книги / Проектирование лафетов и противооткатных устройств артиллерийских орудий
..pdfуравновешивающий механизм рычажно-толкающего типа
Из схем уравновешивания более подробно рассмотрим схему уравновешивания рычажно-толкающего типа с пневмати ческим уравновешивающим механизмом. Схема уравновешива ния данного типа представлена на рис. 4.7, где: гь а.| и г2, а 2 - полярные координаты точек крепления уравновешивающего ме
ханизма (длина и угол); /,°т, GK—расстояние от оси цапф до цен тра масс качающейся части и её вес; U - усилие уравновеши вающего механизма; L, (3 - длина механизма (расстояние между точками крепления уравновешивающего механизма) и угол на клона его продольной оси; Ly, Lx - проекции расстояния L на координатные оси. Основными конструктивными характеристи ками схемы уравновешивания являются: ги оц, r2, а 2, L, р.
Текущее усилие пневматического уравновешивающего ме ханизма изменяется по показательному закону вида
Г |
г , |
\* |
и = и п |
Нп |
(о<х<х), |
нп-х+х |
где UQ, U - начальное и текущее усилие уравновешивающего механизма; Но, Х ,Х - приведенная высота столба воздуха, рабо чий ход и текущее перемещение внутреннего цилиндра УМ от
носительно наружного; к - показатель политропы; 1,2 —точки крепления уравновешивающего механизма. Основными функ циональными характеристиками ПУМ являются: Uo, Но.
Для определения конструктивных характеристик схемы уравновешивания рассмотрим некоторые зависимости меж ду ними.
Проекции расстояния L на оси координат будут
Lx = r2sina, -r,cos(cp-i-a1),
Ly = r2cos a 2+ rxsin((p + a ,).
Расстояние между точками крепления (длина) уравновеши вающего механизма может быть найдено из уравнения
L= TJI?X + 1?у
Сучетом первых двух равенств приводим последнее уравнение к виду
L = д/г,2+ г2 + 2г,г2sin(<p+ a, - a 2),
а угол наклона продольной оси уравновешивающего механизма по отношению к вертикали находим из уравнения
Рассмотрим такие важные характеристики схемы уравно вешивания, как момент качающейся части и момент уравнове
шивания. |
|
|
|
Момент качающейся части |
определяется |
условием |
|
Мкч = gmK4 /jjcoscp, а уравновешивающий момент - |
условием |
||
= п0Щ cos((p + a, - р), при этом условие полной уравнове |
|||
шенности качающейся части имеет вид |
М„„ = М„п. |
|
|
|
к.ч |
ур |
|
С учетом первых двух равенств приводим условие полной |
|||
уравновешенности качающейся части |
к виду |
gmK4/,c|.cos <р = |
|
= no^r\ cos(<p+ a, - р), где ткч_л0масса качающейся части ору дия и число уравновешивающих механизмов.
Из последнего равенства можно получить уравнение для
определения необходимого усилия уравновешивающего меха- /О
гг |
£ т к ч 1\т |
ТУ |
ТУ |
COS ф |
низма и = |
к ч 1т |
к9, |
где К,„ = |
----------cos((p + а,------- р) |
|
|
|
|
|
Конструктивные |
характеристики схемы уравновешивания |
|||
рычажно-толкающего типа и пневматического уравновешиваю щего механизма можно разделить на две группы: характеристи ки, заданные начальными условиями, и характеристики, опреде ляемые при проектировании системы уравновешивания. К пер
вой группе относятся а ь г2, а 2, Zj°T , Ро где Р0минимальное
давление воздуха в уравновешивающем механизме, а ко вто рой - UQ, Яо, X, т, do, d\, где т - степень сжатия воздуха в УМ.
4.2.3. Проектировочные зависимости
Конструктивные характеристики системы уравновешива ния второй группы определяются в процессе проектирования. При использовании рычажно-толкающей схемы уравновешива ния можно обеспечить уравновешивания качающейся части лишь в двух точках диапазона углов возвышения ствола. В ка честве таких точек обычно принимаются
ф1 ~ фтахэ П р И ^ Г - X,
фО = фтт, При2Г=0.
Рабочий ход уравновешивающего механизма может быть определен из соотношения
|
X —Lmах —-^mi |
где |
Lmm = -Jrf+ rf+ b -ft sin(cpmax + а, - а 2), |
|
A ™ . = J f , 2 + ^2V +2sm ((p min + а , - а 2 ). |
Используя условие полной уравновешенности качающейся части в данных двух точках диапазона углов возвышения, мож но определить две проектные характеристики уравновешиваю
щего механизма, в частности С/0и т, где т - степень сжатия воз духа в уравновешивающем механизме.
