книги / Проектирование лафетов и противооткатных устройств артиллерийских орудий
..pdfРис. 2.8
представлены в табл. 2.1, где 2Вк - ширина хода (расстояние
между центрами колес); D° - диаметр колеса; Lc- длина стани
ны (от сошника до шарнира); /ств - расстояние от боевого шты
ря до дульного среза ствола при ф = 0.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.1 |
|
|
|
Рекомендуемые характеристики лафета |
|
|
|||||||
GQ, |
Кли]эенс |
Проходимость |
Гибкость |
|
Габа эиты |
|
|||||
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т . |
^Л.К |
Yi |
У2 |
Уз |
У 4 |
Ь |
4° |
4 |
^ств |
2Вк |
|
|
Г1ст |
||||||||||
Доз |
0,32 |
0,30 |
20 |
30 |
|
|
|
0,85 |
2 |
2 |
1,5 |
3-6 |
0,35 |
0,32 |
15 |
25 |
|
|
|
0,95 |
3 |
3 |
2,0 |
6-8 |
0,35 |
0,32 |
15 |
25 |
±20 |
±45 |
±45 |
1,00 |
5 |
5 |
2,1 |
8-10 0,35 0,32 |
15 |
25 |
|
|
|
1,25 |
6 |
6 |
2,25 |
||
Бо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лее |
0,35 |
0,32 |
15 |
25 |
|
|
|
1,35 |
7 |
7 |
2,50 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Допустимая нагрузка на одно колесо характеризует воздей ствие артиллерийского орудия на дорожное покрытие при бук сировке. Допустимая нагрузка на одно колесо определяется по соотношению
Р ^ к ^ в ,
р
где Къ= (0,4-н0,5)'7Св°; К° =— , при этом Р0 - допустимая
В
максимальная нагрузка на одно колесо; Рх - допустимая расчет
ная (без учета динамического нагружения) нагрузка на одно ко лесо; В - ширина шины колеса.
Зависимость значений величин В и Р0 от диаметра колеса представлены в табл. 2.2.
|
|
Таблица 2.2 |
Зависимость В и Ро от DK |
||
DK°, м |
В, м |
Ро, н |
0,790 |
0,150 |
10000 |
0,870 |
0,175 |
25000 |
0,886 |
0,185 |
30000 |
0,910 |
0,195 |
50000 |
1,250 |
0,200 |
70000 |
1,350 |
0,380 |
90000 |
Рис. 2.9. Схема определения ста тической устойчивости полевого АО при буксировке
ставлена на рис. 2.9, где: 2Вк-
Статическая и динамиче ская устойчивость орудия при буксировке характеризуется допустимым утлом наклона ло бовой коробки по отношению к горизонту в статическом по ложении и допустимым радиу сом поворота дороги при за данной скорости буксировки. Схема определения статиче ской устойчивости АО при на клоне лобовой коробки по от ношению к горизонту предширина хода колес и ат- высота
центра масс АО при буксировке.
Допустимый угол Уб наклона лобовой коробки в соответст вии с рис. 2.9, определяется из выражения
tgY6
а т
где Вк - половина расстояния между колесами; ат - высота центра масс орудия в походном положении.
Схема определения динамической устойчивости АО при буксировке на крутом повороте дороги показана на рис. 2.10, а, б, где: V - скорость буксировки; R4 - допустимый радиус поворота дороги.
а |
б |
Рис. 2.10. Схема определения динамической устойчивости полевого АО при буксировке
В соответствии с рис. 2.10 допустимый радиус поворота дороги определяется из условия
* ,> - а Г
2 А
где g - гравитационная постоянная.
В соответствии с отраслевым стандартом допустимый угол наклона лобовой коробки у6 = 30°, при этом радиус поворота до роги и скорость буксировки орудия связаны следующими соот ношениями:
25 |
м, |
'60-70 |
км/ч, |
12,5 |
м, |
V = < 30 |
км/ч, |
5 |
м, |
15 |
км/ч, |
где первая строка характеризует буксировку по хорошей дороге, вторая - по булыжной мостовой, третья - по бездорожью.
