактор рычажного типа (рис.6.14)

Рычажные экстракторы обычно ударного действия. Для плавного извлечения гильзы из каморы могут применяться специальные кулач­ ковые экстракторы или рычажные экстракторы, взаимодействующие с профилированным вкладышем клина.

6.6. Вспомогательные механизмы затворов

Вспомогательные механизмы предназначаются для облегчения ра­ боты номеров расчета при заряжании орудия и производстве выстрела. К ним относятся удерживающий механизм и механизм повторного взвода.

УДЕРЖИВАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ предназначен для удержания снаряда или гильзы в канале ствола при заряжании на больших углах возвышения ствола. Основной деталью является удержник, который размещается в лотке клина или казенника. При открытом затворе удержник, высту­ пая над поверхностью лотка или казенника, препятствует выпадению снаряда из каморы.

МЕХАНИЗМ ПОВТОРНОГО ВЗВОДА предназначен для взведения удар­ ного механизма без открывания затвора при осечках. Он применяется в затворах, взведение ударного механизма которых происходит при их открывании.

7. ПРОТИВООТКАТНЫЕ УСТРОЙСТВА

Противооткатные устройства (ПОУ) предназначены для уменьшения сил, действующих на лафет при выстреле. Впервые в мире противоот­ катные устройства (гидравлический тормоз отката и пружинный накат­ ник) были созданы в 1872 году талантливым русским-инженером В.С. Барановским для 2,5-дюймовой скорострельной пушки.

Противооткатные устройства являются упругой связью стволь­ ной группы с лафетом орудия и служат для выполнения следующих

функций:

-торможение откатных частей после выстрела на период отката;

-возвращение откатных частей орудия в переднее (исходное)

положение;

-удержание откатных частей в переднем положении при всех углах возвышения ствола;

-торможение откатных частей при накате.

Всоответствии с выполняемыми функциями противооткатные уст­ ройства состоят из тормоза отката, тормоза наката и накатника. В отечественной артиллерии тормоз отката и тормоз наката представля­

иметь различные вспомогательные устройства. При проектировании ПОУ необходимо учитывать следующие основные требования к ним:

1.Надежность и безотказность действия при различных услови­ ях эксплуатации (колебания температуры, изменения режимов огня и т.д.). При этом длина отката не должна превышать допустимых пре­ делов.

2.Безударность работы механизма, т.е. конструкция противоот­ катных устройств должна предусматривать плавное торможение отката

инаката.

3.Простота и технологичность конструкции.

4.Применяемые жидкости и газы не должны вызывать коррозии деталей и разрушения уплотнительных устройств.

5.Надежность работы ПОУ при длительном хранении орудия.

7.1.Назначение и типы накатников

Накатник артиллерийского орудия служит для возвращения откат­ ных частей орудия после отката в переднее (исходное) положение и для удержания откатных частей в исходном положении при всех углах возвышения ствола.

После выстрела во время отката накатник аккумулирует энергию, участвуя при этом в торможении отката, т.е. часть энергии отката, полученной откатными частями в период выстрела, расходуется на

"взведение" накатника. После окончания отката саккумулированная энергия расходуется на возвращение откатных частей в переднее положение (накат).

В качестве рабочего тела накатников применяются либо пружи­ ны, либо газ (чаще всего азот). Ствольная группа удерживается в исходном положении при всех углах возвышения за счет начального усилия накатника, которое создается предварительным поджатием пружины накатника или за счет наличия начального давления газа в накатнике (порядка 45-60 кг/см^). В соответствия с типом рабо­

чего тела накатники классифицируются на пружинные, гидропневмати­ ческие и пневматические.

Типы и основные параметры накатников утверждены отраслевым стандартом ОСТ B3-2170-74 "Накатники артиллерийских орудий".

Пружинный накатник. В качестве рабочего тела пружинного на­ катника используется пружина. Конструкции пружинных накатников применяются в полевых, танковых, самоходных и морских орудиях малого и среднего калибров.

Пружинный накатник может представлять собой либо пружину, одетую непосредственно на ствол (рис. 7.1), либо самостоятельный агрегат (рис.7.2). В накатнике 1-го типа пружина одета непосред­ ственно на ствол. Ее усилие направлено с одной стороны в обойму люльки, с другой стороны в бурт ствола. Начальное усилие накат­ ника создается за счет предварительного сжатия пружины.

Существенным недостатком такого типа накатников является сложность регулировки усилия пружины.

Рис.7.2. Пружинный накатник самостоятельной конструкции: f - люль­

ложены либо в одну колонку, либо телескопически - с целью умень­ шения габаритов накатника. При большой длине пружиныее делают составной, так как короткие пружины легче изготовлять, перево­ зить в ЗИПе, заменять в случае поломки. Для компенсации скручива­ ющего момента, появляющегося при сжатии пружины и передающегося

детали могут снабжаться подшипниками. Пружина может быть кругло­ го или прямоугольного сечения. Пружины накатника изготавливаются из специальных пружинных сталей.

Основные достоинства пружинных накатников - простота конст­ рукции и эксплуатации (не требуют проверок перед стрельбой) и не­ чувствительность к температуре окружающего воздуха.

Главным недостатком пружинных накатников является значитель­ ное увеличение габаритов л веса при увеличении усилия накатника (для средних и крупных калибров). Поэтому пружинные накатники

применяются в орудиях с относительно небольшим весом откатных частей, т.е. в орудиях малого и среднего калибра (например, в 37-миллиметровом АЗП образца 1939 г., авиационных пушках и т.п.).

Гидропневматические накатники широко распространены и приме­ няются в полевых, танковых и самоходных орудиях среднего и круп­ ного калибра. Их преимуществами по сравнению с пружинными накат­ никами являются меньший вес и возможность изменения усилия на­ катника в случае модернизации орудия за счет изменения давления газа в полости накатника.

