книги / Механизмы затворов ствольного оружия. Основы теории, расчета и проектирования

Механизмы, обеспечивающие подачу патрона за счет вращения подающего звена (подвижных пальцев патронной ленты), имеют более сложную конструкцию (рис. 3.13).

Рис. 3.13. Схема механизма подачи с вращением подающего звена

Выражения для характеристик механизма, включающего две механические связи: затвор– подающее звено и подающее звено– лента, можно получить, используя соотношения (1.13) и (1.14):

Задаваясь конструктивными углами механизма γ и β, можно определить необходимое соотношение радиусов рычага подающих пальцев:

3.5.2. Патроноподающие механизмы магазинного типа

Механизмы подачи патронов магазинного типа обеспечивают последовательное перемещение патронов из магазина к приемнику. Магазин имеет три основных рабочих элемента: корпус (собственно магазин), подаватель и подающую пружину. По характеру расположения патронов в магазине используются их две разновидности: однорядные и двухрядные (рис. 3.14).

101

Вдвухрядных магазинах расположение осей трех соседних патронов образует равносторонний треугольник, а подаватель контактирует сразу с двумя последними патронами. Это позволяет избежать заклинивания патронов при их перемещении в магазине. При досылании патрон фиксируется в приемнике силой трения гильзы

озагибы магазина, причем для надежной фиксации необходимо, чтобы радиус загибов был меньше радиуса гильзы, т.е. rзаг < rг.

Впротивном случае положение патрона при подаче будет изменяться, что отражается на площадке контакта затвора с фланцем гильзы и на траектории движения патрона при его досылании.

Загибы магазина ограничивают выход патрона из приемника в ствольную коробку и обеспечивают его направление при досылании. При этом следует правильно назначить длину загибов во избежание продольного разворота патрона в приемнике от действия силового момента подающей пружины, что приведет к утыканию патрона в верхнюю часть канала ствола и его заклиниванию.

Рис. 3.14. Схемы механизмов подачи патронов магазинного типа

Очевидно, что при подаче патронов из коробчатого магазина скорость их перемещения подавателем переменная и зависит от текущего усилия подающей пружины и общей массы движущихся элементов, которая убывает по мере освобождения магазина от патронов. Шаг подачи можно принять равным наружному диаметру гильзы (hп.п = dг). Используя полученное ранее выражение для ско-

102

рости движения механизма под действием усилия пружины, можно определить максимальную скорость подачи патрона из однорядного магазина:

где mп, mпод, mпр – масса патрона, подавателя и подающей пружины соответственно; xп.н, xп.к – положения подавателя в начале и конце

движения патрона при его подаче; n – количество патронов, оставшихся в магазине.

Масса ППМ

mППМ = n mп + mпод + 1 mпр.

3

Шаг подачи

hп.п = xп.к − xп.н.

Положение центра последнего патрона в магазине относительно начального положения подавателя при полном магазине определяется по формуле

где lм – длина полностью заполненного рабочего объема магазина. После преобразований выражение (3.58) примет вид

Если не учитывать массу подавателя и подающей пружины, то

103

Полученное выражение показывает, что скорость подачи зависит от текущего количества патронов в магазине, причем для устранения этой зависимости достаточно правильно подобрать параметры подающей пружины, т.е. выполнить условие равенства нулю первого слагаемого подкоренного выражения.

При этом усилие поджатия пружины в пустом магазине

Пн = сhп.п .

2

Скорость подачи как постоянная величина

Задаваясь скоростью подачи и используя выражение (3.60), можно определить жесткость подающей пружины:

Таким образом, для обеспечения относительного постоянства скорости подачи патронов из однорядного магазина необходимо использовать пружины с малой жесткостью, при этом усилие поджатой пружины в пустом магазине незначительно.

Для двухрядных магазинов шаг подачи ориентировочно равен половине диаметра гильзы: hп.п = dг/2.

Перемещение патронов при подаче из двухрядного магазина производится при наличии сил сопротивления от трения скольжения между патронами и боковой поверхностью коробки магазина. Силы трения возникают вследствие продавливания подаваемого патрона в приемник за счет его взаимодействия с соседним патроном и поверхностью загибов магазина. Схема сил, действующих на правый подаваемый патрон и левый соседний патрон, представлена на рис. 3.15.

