реферат, рефераты скачать
 

Подтверждение цикла работы автоматики винтовки с клиновым запиранием под патрон 7,62, газоотводного типа



       (7.3.11


7.4. ПРОЦЕСС ЗАПИРАНИЯ

При движении затвора в крайнее переднее положение он воздействует на клин с силой, перпендикулярной наклонной поверхности затвора , в результате которой возникает сила трения . Под действием этих сил клин прижимается к правым направляющим в ствольной коробки. Со стороны этих направляющих на клин действует сила  (равнодействующая всех сил по поверхности направляющих), в результате которой возникает сила трения . На затвор клин действует с силами, равными соответственно  и , направленными в противоположную сторону. Эти силы прижимают затвор к направляющим, что вызывает реакцию направляющих. Направляющие действуют на затвор с силами  и .


Рисунок 7.4. Процесс запирания.


Приложим к основному звену потерянную силу , и к клину -  и запишем следующие зависимости, проектируя силы на направление движения основного звена 1:

Для затвора:


                     (7.4.1)

                               (7.4.2)

Для клина:


      (7.4.3)

              (7.4.4)


Определим из уравнения (7.4.2)  и подставим в уравнение (7.4.1):


 (7.4.4)

             (7.4.5)


Преобразуем это выражение:


             (7.4.6)


Аналогично из уравнения (7.4.4) определим  и подставим в уравнение (7.4.3). Преобразуя, находим:


                        (7.4.7)


Поделив уравнения (7.4.6) на (7.4.7) получим:


  (7.4.8)


Так как

,


то


.


Зная выражение для коэффициента передачи сил, легко найти значение передаточного отношения. Коэффициент передачи сил равен передаточному отношению, если связи идеальны. Тогда при


.                                                      (7.4.9)


Для нашего механизма при


.                   (7.4.10)



Определяем коэффициент приведения масс:


         (7.4.11)

7.5. ДВИЖЕНИЕ ОТРАЖАТЕЛЯ

При движении затвора в крайнее заднее положение он воздействует на отражатель с силой, перпендикулярной наклонной поверхности отражателя , в результате которой возникает сила трения . Под действием этих сил отражатель поворачивается против часовой стрелки. Со стороны направляющих на затвор действует сила  (равнодействующая всех сил по поверхности направляющих), в результате которой возникает сила трения . На затвор отражатель действует с силами, равными соответственно  и , направленными в противоположную сторону.

Рисунок 7.5. Поворот отражателя.


Для затвора:


       (7.5.1)

              (7.5.2)


Из уравнения (7.5.2) определяем :


         (7.5.3)


Подставляем полученное выражение (7.5.3) в уравнение (7.5.1):


 (7.5.4)


Для отражателя:


                                     (7.5.5)


Определяем из уравнения (7.5.5) :


                     (7.5.6)


Поделив уравнения (7.5.6) на (7.5.3) получим:


            (7.5.7)


Так как , то


          (7.5.8)

Зная выражение для коэффициента передачи сил, легко найти значение передаточного отношения. Коэффициент передачи сил равен передаточному отношению, если связи идеальны. Тогда при


.                                                      (7.5.9)


Для нашего механизма при


                                      (7.5.10)


Учитывая, что  определяем коэффициент приведения масс:


       (7.5.11

7.6. ДВИЖЕНИЕ АВТОСПУСКА В ОТКАТЕ

При движении затвора в крайнее заднее положение он воздействует на автоспуск с силой, перпендикулярной наклонной поверхности отражателя , в результате которой возникает сила трения . Под действием этих сил автоспуск поворачивается по часовой стрелки. Со стороны направляющих на затвор действует сила  (равнодействующая всех сил по поверхности направляющих), в результате которой возникает сила трения . На затвор автоспуск действует с силами, равными соответственно  и , направленными в противоположную сторону.

Рисунок 7.6. Поворот автоспуска.


Для затвора:


       (7.6.1)

              (7.6.2)


Из уравнения (7.6.2) определяем :


         (7.6.3)


Подставляем полученное выражение (7.6.3) в уравнение (7.6.1):


 (7.6.4)


Для автоспуска:


                                     (7.6.5)


Определяем из уравнения (7.6.5) :


                     (7.6.6)


Поделив уравнения (7.6.6) на (7.6.3) получим:


            (7.6.7)


Так как , то


          (7.6.8)


Зная выражение для коэффициента передачи сил, легко найти значение передаточного отношения. Коэффициент передачи сил равен передаточному отношению, если связи идеальны. Тогда при


.                                                      (7.6.9)


Для нашего механизма при


                                      (7.6.10)

Учитывая, что  определяем коэффициент приведения масс:


       (7.6.11)

7.7. ДВИЖЕНИЕ УПОРА В ОТКАТЕ

При движении затвора в крайнее заднее положение он воздействует на упора с силой, перпендикулярной наклонной поверхности отражателя , в результате которой возникает сила трения . Под действием этих сил упор поворачивается против часовой стрелки. Со стороны направляющих на затвор действует сила  (равнодействующая всех сил по поверхности направляющих), в результате которой возникает сила трения . На затвор упор действует с силами, равными соответственно  и , направленными в противоположную сторону.


