УРАВНОВЕШИВАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ СО СПИРАЛЬНОЙ ПРУЖИНОЙ - раздел Военное дело, ЛЕКЦИИ по дисциплине Проектирование станков и установок оружия и систем вооружения Подобный Уравновешивающий Механизм Имеет Две Спиральные Пружины, Симметрично ...
Подобный уравновешивающий механизм имеет две спиральные пружины, симметрично расположенные по обе стороны качающейся
части (рис. 6.5). Спиральные пружины создают компенсирующий момент Му, обратный по знаку моменту веса качающейся части.
Такие уравновешивающие механизмы не дают полного уравновешивания, но весьма просты по своей конструкции и поэтому довольно широко применяются в малокалиберной артиллерии и в пулеметных системах.
Момент веса качающейся части относительно оси качания, как и в предыдущих случаях, выражается зависимостью
где применительно к рисунку 6.5 
; при положении центра тяжести выше оси канала ствола 
.
Уравновешивающий момент определяется по зависимостям
; (6.16)
, (6.17)
где 
- момент сопротивления прямоугольного сечения пружины;
- возникающие в пружине напряжения;
b, h и L - ширина, толщина и рабочая длина ленты пружин:
E - модуль упругости первого рода;
- угол закручивания пружины;
- момент инерции.
Из (6.17) следует, что Му является линейной функцией от угла закручивания . Отсюда при сравнении законов изменения Мк и My следует, что полное уравновешивание невозможно.
На рис. 6.6 схематично показаны три возможных варианта взаимного положения законов изменения Мк в функции угла γ и My функции угла закручивания ω. Варианты отличаются лишь различным поджатием пружины уравновешивавшего механизма.
В первом случае полное уравновешивание имеет место в точке b1, при γ = γ2. При других значениях угла γ уравновешивающий момент больше момента веса.
В третьем случае полное уравновешивание имеет место в точках а3 и d3 на границах угла качания. Во всех промежу
точных положениях качающейся части My меньше Мк.
Рис. 6.5. Уравновешивающий механизм со спиральной пружиной
Рис. 6.6. Схема работы уравновешивающего механизма со спиральной пружиной.
Второй же вариант является промежуточным. При нем точки b2 и c2 полного уравновешивания лежат между границами угла качания, наибольшие моменте неуравновешенности меньше, чем в предыдущих вариантах, но зато момент неуравновешенности меняет в точках b2 и c2 свой знак, что может отрицательно влиять на меткость стрельбы.
На практике в каждом конкретном случае наивыгоднейший вариант выбора закона My (γ) определяется рядом соображений учитывающих:
а) пределы качания качающейся части, свойственные данной системе, и закон My (γ) в этих пределах;
б) наиболее "ходовой" участок углов возвышения в этих пределах;
в) практически допустимую неуравновешенность по величине, по знаку и допустимость знакопеременности.
Выбор закона My (ω) удобнее делать графически, предварительно построив в масштабе закон My (γ). В результате выбора закона My (ω) с графика снимаются Mymax, ωmax, Mymin, ωmin (рис.6.7). Последние две величины необходимы для конструктивного учета крепления концов пружин, для сборки и предварительного поджатия пружин при γmax.
По величинам Mymax и ωmax делается расчет самой пружины. Если уравновешивающее устройство состоит из двух одинаковых пружин, то в уравнениях (6.16) и (6.17) следует брать Mymax/2.
Тогда, задаваясь отношением к = b/h ленты пружины (обычно к>2) и допустимым напряжением [σ], из уравнения (6.16) получим толщину ленты
. (6.18)
После определения h ширина ленты
b = кh,
а рабочая длина ленты пружины из (6.17)
. (6.19)
Рассмотренные схемы уравновешивания качавшейся части уравновешивающими механизмами различных типов удовлетворяют предъявляемым требованиям, если их параметры близки к расчетным. Однако в процессе эксплуатации происходит осадка пружин. Поэтому для приведения параметров механизмов к требуемым значениям необходимо предусматривать регулировочные устройства, позволяющие быстро отрегулировать уравновешивающий механизм.
Рис. 6.7. К расчету спиральной пружины уравновешивающего механизма.
Все темы данного раздела:
ПРЕДМЕТ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА.
Развитие военной науки и общего научно-технического прогресса привело к созданию большого количества разнообразных систем стрелкового вооружения. Известно, что эффективность стрелкового оружия на
КРАТКИЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЗВИТИИ СТАНКОВ И УСТАНОВОК АВТОМАТИЧЕСКИХ МАШИН
Чтобы представить историю развития установок необходимо рассмотреть развитие систем вооружения, которое было изложено в курсе "Конструкции автоматических машин". Поэтому, не останавливая
ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Все станки и установки состоят из двух основных частей (исключение составляют неподвижные авиационные установки, при помощи которых оружие жестко крепится на самолете, наводка же оружия в цель прои
ВЕРТЛЮГИ
Вертлюг предназначен для крепления оружия и сообщения ему вращения вокруг вертикальной и горизонтальной осей.