Вопросы для самоподготовки
1.Люлька АО. Назначение и типовые схемы.
2.Верхний станок Г1АО. Назначение и типовые схемы.
3.Нижний станок ПАО. Типовые схемы.
4.Станины и сошниковый узел ПАО. Назначение и типо вые схемы.
5.Лафет ПАО как боевой станок. Типовые схемы и осо бенности.
6.Основные характеристики лафета классического типа:
7.Схема действия сил и моментов на лафет при выстреле.
8.Условия статической устойчивости ПАО при выстреле.
9.Условия устойчивости ПАО при накате ствола.
10.Требования к лафету как к повозке.
11.Условия статической и динамической устойчивости ПАО при буксировке.
ГЛАВА 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ АГРЕГАТОВ ЛАФЕТА
3.1.Проектирование станин АО
3.1.1.Схемы и конструктивные характеристики станин
Как отмечено в разделе 2.1.5, станины бывают двух типов: трубчатые и коробчатые. Коробчатые станины обладают одним, очень важным, преимуществом перед трубчатыми - они могут быть выполнены равнопрочными по длине. По способу изготов ления они бывают клепанные и сварные. В данном учебном по собии рассмотрены только станины коробчатого типа, выпол ненные путем сварки.
Коробчатые станины, как правило, имеют прямоугольное сечение одинаковой ширины по всей длине. Высота сечения - переменная по длине, линейно уменьшается по мере удаления от шарнира к сошниковому узлу, при этом в районе сошников
И
Ь
высота сечения обычно принимается равной ширине. Схема
станины показана на рис. 3.1, где: 1 - короб; 2 - |
проушина; |
3, 4 - плата и сошник; I, II - сечения станины; х \ , х - |
расстояние |
от линии опоры сошников до первого и текущего сечения. Для станины равнопрочного сечения, как правило, имеют место условия
В' = В" =Ь; Н" = 2h; H' =h\ h = b,
где h u b —высота и ширина сечения короба у сошникового узла.
3.1.2. Действующие силы. Условия равновесия сил и моментов
При выстреле на станину и сошниковый узел действуют силы и моменты со стороны узла крепления станины к нижнему станку, силы и моменты со стороны крепления сошникового уз ла, силы веса и их моменты. В свою очередь реакции узлов кре пления определяются величиной и направлением действия сум марной силы сопротивления откату и реакциями грунта. Схема действия перечисленных сил в горизонтальной и вертикальной
Рис. 3.2. Схема действия сил на станину
плоскости симметрии орудия представлена на рис. 3.2, где Sy, SK, Sx - реакции грунта под платой, колесом и сошником; Тс, Рс. ~ составлявшие реакции грунта под сошником; R, Rx, Ry - суммар
ная сила сопротивления откату и её составляющие; DK, D% -
опорная база АО и балансировочная длина станин; DR - коор
дината линии цапф; Д., хс - проекции длины станины; Н\, h0,
Д#1 - высота линии огня, клиренс артиллерийского орудия и за глубление центра давления сошника; рс, а с - угол раствора и угол наклона станины.
Далее рассмотрим один из случаев стрельбы - вдоль одной из станин при незначительном угле возвышения ствола. Усло вия статического равновесия сил и моментов в вертикальной продольной плоскости станины для этого случая стрельбы, при
допущении cp = 0, незагруженности другой станины и другого колеса, можно записать в виде
Sx= Rx, Sy+ Sx - gM6 + Ry,
SKXK=gM6Xr+ RyXR- S x(H} + AH,).
В соотношениях использованы следующие обозначения:
V — А |
|
|
|
,0 |
|
о ’ |
у — ^6б_ |
||||
л к~ |
|
л т~ |
|
о> |
|
|
COSPc |
|
C O S p c |
||
|
~ |
|
|
“ |
|
У — DR |
Г) —п° _ т |
|
A-R~ |
„ > |
u R ~ u b bR> |
|
cosPc |
|
где LR - расстояние от линии центра масс до линии цапф.