Рисунок 7.7. Поворот упора.


Для затвора:

       (7.7.1)

    (7.7.2)


Из уравнения (7.7.2) определяем :


         (7.7.3)


Подставляем полученное выражение (7.7.3) в уравнение (7.7.1):


 (7.7.4)


Для упора:


                                      (7.7.5)


Определяем из уравнения (7.7.5) :


                     (7.7.6)


Поделив уравнения (7.7.6) на (7.7.3) получим:


             (7.7.7)


Так как , то

           (7.7.8)


Зная выражение для коэффициента передачи сил, легко найти значение передаточного отношения. Коэффициент передачи сил равен передаточному отношению, если связи идеальны. Тогда при


.                                                      (7.7.9)


Для нашего механизма при


                             (7.7.10)


Учитывая, что  определяем коэффициент приведения масс:


       (7.7.11)

7.8. ОТРАЖЕНИЕ ГИЛЬЗЫ

При движении затвора в крайнее заднее положение отражатель воздействует на гильзу с силой, перпендикулярной наклонной поверхности отражателя , в результате которой возникает сила трения . Под действием этих сил гильза поворачивается против часовой стрелки. На отражатель гильза действует с силами, равными соответственно  и , направленными в противоположную сторону.


Рисунок 7.8. Отражение гильзы.


Приложим к основному звену силу , и к гильзе -  и запишем следующие зависимости:

Для отражателя:


 (7.8.1)


Для гильзы:


 (7.8.2)


Из выражения (7.8.1) определяем :


 (7.8.3)


Из выражения (7.8.2) определяем :


 (7.8.4)


Поделив выражение (7.8.3) на (7.8.4) получаем:


 (7.8.5)


Так как , то


 (7.8.6)


Зная выражение для коэффициента передачи сил, легко найти значение передаточного отношения. Коэффициент передачи сил равен передаточному отношению, если связи идеальны. Тогда при


.                                                      (7.8.7)


Для нашего механизма при


                                 (7.8.8)

Учитывая, что  определяем коэффициент приведения масс:


 (7.8.9)

7.9. ДОСЫЛАНИЕ ПАТРОНА


При движении подвижных частей в накате происходит досылание патрона в патронник. Затвор нижней поверхностью выдавливает патрон из зацепов магазина при этом в месте контакта возникают силы  и . При движении затвора по направляющим возникают силы  и . При досылании патрона возникает силы реакции  и . При движении патрона по направляющим возникают силы и .


Рисунок 7.9. Досылание патрона.


Приложим к основному звену силу , и к патрону -  и запишем следующие зависимости:

Для затвора:


 (7.9.1)

N2 = fN1 (7.9.2)


Для патрона:

 (7.9.3)

 (7.9.4


 (7.9.5)


Так как , то

 

 (7.9.6)

 (7.9.7)


Зная выражение для коэффициента передачи сил, легко найти значение передаточного отношения. Коэффициент передачи сил равен передаточному отношению, если связи идеальны. Тогда при


.                                                      (7.9.8)


Для нашего механизма при


 ;  (7.9.9)

 (7.9.10)

 (7.9.11)

7.10. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ ПО ПОЛУЧЕННЫМ ФОРМУЛАМ

 

Процесс

Параметры

Расчет

 

 

Отпирание

 

 

Взведение ударника

 

 

Взведение задержки ударника

 

 

Процесс запирания

 

 

Движение отражателя

 

 

Движение автоспуска

 

 

Движение упора

 

 

Отражение гильзы

 

Процесс

Параметры

Расчет

Досылание патрона



8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛНОГО ИМПУЛЬСА, МАКСИМАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ И ВРЕМЕНИ РАБОТЫ БОКОВОГО ГАЗООТВОДНОГО УСТРОЙСТВА

