Расчет поперечной прочности ствола

После разработки конструкции ствола производится проверочный расчет его поперечной прочности во всех поперечных сечениях ствола по длине, начиная с казенного среза, где ступенчато изменяются внутренний или наружный размеры ствола.

Для каждого расчетного сечения ствола-моноблока рассчитывается предел упругого сопротивления Р ₁ и фактический коэффициент запаса прочности n _факт по второй теории. Расчетные зависимости имеют вид

,

где р _кн – максимальное давление пороховых газов на стенку ствола в каждом расчётном сечении.

Полученные характеристики прочности ствола (предел упругого сопротивления и запасы прочности) по «опорным» сечениям ствола сведены в таблицу 2.

Таблица 2

Фактические запасы прочности по второй теории во всех сечениях получились не меньше установленных выше, т.е. требуемых. Величины предела упругих сопротивлений нанесены в масштабе давлений на тот же график
(см. рис.3), где нанесены баллистические давления и желаемые сопротивления, и соединены отрезками прямых. Полученная ломаная линия предела упругого сопротивления ствола P₁, всеми своими точками лежит выше кривой желаемых сопротивлений, что подтверждает прочность спроектированного ствола.

По результатам прочностного расчета ствола производится корректировка выбранных проектных размеров материала для ствола-моноблока, в первую очередь – увеличение толщины стенки в сечениях с недостаточной прочностью. Если этот путь нецелесообразен по каким-либо соображениям (габаритным, весовым, жесткостным, центровочным и т.п.), то следует перейти на более высокую категорию прочности металла.

2.5. Расчет требуемой массы ствола. Корректировка конструкции

Если дополнительно в задании на курсовую работу заданы требуемая масса ствола и положение центра массы, то это предполагает проведение соответствующих расчетов и корректировку конструкции. Однако даже при отсутствии конкретных требований масса и расположение центра массы должны быть приемлемыми.

Так, для улучшения эксплуатационных свойств орудия и, в первую очередь, для уравновешивания качающейся части центр массы ствола должен располагаться возможно ближе к оси цапф. Считается удовлетворительным, когда он расположен на расстоянии от казенного среза, не превышающем 0, 28÷ 0, 33 длины ствола без учета казенника и наствольных устройств. Масса ствола должна удовлетворять желаемой скорости свободного отката, которая является достаточно определенной для разных типов орудий.

Имеющийся опыт проектирования и анализ динамических свойств орудий дают для орудия (УКАЗЫВАЕТСЯ КОНКРЕТНЫЙ ТИП ОРУДИЯ)типа

(Выбрать)

Задаваясь скоростью свободного отката, по известной формуле

определяю рациональную массу откатных частей:

=……………..кг

где q, – соответственно масса снаряда и заряда; v ₀ – начальная скорость снаряда; – коэффициент последействия пороховых газов, – конструктивная характеристика дульного тормоза.

Коэффициент вычислен ориентировочно по эмпирической зависимости = 1300 / v ₀ (v ₀ – в м /c) =……………...

Конструктивная характеристика дульного тормоза определена по его энергетической эффективности:

=……………………….,

где =……..– энергетическая характеристика дульного тормоза – назначена следующим образом: = 0, 25 0, 70 (25¸ 70%) в зависимости от типа орудия (на пушках 0, 50¸ 0., 0 на гаубицах 0, 35¸ 0, 65) и носителя, на котором оно установлено.

Так как масса откатных частей складывается из массы ствола Q _ств, массы казенника с затвором Q _каз и массы частей лафета Q _лаф, идущих в откат, то расчет желаемой массы ствола произведён по следующим соотношениям, полученным для существующих систем:

(выбрать)

Таким образом, после конструктивной проработки внутренних и наружных очертаний ствола необходимо рассчитать фактическую массу полученной конструкции и положение центра масс. Расчет производится в соответствии с общепринятым методом определения массы и центра масс деталей – разбиением конструкции на элементарные объемы (в нашем случае на цилиндры и усеченные конусы).

4. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ АВТОМАТИЗИРОВАН-