азот), изолируемый от уплотнений жидкостью, т.е. жидкость играет роль гидравлического запора, обеспечивая герметизацию полости на­ катника. В качестве жидкости используется веретенное масло или ствол М. Схема гидропневматического накатника представлена на рис.7.3. Работает накатник следующим образом. При откате шток с поршнем движутся совместно со стволом. Поршень вытесняет жидкость из рабочего цилиндра в наружный цилиндр. Находящийся в наружном цилиндре газ сжимается, аккумулируя энергию. После окончания от­ ката газ вытесняет жидкость в рабочий цилиндр. Жидкость, воздей­ ствуя на поршень, перемещает его (а с ним и ствольную группу) в исходное положение.

Накатник должен быть герметичен при любых углах возвышения (склонения) ствола. Для этого объем жидкости должен составлять 0,5-0,65 объема накатника. Кроме того, с целью повышения надеж­

Для герметизации накатника используется специальное устрой­ ство - мультипликатор, служащий для запирания газа гидравлическим запором в рабочем цилиндре.

Действие пневматического накатника с мультипликатором заклю­

сжимается, аккумулируя энергию. Начальное давление газа в пневма­ тических накатниках составляет 30-100 кг/см^ в зависимости от при­ менения накатника в том или ином образце орудия. Степень сжатия газа 1,5-4,0. Герметизацию накатника можно обеспечить только вве­ дением в схему специального устройства - мультипликатора давления, действующего следующим образом. При откате происходит резкое уве­ личение давления газа, что приводит к возрастанию давления жидко­ сти на воротниковое уплотнение Ь (через подвижный поршень В ). Таким образом исключаются утечки газа через подвижное соединение поршня с цилиндром.

Необходимость введения мультипликатора несколько усложняет конструкцию пневматических накатников. В настоящее время разрабо­ таны более компактные конструкции накатников, в которых мульти­ пликатор давления размещается непосредственно в цилиндре и пред­ ставляет собой плавающую шайбу, отделяющую газ от небольшого объе­ ма жидкости.

Недостатки пневматических накатников: зависимость давления газа от температуры окружающей среды; усложнение эксплуатации; повышенная чувствительность к повреждениям пулями и осколками.

7.2. Вспомогательные устройства накатников

Накатники для обеспечения их функционального назначения долж­ ны иметь некоторые вспомогательные устройства. В гидропневматичес­ ком накатнике имеется вентильное устройство, которое служит для закачивания в полость накатника определенного объема жидкости и нагнетания определенного начального давления газа. Вентильное уст­ ройство располагается в днище накатника (рис.7.5). Заполнение на­ катника производится в следующем порядке. В отверстии 6 крепит­ ся тройник с манометром и подсоединенной магистралью от воздушногидравлического насоса. Открывается вентиль / и производится за­

s 6 7

/

Величину силы гидравлического сопротивления Ф грубо можно определить по формуле

V -=q f C t f - W - P i f J f )

При этом необходимо помнить, что полезная работа по торможению отката ствола имеет и отрицательное действие. Согласно третьему закону Ньютона, такое же воздействие через узел крепления ци­ линдров / оказывается на лафет орудия. От величины этого воз­ действия зависят конструкция и размеры составляющих лафета.

ти также происходит с определенным сопротивлением. Возникшая си­ ла сопротивления тормозит откат. Небольшая по величине остаточ­ ная энергия наката поглощается буфером люльки. Тормоза отката можно классифицировать по различным признакам:

1.Тормоза отката с постоянной площадью отверстия истечения. Изменение силы гидравлического сопротивления прямо пропорциональ­ но изменению скорости откатных частей.

2.Тормоза отката с переменной площадью отверстия истечения, не зависящей от величины давления жидкости. Изменение площади отверстия истечения производится принудительно по мере отката. Такие ТО получили наибольшее распространение.

3.Тормоза отката с площадью отверстия истечения, зависящей от давления жидкости. В данном типе ТО изменение давления жидко­ сти приводит к соответствующему изменению площади отверстий ис­ течения. При этом величина силы гидравлического сопротивления ос­ тается постоянной на всей длине отката.

4.Тормоза отката с постоянной длиной отката.

5.Тормоза отката с переменной длиной отката.

Внастоящее время тормоза отката стандартизованы. Типы тор­ мозов отката регламентирует ОСТ B3-2I7I-74, согласно которому тормоза отката и наката изготовляются пяти типов:

-канавочно-игольчатые;

-веретенно-модераторные;

-веретенно-игольчатые;

-веретенно-золотниковые;

-клапанные.

7.3.1.Канавочно-игольчатый тормоз отката-наката

Канавочно-игольчатый тормоз отката-наката (КИТО) применяет ся в танковых и самоходных орудиях с короткой дайной отката (рис.7.9).

Принцип действия тормоза отката канавочно-игольчатого типа описан в п.7.3. Отметим лишь, что канавки а и 5 переменного по дайне отката сечения, поэтому по мере отката ствольной группы си­ ла сопротивления откату плавно возрастает. То же самое и при на­ кате. Окончательное торможение наката происходит на последнем, ко­ ротком, участке пути при вхождении иглы в отверстие дна цилиндра. Сопротивление накату резко увеличивается, что затрудняет обеспече­ ние устойчивости орудия. Поэтому данный тип ТО применим только в системах с большой устойчивостью орудия (в танках, САУ).

Простота конструкции этого типа тормоза сочетается с высокой скорострельностью орудия, получаемой за счет уменьшения времени отката-наката.

Веретенно-модераторный тормоз отката-наката (ВМТО) применяет­ ся в полевых, танковых, самоходных и морских орудиях (рис.7.10).