Исходные данные


1. Площадь наименьшего сечения газопровода ………………...0,196310-4 м2

2. Площадь поршня ……………………………………………….0,636210-4м2

3. Площадь зазора между поршнем и стенками

газовой камеры ……………………………………………...0,0062510-4м2

4. Начальный объем газовой каморы …………………………. 0,2610-6м3

5. Масса поршня и движущихся совместно

с ним частей автоматики ……………………………………………..0,515 кг

6. Масса заряда ……………………………………………………0,0031 кг

7. Масса пули …………………………..…………………………….…0,0096 кг

8. Среднее давление пороховых газов

в канале ствола в начале отвода газов …………………..……..904105 Па

9. Среднее давление пороховых газов

в канале ствола в дульный момент  ……………….…………….890105 Па

10. Время движения пули от начала отвода газов

до дульного момента  ………………………………………….…..0,00019 с

11. Объем заснарядного пространства в дульный момент  ...…26,08410-6 м3

12. Показатель политропы ………………………………………………….1,524

13. Отношение теплоемкости k………………………………………………….1,3

14. Путь пули до газоотводного отверстия ……………………...36,8 см

15. Полный путь пули в канале ствола ……………………………..…….57,2 см

16. Площадь поперечного сечения канала ствола  ……………...…0,46710-4 м2

17. Объем зарядной каморы ………………………………………3,810-6 м3


8.1. Определяем значения относительных параметров бокового газоотводного устройства по зависимостям:


;

;

;

.


8.2. По таблицам определяем значения поправочных коэффициентов:


;

;

;

.


8.3. Определяем относительный удельный импульс газоотводного двигателя по зависимости:


8.4. Определяем подведенный удельный импульс, для чего необходимо предварительно вычислить следующие величины:


; ; ;

;  .


Значения относительных давлений  и , а также параметра  выбираем из таблиц по следующему выражению:


;

; ; .


Значения относительных давлений ,  и параметра  выбираем из таблицы при :


; ; .


Значение относительной координаты  определяем по зависимости:



Таким образом,


;

;

;

;


Подведенный удельный импульс давления двигателя определяем по зависимости:


.

8.5. Определяем удельный импульс давления газоотводного двигателя:


.


8.6. Определяем время периода последействия:


.


8.7. Определяем время работы газоотводного двигателя:


.


8.8. Определяем время, соответствующее максимальному давлению в газовой каморе, по зависимости:


.


Значение  выбираем по величине:


.


Для нашего случая . Тогда

.


8.9. Определяем максимальное давление в газовой каморе по зависимости:


.


8.10. Определяем максимальное усилие пороховых газов на поршень:


.


8.11. Определяем полный импульс силы бокового газоотводного двигателя:


 .

9. РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПРУЖИНЫ НА ПРОЧНОСТЬ


Расчет ведется при следующих исходных данных:


1. Наружный диаметр пружины ………………………………………. 9 мм

2. Усилие предварительного поджатия …………………………… 54 Н

3. Длина пружины при предварительном поджатии …………………. 229 мм

4. Рабочий ход пружины  ………………………………………………...90 мм

5. Диаметр проволоки ……………………………………………………..2 мм


9.1. Определяем средний диаметр пружины:


.                                             (9.1)


9.2. Определяем длину пружины при рабочем поджатии пружины:


.                                 (9.2)


9.3. Подбираем число рабочих витков пружины n, так чтобы , предварительно определив :


.                                     (9.3)


Выбираем

Определяем общее число витков:


.                              (9.4)

9.4. Определяем линейную деформацию пружины при предварительном поджатии:


. (9.5)


9.5. Определяем длину пружины в свободном состоянии:


.                                      (9.6)


9.6. Определяем шаг пружины:


.                              (9.7)


9.7. Определяем осевую нагрузку при рабочем поджатии пружины:


.                   (9.8)


9.8. Определяем осевую нагрузку при поджатии до соприкосновения витков:


. (9.9)



9.9. Определяем напряжение пружины при поджатии до соприкосновения витков:


.           (9.10)


Определяем коэффициент концентрации напряжений :


 (9.11)


где:  - индекс пружины, выбирается в пределах от 4 до 12 по формуле:


 (9.12)


9.10. Определяем развернутую длину проволоки:


                                       (9.13)