Для их определения сначала получим из условия полной уравновешенности выражения для усилий УМ в двух крайних точках диапазона изменения угла возвышения ствола
и п = |
£ М Л К |
и т = |
К, |
’ |
|
ф1’ |
ср2 |
||
|
«ой |
|
«ой |
|
в которых имеют место соотношения
К„, =■ |
COStPmax |
к ^ = - |
cos(pn |
Lq>1 cos(cpmax+ a , - p i) ’ |
4,2 |
cos((pmin + a , - p 2)' |
|
Учитывая, что Um = UQm, из данного равенства находим
Uт т = ---- ,
и '
а используя первые два уравнения, приводим последнее выра жение к виду
*Ф2
т — — —
Kt 1
ф
Всвою очередь, из формулы для текущего усилия УМ, при
х= 0, следует
т =
Из последнего равенства получаем выражение для опреде ления одной из важнейших характеристик УМ - приведенной высоты столба воздуха
#0 =Х
где т = К ^ /К ^ , а следовательно, получаем выражение для оп
ределения необходимого объема воздуха в накатнике
w ^ d l -щ .
Затем введем в рассмотрение две известные зависимости:
и й = ^ 4 - р г
О5
где Р0- начальное (минимальное) давление воздуха в УМ. Ис пользуя данные зависимости, получаем выражения для опреде ления d0и d\
4C V |
|
d o - п Р 0 ’ d\ - d0 |
урм» |
где Цурм =
1+
7 1° *
v^l
м |
Г |
1 |
л |
|
|||
|
1 +JEL |
|
|
J \ |
^ |
; |
|
, /упл - длина уплотнительного уст
ройства.
В проектировочных расчетах целесообразно принять
2,5 < Р0 < 5,0 • 106 н/м2; 0.6 <ЦурМ^ 0,8.
Величины г\, а ь г2, а 2 определяются по аналогии с сущест вующим артиллерийским орудием данного калибра или по мес ту, исходя из конкретных условий. При этом необходимо учи тывать, что значения этих величин существенно влияют на кон структивные характеристики уравновешивавшего механизма, такие как Но и d\.
В качестве ориентировочных значений этих величин можно принять:
A-d<rx<6-d\ 15° < а, <20°; 6 d< r2<S-d-, 40°< а2 <50°
Вопросы для самоподготовки
1. Механизмы подрессоривания (МП); типовые схемы, предъявляемые требования.
2. Механизм подрессоривания торсионного типа; коструктивные характеристики.
3.Исходные зависимости для проектирования механизма торсионного типа.
4.Вывод формулы для определения диаметра рабочей
части торсиона.
5.Вывод формулы для определения необходимой длины балансира.
6.Уравновешивание качающейся части АО. Схемы урав новешивания.
7.Схема уравновешивания рычажно-толкающего типа; основные конструктивные характеристики.
8.Уравновешивающие механизмы (УМ); типовые схемы. Схема уравновешивающего механизма пневматического типа.
9.Текущее усилие УМ пневматического типа.
10.Момент качающейся части и момент уравновешивания.
11.Условие полной уравновешенности качающейся час
ти АО.
12.Начальное (минимальное) усилие пневматического УМ.
13.Степень сжатия и приведенная высота столба воздуха
впневматическом УМ.
ГЛАВА 5 ГИДРОДИНАМИКА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ТОРМОЗНЫХ УСТРОЙСТВ В АО
5.1. Гидравлические тормозные устройства. Тормозные жидкости
5Л. 1. Гидравлические тормозные устройства
Гидравлические тормозные устройства в артиллерийском вооружении служат для формирования требуемого закона изме нения суммарной силы сопротивления откату (СССО) и равно действующей силы наката (РСН). Они дополняют группу про тивооткатных устройств (ПОУ) и включают в себя тормоза от ката и тормоза наката (ГТО и ГТН) ствола АО. Обычно гидравлические тормоза отката и наката выполняются в виде единого агрегата - гидравлического тормоза отката-наката (ГТОН). На гидравлические тормоза отката-наката существует ОСТ ВЗ-2171-74. В настоящее время известно большое количе ство типовых схем и вариантов исполнения гидравлических тормозных устройств. Некоторые из них как наиболее целе сообразные рекомендуются ОСТом для практического исполь зования.
Гидравлические тормозные устройства принципиально различаются по двум критериям: по типовым схемам каждого отдельного агрегата и по комбинациям отдельных агрегатов ПОУ друг с другом в едином агрегате.
Из вариантов ГТО наибольшее применение нашли тормоза отката канавочного, шпоночного, веретенного и золотникового типа, а из вариантов ГТН - в основном тормоза наката игольча того и модераторного типа. Из комбинированных схем ПОУ наибольшее распространение получили гидравлические тормоза отката-наката (ГТОН) с использованием в них тормозов наката игольчатого и модераторного типа. Комбинированные схемы противооткатных устройств иногда включают и третий агрегат ПОУ —накатник. В частности, гидравлический тормоз отката - накатник (ГТО-Н). Здесь недостающий третий агрегат ПОУ - тормоз наката —выполняется отдельно. Исключение составляет