104

Продавливание патрона возможно при условии, что момент от силы нормальной реакции Nм со стороны поверхности загибов обеспечивает поворот патрона против часовой стрелки относительно точки контакта его с соседним левым патроном. Из условий равновесия патрона имеем:

с уменьшением сил сопротивления при трении патронов о коробку магазина и снижением общей массы патронов. Анализ последнего выражения при коэффициенте трения f = 0,1…0,15 показывает, что изменение скорости при подаче очередного патрона не превышает

3…5 %.

3.6.Проектирование стреляющих механизмов

Восновном в системах ствольного оружия используются стреляющие механизмы ударного действия пружинного типа, включающие боек, непосредственно создающий ударный импульс на капсульную втулку гильзы патрона, ударник или курок, воздействующие на боек, и боевую пружину, перемещающую ударник или курок. На рис. 3.16 показаны схемы работы стреляющих механизмов ударникового (а) и куркового (б) типов.

105

Для создания необходимого ударного импульса и обеспечения воспламенения инициирующего состава боек должен обладать достаточной энергией Еб и скоростью удара Vб.

Рис. 3.16. Стреляющие механизмы:

а – ударникового типа; б – куркового типа

По характеру действия стреляющие механизмы можно разделить на три разновидности:

1. Ударник (курок) и боек связаны в одну деталь и движутся совместно.

Определяется приведенная масса механизма:

– для ударниковых механизмов

(mб + mу + 1 mп ) = 2Е2б ; 3 Vб

– для курковых механизмов

где Vб – скорость бойка при ударе по капсульной втулке; l, r – соответственно расстояние от оси вращения курка до точки контакта с

106

пружиной и точки контакта с бойком; Еб – энергия бойка; Iк – момент инерции курка; mб , mу, mп − массы бойка, ударника и боевой

пружины.

После выбора среднего усилия боевой пружины Пср( −) опреде-

ляется полный ход пружины:

– для ударниковых механизмов

2. Воздействие ударника (курка) на боек происходит с жестким несвязывающим ударом.

Определяется масса бойка:

mб = 2Е2б .

Vб

Выбирается масса ударника (момент инерции курка), масса пружины и определяется скорость ударника (угловая скорость курка) до удара по бойку:

– для ударниковых механизмов

где Vу, ω к – скорость ударника и угловая скорость курка при ударе по бойку.

107

4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ, ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ И РЕШЕНИЯ ПРОЕКТНЫХ ЗАДАЧ

4.1.Задания к первой главе и примеры их выполнения

Взаданиях 4.1.1 – 4.1.6 плечом момента трения в шарнирных направляющих кулачков пренебречь (l = 0).

Задание 4.1.1

Определить мгновенные значения локальных и общих передаточных функций и коэффициентов полезного действия для двухзвенных связей механизма, представленного на рис. 4.1.1. Коэффициенты трения в связях и направляющих принять равными 0,2.

Рис. 4.1.1. Движение рычага взведения ударника при действии затворной рамы на толкатель

Пример решения. Механизм включает две последовательно действующие простые связи: ползун– ползун и ползун– кулачок. Для первой связи в соответствии с рисунком углы между нормалью и векторами скоростей ведущего α0 и ведомого α1 ползунов равны соответственно 30º и 15º. В соответствии с зависимостями (1.3) и (1.4) для связи ползун– ползун имеем:

109

Для второй связи угол между нормалью и вектором скорости ползуна α0 = 90º − (180º − 45º −75º) = 30º, угол между нормалью

ирадиусом вращения кулачка β1 = 90º.

Всоответствии с зависимостями (1.7) и (1.9) для связи ползун– кулачок, пренебрегая малым плечом момента трения кулачка, имеем:

Задание 4.1.2

Определить мгновенные значения локальных и общих передаточных функций и коэффициентов полезного действия в связях ленточного патроноподающего механизма станкового пулемета. Схема механизма представлена на рис. 4.1.2.

Конструктивные данные: a = 0,04 м; l = 0,06 м; γ0 = 15º; φ1= 45º;

δ1 = 35º; γ2 = 65º; l2 = 0.

Коэффициенты трения в связях и направляющих принять равными 0,2.

Рис. 4.1.2. Движение звеньев патронной ленты при подаче патрона

Пример решения. Механизм включает две последовательно действующие простые связи: ползун– кулачок и кулачок– ползун.

110