10. РАСЧЕТ ДВИЖЕНИЯ АВТОМАТИКИ

Исходные данные

1. Масса затворной рамы , кг ………………………………………………0,190

2. Масса затвора , кг ………………………………………………………..0,200

3. Масса ударника , кг ………………………………………………………0,075

4. Масса клина , кг ………………………………………………………….0,060

5. Масса задержки ударника , кг …………………………………………...0,035

6. Масса автоспуска , кг …………………….0,019

7. Масса упора , кг …………………………………...0,015

8. Масса отражателя , кг …………………………………………………....0,080

9. Масса гильзы , кг ………………………………..………………………0,0023

10. Масса патрона , кг ………………………………….0,0150

11. Масса боевой пружины , кг ………………………..0,0120

12. Масса возвратной пружины , кг ……………...……...0,0340

13. Момент инерции задержки ударника , кгм2…………….…0,910-5

14. Момент инерции автоспуска , кгм2………………….…..0,5610-6

15. Момент инерции упора , кгм2………………………………..0,3210-6

16. Момент инерции отражателя , кгм2……………..…………………0,210-5

17. Момент инерции гильзы , кгм2………………………………....0,2210-5

18. Жесткость возвратной пружины , H/м ……………………………90

19. Жесткость боевой пружины , H/м …………………………………2400

20. Усилие возвратной пружины F1, H …………………………………….54

21. Усилие боевой пружины F2, H …………………………………………..70

22. Удельный импульс двигателя автоматики , Hc/м2 ………....…0,7546105

23. Площадь поршня , м2…………………………..……………..….0,636210-4

На первом участке движение затворной рамы под действием сил давления пороховых газов на поршень и силы сопротивления возвратной и боевой пружин описывается дифференциальным уравнением:



где  - ускорение основного звена; - перемещение основного звена.

Чтобы избежать решения дифференциального уравнения движения на первом участке (от 0 до 0,017 м), будем считать, что затворная рама получает импульс от двигателя автоматики мгновенно, а затем движется только под действием возвратной и боевой пружины. Скорость затворной рамы в начале первого участка будет равна:



Движение затворной рамы будет описываться дифференциальным уравнением:


Решение данного уравнения имеет вид:




На границе первого и второго участка (0,017 до 0,020 м) происходит ударное присоединение затвора. Коэффициент восстановления скорости после удара в этом случае равен нулю, скорость затвора перед ударом также равна нулю. Поэтому скорость затворной рамы и затвора после удара, т.е. скорость затвора и затворной рамы в начале второго участка, будет равна:


На втором участке (0,017 до 0,020 м) происходит сведение автоспуска и упора и движение затвора. Уравнение движения запишется в следующем виде:



В этом уравнении обозначим:


 ,


тогда его решение аналогично решению уравнения движения на первом участке, но при этом основное звено движется только под действием возвратной пружины:



На границы второго и третьего участка заканчивается сведение автоспуска и упора. Скорость основного звена после этого процесса будет определяться по зависимости:


На третьем участке (0,2 до 0,04 м) происходит дальнейшее движение затвора в откате. Уравнение движения на этом участке запишется в виде:



В этом уравнении обозначим:



тогда его решение аналогично решению уравнения движения на втором участке:



На границы третьего и четвертого участка начинается движение отражателя. Скорость основного звена после этого процесса будет определяться по зависимости:


На четвертом участки (0,04 до 0,13 м) происходит дальнейшее движение затвора в откате и поворот отражателя. Уравнение движения на этом участке запишется в виде:


В этом уравнении обозначим:



тогда его решение аналогично решению уравнения движения на втором участке:



На пятом участке происходит отражение гильзы. Для упрощения примем, что отражение гильзы происходит мгновенно, а не на 2 мм. Таким образом, пятый участок из расчета выпадает, тогда скорость в начале шестого участка будет:



На шестом участке движение описывается дифференциальным уравнением вида:



В этом уравнении обозначим:



тогда его решение аналогично решению уравнения движения на втором участке:



Принимаем при ударе о затыльник коэффициент восстановления скорости , получаем скорость отскока основного звена:



Знак минус указывает на изменение направления движения.

На седьмом участке движение описывается уравнением:



В этом уравнении обозначим:



тогда его решение аналогично решению уравнения движения на втором участке:



На восьмом участке (0,128 до 0,02 м) происходит досылание патрона.



Уравнение движения на этом участке запишется в виде:



В этом уравнении обозначим:


 


тогда его решение аналогично решению уравнения движения на втором участке:



На девятом участке (0,02 до 0,017 м) происходит досылание патрона и разведение автоспуска и упора.


Уравнение движения на этом участке запишется в виде:



В этом уравнении обозначим:


 

тогда его решение аналогично решению уравнения движения на втором участке:



На десятом участке:


Определяем время движения основного звена автоматики на каждом участке определим приближенно по средней скорости:



На первом участке –

На втором участке –

На третьем участке –

На четвертом участке –

На пятом и шестом участках –



На седьмом участке –

На восьмом участке –

На девятом участке –

На десятом участке –




Страницы: 1, 2


ИНТЕРЕСНОЕ



© 2009 Все права защищены.