тивления пробрызгиванию жидкости через кольцевой зазор тормозит откат ствола. Величина отверстия перетекания - кольцевого зазо­ ра - изменяется за счет изменения диаметра веретена, тем самым обеспечивается нужный закон изменения силы сопротивления тормоза отката и достигается плавность торможения отката. Второй поток устремляется через зазор между веретеном и внутренней поверхно­

кость из замодератной полости. Однако давление жидкости поджима­ ет клапан модератора, который перекрывает путь жидкости через от­ верстия в . Жидкость вытесняется из замодераторной полости через канавки 5 • Сопротивление жидкости перетеканию через канавки 5 тормозит накат ствола. Таким образом, торможение наката начинает­ ся с самого начала наката и производится равномерно на всей его

Применяется в полевых орудиях с переменной дайной отката. Изменение дайны отката производится автоматически при придании стволу углов возвышения, при этом площадь отверстий сечения из­ меняется. Схема тормоза отката представлена на рис.7.12.

при изменении угла возвышения ствола автоматически изменяется дайна отката за счет поворота веретена механизмом изменения дай­ ны отката. При повороте веретена отверстия о в поршне не совпа­ дают с пазами 6 контрштока и этот путь жидкости перекрыт. Следо­ вательно, площадь отверстий истечения уменьшается, сопротивление перетеканию жидкости увеличивается, путь отката уменьшается.

Для лучшего восприятия принципа действия тормоза рассмотрим пути движения жидкости при длинном откате из рабочей полости:

первый поток: рабочая полость - отверстия а - пазы $ контрштока - запоршневая полость;

второй поток: рабочая полость - канавки г цилиндра - за­ поршневая полость;

третий поток: рабочая полость - отверстия 6 - клапан моде­ ратора - полость штока.

При придания стволу больших углов возвышения рычаг / прово­ рачивает контршток 2 я путь первому потоку жидкости оказывается перекрыт. Жидкость пробрызгивается только по 2-му и 3-му путям.

Достоинством этого тормоза является надежность его действия и обеспечение устойчивости и неподвижности орудия на всех дайнах

отката и наката.

К недостаткам относится трудность изгртовления профилирующих канавок в канале цилиндра и штока И сложность конструкции.

7.3.5. Клапанный тормоз отката

Клапанный тормоз отката - накатник - применяется в зенитных орудиях малого и среднего калибра, а также в гаубицах. Этот тип ПОУ представляет собой единый блок, в котором тормоз отката орга­ нически связан с накатником (рис.7.13}.

Рис.7.13. Схема клапанного тормоза отката - накат­ ника: / - обойма люльки; 2 - цилиндр ТО; / - клапан; ^ - шток с поршнем; 5 - малый цилиндр накат­ ника; о - обойма казенника; 7 - соединительная трубка; 8 - плавающий поршень; 9 - цилиндр на­ катника; Ю - пружина клапана; а - канавки

Принцип действия его заключается в следующем. При откате шток ^ с поршнем остаются неподвижными, так как закреплены в обойме люльки. Все остальные части ПОУ участвуют в откате. При этом жидкость из рабочего цилиндра ТО, отжимая клапан 3 , пере­ текает в цилиндр 9 накатника и, воздействуя на плавающий пор-

пень 8 , сжимает находящийся в большом и малом цилиндре накатни­ ка газ* Таким образом, торможение отката ствола производится за счет силы гидравлического сопротивления перетеканию жидкости че­ рез отверстия и за счет силы сопротивления накатника* После отка­ та накатник возвращает ствольную группу в исходное положение. Торможение наката осуществляется за счет силы гидравлического сопротивления перетеканию жидкости по канавкам Q клапана 3 .

Достоинства тормоза отката: не требуется компенсатор жидко­ сти; компактность конструкции ПОУ; стабильная работа тормоза от­ ката при изменении температуры рабочей жидкости. Недостатком яв­ ляется сложность конструкции и регулировки.

7.4. Уплотнения противооткатных устройств

Уплотнения ПОУ предназначены для герметизации полостей на­ катников и тормозов отката с целью предотвращения утечек жидкос­ тей и газов в подвижных соединениях.

Уплотнения работают в жестких условиях эксплуатации, поэто­ му к ним предъявляются высокие требования:

1)надежность запирания жидкостей и газов во всем диапазоне температур и давлений;

2)контакт с жидкостями и металлами не должен вызывать пор­ чи жидкости и коррозии металлов;

3)уплотнения должны сохранять конструктивные и эксплуатаци­ онные характеристики при длительном хранении и в условиях эксплу­ атации орудия;

4)контакт с поверхностями цилиндров и штоков не должен до­ пускать появления надиров и царапин при откате-накате.

Для герметизации соединений подвижного характера применяют сальниковые и воротниковые уплотнения и уплотнения резиновыми

кольцами круглого сечения.

Сальниковое уплотнение (рис.7.14) представляет собой спрессо­ ванный под давлением хлопчатобумажный или чаще асбестовый шнур,

- автоматическое увеличение степени поджатия воротников к обтюрируемой поверхности при повышении давления жидкости.

Для герметизации соединений применяются также уплотнения резиновыми кольцами круглого сечения (рис.7.16).

Рис.7.16. Уплотнение резиновыми кольца­ ми: / - шток; 2 - корпус; 3 - кольцо

Кольцо 3 размещается в канавках на поршне или образующей цилиндра. Кольца изготовляются из маслостойкой резины.

7.5. Жидкости и металлы, применяемые

впротивооткатных устройствах

Кжидкостям, применяемым в противооткатных устройствах, предъявляются следующие требования:

-высокая температура кипения, высокая теплоемкость и ма­ лый коэффициент объемного расширения (для обеспечения высоких режимов огня);

-возможно меньшее изменение вязкости при изменении темпе­ ратуры жидкости (для обеспечения стабильности силы тормоза от­ ката и длины отката);

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

-отсутствие коррозионной активности и способности разру­

шать уплотнительные устройства.