Выражения для определения действующих сил в этом слу чае имеют вид
Тс * SX~RX> R x = Rm'cos cp, R =Rm- sin cp,
S«= Y ~ iRn,iX Rsin Ф - (Я, + АЯ, )cos <p]+gM6X T},
Sy = gM6 1- |
хЛт |
+ Rm |
( |
хЛ |
H, + AH, |
|
{ |
XJ |
sin cp н— !------ Lcos cp |
||
|
|
7П |
|
3.1.3.Условия прочности станины
Вкачестве условия прочности станины используем извест ное условие для эквивалентного напряжения в материале станины
аэ <[ст? ],
где [стР] - допустимое эквивалентное напряжение в материале станины. Учитывая, что в рассматриваемом случае стрельбы крутящие моменты отсутствуют, находим
Sс М,
F W
жс 1Z
3.1.4. Конструктивные характеристики станины. Проектировочные зависимости
Исходя из схем нагружения станины и формы её сечения к конструктивным характеристикам станины и сошникового уз ла необходимо отнести две группы характеристик:
а) заданные начальными условиями; б) определяемые в процессе проектирования.
В первую группу входят характеристики Нь h0, (Зс - высота линии цапф, клиренс орудия и угол раствора станины. Ко вто
рой группе, кроме DK, Djj, LT, относятся Lc, LR, b, Amin, A, 5, tfc,
5 C, ЛЯi - длина станины, расстояние от линии центра масс АО до линии цапф, ширина, минимальная и максимальная высота сечения, толщина стенки сечения, высота и ширина сошника и заглубление центра давления сошника.
Для определения конструктивных характеристик второй группы используются следующие проектировочные зави симости:
A;COsPc cos a, ~D Q; LR * - L t ; hmin=b; h=2b\ b =kB-Lc;
H,=kc-B,; B,= l - £ —; AH,
Ш
где kB, kc - статистические коэффициенты; [стг] - допустимые
напряжения сжатия грунта.
Для определения толщины стенки сечения станины исполь зуется условие прочности
F„ |
W, L F1 |
|
|
|
где |
|
|
Rr |
|
Fc - 6 • Ь • 6; цг2 |
=-зЪ г -Ъ\' |
Sc |
||
cos а |
||||
|
|
|
M z = Лх(я, -/zo)+5K(XK- X c) - R y(XR- X c) - g M 6{XT- X c).
X r - X c * 0 ; S K* R y *(y, |
Х к - Х с |
ф ~ ф . « О, |
COS Р( |
||
получаем |
|
|
4 |
Ъ2 [оР] |
(3.1) |
|
где х = 1 + - '
9(Н]- /^ c o s a ,
Впроектных расчетах можно принять:
1,5^[о*]^1,75-10® н/м2; |
2,5< [аР]<3,5-108 н/м2; |
|
0,075 <КЪ<0,125; 1,15£*0 <1,25 ; |
**1. |
|
В частности, для АО типа 152-мм ПП 2А36 с характерис |
||
тиками |
|
|
Т?т =30-104 н; Ъ = 0,35м; |
# I = 1 ,5 M; |
h0= 0,35 м; |
Х = Ы ; [ ^ ] = 3,5-ю* н/м2 |
|
|
находим |
|
|
30 104 (1,5 -0,3 5) •1,1*0,0067 м.
0,352 [з,5 • 108 ]
3.2.Проектирование люльки АО
Вкачестве примера для проектирования люльки рассмат ривается буксируемое АО с полозково-обойменной люлькой корытного типа (см. рис. 2.1, б). Схема сопряжения люльки данно го типа со ствольной группой показана на рис. 3.4.
Проектирование люльки подразумевает определение неко торых характеристик, как минимум, трех её наиболее напряжен
ных элементов: короба 1 ; сектора подъемного механизма 3 и цапфы J.