В настоящее время в качестве таких жидкостей применяются 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: глицерин - 46,3 %, этиловый спирт - 20,0 %9 вода - 32,0 %9 хромовокислый калий - 1,6 %9 ед­ кий натр - 0,1 5?. Глицерин обеспечивает требуемую вязкость жид­ кости, спирт - морозоустойчивость; хромовокислый калий и едкий натр являются антикоррозионными добавками (их наличие делает жидкость ядовитой).

Высокая проходимость орудия достигается за счет уменьшения удельного давления колесного хода на грунт, совпадения ширины колес лафета и средств тяги, улучшения характеристик орудия по преодолению препятствий (клиренса, радиусов поперечной и про­ дольной проходимости и др.).

Д ля повышения живучести орудия в конструкции лафета преду­ сматривают подрессоривание хода, надежное крепление и фиксирова­ ние всех деталей, могущих перемещаться при тряске на марше, на­ дежную постоянно действующую систему смазки.

Быстрота перевода орудия из походного положения в боевое и обратно обеспечивается упрощением конструкции лафета (при усло­ вии сохранения его эксплуатационных характеристик) и применением при пэреводе специальных приспособлений и механизмов (лебедки, краны, домкраты и т.п.).

8.1.Назначение, типы и устройство люлек

Всовременных артиллерийских орудиях ствол должен иметь воз­ можность проворачиваться вокруг горизонтальной оси с целью прида­ ния необходимых углов вертикальной наводки и откатываться вдоль своей оси во время выстрела. Для решения этих задач служит люль­ ка, являющаяся основанием боевой части орудия. Относительно оси цапф осуществляется поворот люльки со стволом в вертикальной пло­ скости, а направляющие люльки обеспечивают желаемые продольные перемещения ствола. Упругую связь ствола с люлькой осуществляют противооткатные устройства. Ствол и люлька с ПОУ составляют кача­ ющуюся часть орудия. Кроме противооткатных устройств и цапф, к люльке крепятся сектор подъемного механизма или сам механизм (в зависимости от его схемы), прицельные приспособления или отдель­

ные его механизмы, подвижная опора уравновешивающего механизма. На люльке могут быть размещены и вспомогательные устройства (ме­ ханизм изменения длины отката, механизм взаимной замкнутости на­ катника со спусковым приспособлением, линейка указателя длины от­ ката и т.д.).

Для обеспечения нормальных условий движения откатных частей, работы ПОУ и других механизмов люлька должна удовлетворять следу­ ющим требованиям:

1) иметь достаточную прочность, так как в момент выстрела на люльку действуют значительные динамические нагрузки;

2 ) обладать высокой жесткостью с целью предупреждения пере­ коса направляющих, защемления откатных частей, неравномерного и усиленного износа направляющих, искажения закона изменения силы сопротивления откату и накату.

По способу направления ствола люльки можно разделить на ко­ робчатые, обойменные и смешанные.

Рис.8.1. Схема люльки коробчатого типа: / - обойма перед­

Передняя обойма служит для соединения с противооткатными устройст­

люльки или вне ее.

Схема связи ствола с люлькой представлена на рис.8.2. Вклады­ ши 3 обоймы ствола охватывают направляющие полозки 2 люльки. С

целью снижения коэффициента трения в соединении ствола с люлькой вкладыши 3 изготовляются из бронзы* Для смазки полозков ставят­ ся масленки, а для удержания смазки по всей длине изготовляются канавки. Люльки коробчатого типа обеспечивают хорошие условия перемещения откатных частей, при этом не требуется обработка больших трущихся поверхностей (тщательно обрабатываются только полозки и захваты ствола). Однако люльки такого типа имеют боль­ шую высоту линии огня. Этот недостаток устраняется в другой схе­ ме (рис.8.3).

Люльки коробчатого типа изготовляют, используя штампо-свар­ ные и штампо-клепаные конструкции, обеспечивающие небольшую мас­ су люльки и необходимую жесткость. Жесткость может быть повышена за счет усиливающих листов и ребер жесткости. Лншьки коробчатого типа применяются в полевых орудиях на колесном лафете.

Люлька обойменного типа представляет (Гобой цилиндр / , внут­ ри которого размещается ствол (рис. 8.4). Для повышения износоус­

ве ствола стекает через специальные отверстия по асбестовому шну­ ру на трущиеся поверхности.

Преимущества люлек обойменного типа: компактность конструк­ ции; большая жесткость в поперечном сечении. Недостатки - ухудше­ ние условий охлаждения ствола; необходимость тщательной обработки

больших поверхностей ствола; необходимость обильной смазки тру­ щихся поверхностей; непостоянство диаметрального зазора между стволом и вкладышами, зависящего от температуры ствола, деформа­ ции стенки ствола при выстреле. Указанный зазор должен быть в определенных пределах, так как малый зазор может привести к за­ клиниванию ствола, а большой - к снижению практической скоро­ стрельности вследствие увеличения амплитуды колебаний и времени затухания колебаний ствола после выстрела.

Люльки обойменного типа применяются в полевых орудиях, тан­

Во время выстрела верхний станок нагружается значительными по величине силами и моментами, поэтому к верхнему станку предъяв­ ляются особые требования по прочности и жесткости. Эти требования обеспечиваются за счет усиления наиболее нагруженных участков и применением ребер жесткооти.

Верхний станок (рис. 8.6) представляет собой конструкцию, со­ стоящую из двух щек / , связанных основанием 2 . Расстояние меж­ ду щеками обусловлено габаритами качающейся части, а высота щек -- диапазоном углов наведения в вертикальной плоскости. В верхней части щек размещаются цапфенные гнезда Q , в которых размещаются цапфы люльки.

Рис.8.7. Схемы соединений верхних станков с нижним: /, 2 - под­ шипники; 3 - подпятник; 4 - подпружиненный каток; ь , в - ц а п ­

фы; 7 - передний захват; 8 - боевой штырь

Необходимо заметить, что верхние станки различны по своему внешнему оформлению, конструкции отдельных деталей, расположению механизмов. Основное различие заключается в способе соединения верхних станков с нижним станком, определяющем характер нагруже­ ния верхнего станка. Наиболее распространенные схемы соединений представлены на рис.8.7. Боевой штырь верхнего станка центрирует­ ся в подшипниках скольжения нижнего станка и опирается на под­ пятник (подшипник, подпружиненный тарельчатыми пружинами), так, что между плоскостями станков образуется зазор Л величиной 0,05-0,4 мм, что облегчает горизонтальную наводку (см. рис.8.7, d )• При выстреле происходит частичный или полный выбор зазора.

станины и другие механизмы. В лобовой коробке размещается меха­ низм подрессоривания. Лобовая коробка служит непосредственной опорой вращающейся части орудия и передает усилия от выстрела на боевую ось и станины. Она представляет собой литую конструк­ цию сложной конфигурации с различными гнездами, выемками и реб­ рами жесткости, упрочняющими ее. Конфигурация лобовой коробки в значительной мере зависит от назначения проектируемого орудия.

крупных калибров изготовляются в виде клепаных или сварных балок переменного сечения. Сечение станин - прямоугольнике. Станины ору­ дий малого и среднего калибра изготовляются трубчатыми. Геометри­ ческие параметры станин и их тип выбираются в зависимости от типа орудия, его мощности и из условия обеспечения устойчивости орудия при стрельбе. На передней части станины имеются приваренные вилки для соединения с лобовой коробкой. На вилках станин закрепляются стопоры, фиксирующие станины относительно лобовой коробки в бое­ вом (разведенном) положении. С другого конца к станине приварены сол1ники" и хоботовые листы. Сошники удерживают орудие от продоль­ ного перемещения при выстреле, а хоботовые листы - от зарывания в грунт.

На орудии имеется, как правило, две пары сошников: одна пара зимних (обычных), предназначенных для стрельбы с твердого (мерз­ лого, каменистого) грунта, и одна пара летних - для стрельбы с мягкого сыпучего грунта. Зимние сошники приклепываются к станинам,

летние являются съемными. В походном положении станины сведены и закреплены с помощью творневой лапы.

Артиллерийское орудие может иметь 1 - 4 станины. Одностанин­ ный лафет не имеет лобовой коробки. Боевая ось проходит непосред­ ственно через переднюю часть станины. Основной недостаток одно­ станинного лафета заключается в том, что он допускает небольшие углы горизонтального обстрела без поворота орудия в целом.

Наибольшее распространение получил лафет с двумя станинами, схема которого рассмотрена Выше. Трехстанинные и четкрехстанинные лафеты применяются с целью повышения огневой маневренности орудия.

В танковых и самоходных орудиях нижним станком является кор­ пус боевой машины.

Для изготовления лобовой коробки применяются стали марки 35ХНМЛ, для станин - сталь типа хромансиль марки 2ОХГС или ЗОХМА. Боевые оси, шварневая балка изготовляются из стали марок ОХМ, 0XHIM, ОХНМФ.

8.4. Назначение, типы и устройство механизмов вертикальной наводки

Механизм вертикальной наводки служит для придания стволу необходимого положения в вертикальной плоскости, а также для обеспечения несбиваемости наводки после ее окончания и производ­ ства выстрела.

Вертикальная наводка осуществляется поворотом качающейся части в вертикальной плоскости относительно оси цапф люльки. Такой поворот осуществляется с помощью подъемного механизма, элементы которого размещаются па верхнем станке и на люльке.

Общие технические требования к механизмам вертикальной на­ ходки регламентируются ГОСТ В 22482-77:

-плавность и удобство наводки;

-безотказность работы;

-регулирование механизмов;

-технологичность и ремонтопригодность;

-безопасность и удобство при обслуживании и ремонте;

-возможность удаления отравляющих веществ, бактериологичес­ ких средств и радиоактивной пшш;

-защита от попадания влаги, пыли и грязи во внутренние по­ лости и сохранение работоспособности после воздействия на них растворов, применяемых при дегазации, дезинфекции и дезактивации.

При проектировании механизма вертикальной наводки конструк­ тор обязан учесть следующие общеконструктивные требования:

1.Механизм должен обеспечивать требуемые углы склонения и возвышения.

2.Значение угла вертикального поворота качающейся части ору­ дия за один оборот маховика не должно быть менее:

-для калибров до 180 мм - 0,007 рад (257);

-для калибров свыше 180 мм - 0,0014 рад (5;).

3.Размеры маховиков механизмов и усилия, необходимые для их вращения, определяются ГОСТ 21752-76.

4.Максимальное усилив на рукоятке маховика при установившем­ ся движении ствола не должно быть более:

- для калибров до 180 мм в положении сидя - 45 Н (4,6 кг), в положении стоя - 98 Н (10 кг);

- для калибров свыше 180 мм в положении стоя - 120 Н (12 кг).

5.Направление движения маховика и направление движения ствола должны быть согласованными, т.е. при вращении маховика по часовой стрелке ствол должен перемещаться вверх, против часовой стрелки - вниз.

6.Механизмы должны работать с заданными эксплуатационными ха

рактеристиками при температуре окружающей среды от 225 К (-50 иС) до 323 К (+50 °С).

7. Срок службы механизмов должен быть не менее срока службы орудия.

Кроме того, различными ГОСТами определяются точность зубча­ тых и червячных передач (ГОСТ 1643-72; ГОСТ 1758-56 и ГОСТ 3675-56), требования к ремонтопригодности механизмов (ГОСТ Ы7361-71), требования к защите от атмосферной коррозии (ГОСТ 9.028-74), виды технического обслуживания (ГОСТ В 17372-72), при­ меняемые смазочные материалы (ГОСТ В 18241-72), методы подготовки поверхностей перед нанесением лакокрасочных покрытий (ГОСТ 9.02574), выбор защитных металлических, неметаллических и лакокрасочных

покрытий (ГОСТ В 9.004-72, ГОСТ 9.009-73, ГОСТ 3002-70), срок сохраняемости (ГОСТ В 9.003-72).

По своему устройству подъемные механизмы подразделяются на винтовые, секторные и гидромеханические. Винтовые подъемные ме­ ханизмы применялись в орудиях старых образцов. В настоящее время они применяются в минометах (рис.8.9). Подъемный механизм разме­

Рис.8.9. Конструктивная схе­ ма винтового подъемного ме­ ханизма: 1 - вертлюг; 2 - малая шестерня; 3 - рукоят­ ка; 4 - корпус; S - винт;

6 - матка

Вминометах крупных калибров подъемный механизм конструктивно объединяется с уравновешивающим механизмом с целью облегчения рабо­ ты наводчика.

Всовременной артиллерии наибольшее распространение получили механизмы вертикальной наводки, передающие вращательное движение от привода системой зубчатых пар, последняя из которых называется коренной. Эта пара состоит из коренной шестерни с валом, располо­ женным в подшипниках на верхнем станке, и зубчатого сектора, обычно

закрепленного на ляльке. Место размещения зубчатого сектора выби­ рается исходя из общей компоновки орудия и возможного снижения

высоты линии огня, Для достижения равномерного нагружения цапф сектор устанавливается в плоскости стрельбы либо по обе стороны люльки устанавливаются два сектора,

В соответствии с общей конструкцией лафета применяется внут­ реннее или внешнее зацепление коренной шестерни о сектором. Во

всех кинематических схемах в качестве самотормозящей пары приме­

При этом принимается во внимание удобство размещения и обслужи­ вания привода в целом.

Н а рис. 8,10 в качестве примера представлена кинематическая схема двухсекторного механизма. Вращение от маховика передается конической и червячной парами на коренные шестерни, которые при­ водят в движение зубчатые секторы, закрепленные на ляльке. Ляль­ ка, вращаясь относительно своих цапф, придает стволу требуемый угол наводки в вертикальной плоскости.

о

1

Pic.8.10. Кинематическая схема двухсекторного механизма: 1 - маховик; 2 - конические шестер­ ни; 3 - червяк; 4 - червячное колесо; 5 - коренные шестерни;

Б - зубчатые сектора; 7 - лвлыси

6

В орудии с гуд и т » и машинным приводами вертикальной наводки имеются ТПЦ| соответствующих механизма, общими джя которых обычно является коренная и с/шотормозящая пары, В таких механизмах обя­ зательным является наличие специального устройства, отключающего одну цепь при работе другой и тем самым предотвращающего переда­ чу движения от машинного привода ручному в обратно (рис.8,II),

В кинематической схеме такого механизма к червячной паре

менной артиллерии применяются гидромеханические приводы. Механиз­ мом вертикальной наводки служит гидродвигатель поступательного действия, исполнительный орган которого состоит из цилиндра и поршня (рис.8.12). Обычно цилиндр связан с верхним станком, а

поршень - с люлькой. Перемещаясь под давлением жидкости, поршень изменяет положение качающейся части. После установки утла наведе­ ния качающаяся часть удерживается с помощью гидрозамков, запираю­

Механизм горизонтальной наводки служит для придания стволу не ­ обходимого положения в горизонтальной плоскости, а также для обес­ печения несбиваемости наводки После ее окончания и производства вы ­ стрела.

Горизонтальная наводка осуществляется поворотом вращающейся части орудия относительно оси боевого штыря. Поворот осуществляется поворотным механизмом, элементы которого размещены на верхнем и нижнем станках.

Механизмы горизонтальной наводки должны изготавливаться в со ­ ответствии с требованиями ГОСТ В 22217-76:

I. Углы горизонтального наведения должны быть не менее 0,105 рад (6°).

2* Максимальная скорость горизонтальной наводки изделия при установившемся режиме движения должна быть не менее 0,017 рад/с (1°/с) при допустимых усилиях на рукоятке маховика (ГОСТ 21752-76).

3. Конструкция механизмов должна обеспечивать:

4.Механизмы должны обеспечивать работу с заданными эксплу­ атационными характеристиками при температуре от -50 до +50 °С при любых метеорологических условиях.

5.Маховик механизма должен приводиться в действие правой

рукой.

6.Расстояние от наружных поверхностей обода маховика ме ха ­ низма до оградительных щитков и других деталей должно быть не менее П О мм.

7.Осевой люфт рукояток маховиков не должен превышать 0,5 мм.

Осевой люфт маховиков не допускается.

8. Покрытия деталей механизма должны удовлетворять требова­ ниям устойчивости к атмосферным и биологическим воздействиям (температуре, влаге, грибкам и т . д . ), к средствам дегазации, де з ­ активации и дезинфекции, обеспечивать надежную защиту от коррозии

вусловиях эксплуатации и хранения.

9.Средний срок службы механизмов - не менее 5 де т эксплуа­ тации. Средний срок сохраняемости в закрытых неотапливаемых поме ­ щениях - не менее 10 лет.

9562-75) и шероховатость рабочих поверхностей зубчатых зацеплений

Рис.8.13. Схема винтового механизма горизонтальной наводки: / - матка;

2 - винт; 3 - нижний станок; 4 - боевой штырь; 5 - кронштейн верх­

него станка; В - маховик

Наибольшее распространение получили механизмы, составленные

из системы зубчатых пар. В этом случае коренная пара состоит из

зубчатой шестерни с валом, расположенных на верхнем станке и зуб­

чатого сектора (при ограниченном угле поворота верхнего станка)

или зубчатого венца (при повороте верхнего станка на 360°), за­

крепленного на нижнем станке.

В процессе наводки коренная шестерня откатывается относитель

но сектора или венца, что ведет к повороту вращающейся части. Зуб

чатое зацепление может быть как наружным, так и внутренним. Для

несбиваемости наводки в кинематическую схему включается самотормо

зящаяся червячная пара.

В схемах механизмов секторного типа (рис.8.14) могут приме­

няться ручные и машинные приводы, аналогичные описанным в п.8.4.

Во время торможения вращающейся или качающейся частей ору­ дия, при стрельбе, при колебаниях танковых, самоходных и кора­ бельных орудий в червячной паре могут возникать чрезмерные на­ грузки. Во избежание поломки деталей одно из звеньев червячной пары делается сдающим. Наиболее распространено дисковое сдающее

Рис.8.15. Схема дискового сдающего звена: 1 - червячное колесо; 2 - червяк; 3 - вал; 4 - фрикционные диски; F - тарельчатая пружина

В некоторых артиллерийских орудиях функции сдающего звена выполняет подпружиненный червяк (рис.8.16). Червяк 2 имеет воз­ можность перемещаться вдоль своей оси в обе стороны на некоторое ограниченное расстояние. При возникновении в зацеплении превышаю­ щих допустимые нагрузок червяк / смещается, сжимая тарельчатые пружины. Допустимая величина нагрузки в червячном зацеплении оп­ ределяется усилием тарельчатых пружин.

В танковых и самоходных орудиях применяют иногда конусные фрикционные сдающие устройства, работающие по тому же принципу, что ж дисковые сдающие устройства. Кроме того, в современной ар­ тиллерии применяются гидромеханические приводы горизонтального

н а в е д е т е , аналогичные по устройству гидромеханическим приводам

вертикального наведения.

Рис.8.16. Подпружиненный червяк: / - червячное колесо; 2 - чер­

вяк; 3 - корпус картера; 4 - тарельчатая пружина

Для изготовления деталей механизмов горизонтального наведе­

ни я используются стали марок 401, ОХМ, 0XHIM, широко применяются

цветные сплавы.

8.6.Назначение, типы и устройство уравновешивающих механизмов

Вцелях обеспечения устойчивости артиллерийского орудия при выстреле необходимо понизить высоту линии огня. Для этого цапфы люльки относят как можно ближе к казенной части, обеспечивая при этом возможность стрельбы при больших углах возвышения ствола.

Однако при этом центр тяжести качающейся части остается да ­

ходимость компенсировать влияние момента неуравновешенности на

работу подъемного механизма. Простейшим способом является ес­

тественное уравновешивание (sa счет утяжеления казенной части). Недостаток естественного уравновешивания - увеличение веса ору­

дия в целом.

В артиллерии для уравновешивания применяются специальные

устройства - уравновешивающие механизмы (УМ). ГОСТ В 22481-77 определяет комплекс общих технических требований, которым дол­

ж е н удовлетворять уравновешивающий механизм. Конструкция уравно­ вешивающего механизма должна обеспечивать:

-усилия на рукоятке маховика вертикальной наводки не бо­ лее 12 кг;

-регулирование уравновешивающего механизма;

-работу пружин 6es перекосов я потери устойчивости при

сжатии;

-безотказность работы;

- безопасность я удобство при обслуживании я ремонте;

-технологичность я ремонтопригодность;

-возможность удаления отравляющих веществ, бактериологи­ ческих средств и радиоактивной пили;

-защиту от попадания влаги, пыли я грязи во внутренние по ­ лости и сохранение работоспособности после воздействия на них растворов, применяемых при дегазации, дезактивации и дезинфекции.

Для пневматических и пзевмопружинных У Ы начальное давление

заданными эксплуатационными характеристиками при температуре ок ­

ружающего воздуха от 223 К (-50 °С) до 323 К (+50 °С) с учетом регулирования давления газа.

Детали и сборочные единицы одного типоразмера должны быть

взаимозаменяемы. Коленки пружин должны состоять из чередующихся

ТИпы и основные параметры уравновешивающих механизмов опре­ делены ГОСТ ВЗ -2498-74.

Уравновешивающие механизмы по направлению действия на кача­

ющуюся часть орудия (месту и направлению приложенного УМ усилия

относительно оси цапф люльки) изготовляются двух типов: тянущего и толкающего типа.

По типу аккумулятора (рабочего тела) уравновешивающие меха­

низмы подразделяются на пружинныеf пневматические, комбинирован­

ные (пневматические), торсионные.

Выбор требуемого типа и конструктивного исполнения уравнове­

шивающего механизма определяется условиями общей компоновки изде­

ли я и размещением его составных частей.

Конструктивная схема пружинного уравновешивающего механизма

тянущего типа представлена на рис .8.17. В данной схеме усилие пру­

жи ны 7 через дно внутреннего цилиндре В и стержень 5 переда­

ется на казенную честь качающейся части орудия, создавая момент

относительно цапф люльки, уравновешивающий момент от действия ве­

са качающейся части.

Большее распространение получили уравновешивающие механизмы

Рис.8.18. Схема пружинного уравновешивающего механизма толка­

Пружинные уравновешивающие механизмы просты по конструкции, хорошо поддаются регулировке, менее чувствительны к повреждениям пулями и осколками, независимы от температуры окружающей среды.

К недостаткам пружинных уравновешивающих механизмов относят­ ся большой вес я габариты. С этой точки зрения более приемлемыми являются пневматические уравновешивающие механизмы (рис.8.19). Для заполнения полости уравновешивающего механизма используется азот или воздух. Начальное давление азота, действуя на днища ци­ линдров, создает требуемые усилия, позволяющие уравновесить ка­ чающуюся часть орудия. Так же, как и в пневматических накатниках, уплотнения заливаются веретенным маслом или стволом М.

Конструкция механизмов должна обеспечивать:

- плавность хода артиллерийского орудия я сохранение его элементов при буксировании орудия штатными тягачами;

-устойчивость орудия при буксировании;

-регулирование механизмов;

-безотказность работы;

-технологичность я ремонтопригодность;

-возможность удаления отравляющих веществ, бактериологи­ ческих средств и радиоактивной пыли;

-защиту от попадания влаги, пыли и грязи во внутренние по ­ лости и сохранение работоспособности после воздействия на них

растворов, применяемых при дегазации, дезактивации и дезинфекции*

К конструкции механизмов предъявляются общие для всех типов

4.Отношение массы подвески к массе подрессоренных частей должно быть от 0,03 до 0,07.

5.Механизмы должны работать с заданными эксплуатационными

характеристиками при температуре окружающего воздуха от 223 К

(-50 °С) до 323 К (+50 °С).

6.Детали и сборочные единицы одного типоразмера должны быть взаимозаменяемы.

7.Срок службы механизмов должен быть не менее срока службы орудия. Срок сохраняемости определяется ГОСТ В9.003-72.

Утвержденными стандартами предъявляются требования по защите от атмосферной коррозии (ГОСТ 9.028-74), ремонтопригодности меха­ низмов (ГОСТ В I736I-7I), устанавливаются виды технического обслу­

живания (ГОСТ В 17372-72), марки смазочных материалов (ГОСТ В 18241-72), методы подготовки поверхностей перед нанесением л а к о ­

красочных покрытий (ГОСТ 9.025-74), виды защитных металлических,

неметаллических и лакокрасочных покрытий (ГОСТ В9.0С4-72 и ГОСТ

9.009-73), технические требования к покрытиям (ГОСТ 3002-70). Механизмы подрессоривания могут быть рессорного, пружинно­

го и торсионного типов. В конструкции механизма подрессоривания рессорного типа (рис.8.21) упругим элементом служат пластинчатые листовые рессоры к • Они состоят из выгнутых по дуге 6-10 колес прямоугольного сечения толщиной 10-12 мм, стянутых хомутиком.

Рис.8.21. Конструкция механизма подрессоривания рессорного типа:

положении при стрельбе механизм подрессоривания любого типа д о л ­ жен быть выключен, т.е. колесный ход, рессора и нижний станок должны представлять собой жесткую конструкцию. Для этого преду ­ сматривается механизм выключения подрессоривания. В рассматрива­ емой схеме штырь 2 фиксирует рессору относительно нижнего станка.

Сравнительно легкие артиллерийские орудия имеют пружинный механизм подрессоривания. Он может быть нераздельным (подрессо-

ривание станка) я раздельным (подрессоривалие полуосей). Переда­

ча усилий от ходовой части может осуществляться непосредственно

через рычаг или кривошип (рис. 8.22). Выключение механизма под-

рессорявания производится автоматически при разведении станин. Засов 9 фиксирует полуось S относительно боевой оси 2 .

Ряс.8.22. Схема механизма включения я выключения подрессоривания:

Рис.8.23. Торсионный механизм подрессоривания: 1 - полу­ ось колеса; 2 - торсион; 3 - полуось механизма; н - механизм выравнивания; 5 - нижний станок; Б - засов

Наиболее широко распространены торсионные механизмы подрессоривания (рис.8.23). При торсионном подрессоривании каждое ко­ лесо имеет рессору в виде торсионного валика, один конец которого закрепляется в станке, а другой крепится к кривошипу полуоси ко­ леса. При набегании колеса на преграду кривошип поворачивается и энергия удара превращается в работу деформации кручения торсиона. Ход кривошипов ограничивается резиновыми буферами лобовой коробки. Механизм выключения подрессоривания работает аналогично ранее рас­ смотренному.

Рис.8.24. Схема выравнивающего меха­ низма: / - колесо; 2 - подуось ме­ ханизма подрессоривания; 3 - пара­ зитная шестерня выравнивающего ме­

ханизма; if - нижний станок

Кроме того, конструкции уравновешивающих механизмов должны включать механизм выравнивания, который позволяет орудию устанав­ ливаться на четыре точки опоры (два колеса и два сошника) при взаимном наклоне площадок под колесами и сошниками до 5-6°. Это­ го можно достичь с помощью паразитной шестерни или тяги паралле­ лограмма, соединяющих механизмы подрессоривания правого и левого колес (рис.8.24).

Если площадка под колесами не горизонтальная, то после раз­ ведения станин сторона нижнего станка, оказавшаяся выше, под дав­ лением станины опустится до упора сошника в грунт, что вызовет поворот кривошипа колеса вместе с полуосью. Это вращение пере­ дастся через конические шестерни на другую полуось, которая по­ вернется на тот же угол в противоположном направлении. При этом оказавшаяся ниже сторона станка поднимется и орудие встанет на четыре точки опоры.

Упругие элементы механизмов подрессоривания работают в весь­ ма тяжелых условиях, поэтому к качеству сталей, предназначенных для их изготовления, предъявляются достаточно высокие требования. Пружины и рессоры артиллерийских систем изготовляются из кремненикелевой стали марки 60С2Н2А или из кремневольфрамовой стали марки 6502ВА. Для крупных винтовых пружин горячей навивки, листо­ вых рессор и некоторой части пружин холодной навивки широко при­ меняются кремнистые стали марок 60С2А и 70СЗА. Торсионные валики