В большинстве случаев (исключение представляет, например, германский станок–са
МЕХАНИЗМЫ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО НАВЕДЕНИЯ
(ПОВОРОТНЫЕ МЕХАНИЗМЫ)
В существующих установках встречаются следующие разновидности горизонтального наведения.
1) свободное наведение (непосредственным поворотом
МЕХАНИЗМЫ ВЕРТИКАЛЬНОГО НАВЕДЕНИЯ
(ПОДЪЕМНЫЕ МЕХАНИЗМЫ)
Вертикальное наведение имеет те же разновидности, что и горизонтальное.
В отличие от горизонтального наведения вертикальное наведение чаще п
Углы вертикального наведения
При стрельбе по наземным целям от - до +
ОГРАНИЧИТЕЛИ РАССЕИВАНИЯ
Целый ряд условий боевого применения пулеметов (стрельба в проход и интервалы, стрельба через головы своих войск и т.п.) требует механического ограничения положения оружия на станке в определенных
ВЫРАВНИВАЮЩИЕ МЕХАНИЗМЫ И УСТРОЙСТВА
Нормальное положение станка, обеспечивающее наилучшую меткость, состоит в том, что ось вертлюга должна быть вертикальной.
Отклонение оси вертлюга от вертикали приводит к явлению «сваливани
РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ И УСТРОЙСТВА
Исходя из возможностей использования одного и того же станка или установки для решения различных боевых задач, в них предусматриваются различные регулировочные механизмы и устройства, позволяющие п
УРАВНОВЕШИВАНИЕ МОМЕНТА СИЛЫ ТЯЖЕСТИ КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТИ
Качающаяся часть установки считается уравновешенной, если ее ось качания проходит через центр тяжести или настолько близко от него (некоторый перевес качающейся части назад в системах с подъемными
АМОРТИЗАТОРЫ
При стрельбе со стороны коробки автоматики на установку действуют силы. Сила, действующая со стороны коробки автоматики на установку в направлении оси канала ствола называется силой отда
КОРОБКОДЕРЖАТЕЛИ
При ленточном питании патронные коробки очень часто закрепляются на установке.
Коробкодержатели бывают:
1) с направляющими, в этом случае коробка вдвигается в соответствующие пазы
ПРОЧИЕ МЕХАНИЗМЫ И УСТРОЙСТВА
Помимо механизмов, рассмотренных нами, в станках и установках встречаются следующие механизмы и устройства:
1) приспособления для прицелов,
2) элементы, связанные с удобством рабо
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СТАНКАМ И УСТАНОВКАМ
План лекции:
5.1. Мощность стрельбы.
5.2. Маневренность системы.
5.3. Надежность работы.
5.4. Удобство обслуживания и простота содержания.
МОЩНОСТЬ СТРЕЛЬБЫ
Мощность стрельбы оружия предполагает обеспечение достаточной энергии пули у цели при определенной скорострельности и меткости стрельбы. Она может быть определена по следующей зависимости:
МАНЕВРЕННОСТЬ СИСТЕМЫ
Маневренность системы непосредственно связана с её боевой готовностью и характеризуется огневой маневренностью и подвижностью.
Огневая маневренность непосредственно связана с мощностью стр
НАДЕЖНОСТЬ РАБОТЫ
Нежность работы станкового пулемета или ЗПУ характеризуется:
- безотказностью работы всех механизмов и устройств при различных условиях службы;
- живучестью и долговечностью служб
УДОБСТВО ОБСЛУЖИВАНИЯ И ПРОСТОТА СОДЕРЖАНИЯ
Удобство обслуживания и простота содержания являются важным служебным свойством, так как большая часть всех операций боевого обслуживания пулеметной системы выполняется с помощью механизмов станка
ПРОИЗВОДСТВЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Важность реализации производственно-экономических требований определяется массовостью применения пулеметного вооружения и большой сложностью многих типов установок.
К основным из этих треб
ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
На корпус оружия при стрельбе действует сила отдачи. Если корпус оружия жестко соединен с установкой, то сила отдачи будет полностью приложена непосредственно к конструктивным элементам установки.
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К АМОРТИЗАТОРАМ СТАНКОВ И УСТАНОВОК АВТОМАТИЧЕСКИХ МАШИН
При оценке выгодности амортизаторов автоматического оружия следует учитывать влияние их работы на меткость стрельбы, надежность работы автоматики, удобство обслуживания оружия при стрельбе.
ТИПЫ АМОРТИЗАТОРОВ
Для автоматического оружия нормального и крупного калибра обычно используются амортизаторы пружинного типа. Расположение амортизаторов может быть различным: снизу оружия, сверху, два амортизатора с
ИМПУЛЬСНО-СИЛОВЫЕ ДИАГРАММЫ
В зависимости от импульсно-силовой характеристики и требований, предъявляемых к оружию в отношении темпа, усилия отдачи и величины отката различают несколько схем амортизации автоматического оружия
РАСЧЕТ ПРУЖИНЫ АМОРТИЗАТОРА ПРИ ОТСУТСТВИИ ДЕМПФЕРА
Для установления взаимосвязи силы, действующей на установку, длины отката и времени цикла работы амортизатора рассмотрим простейшую схему амортизации оружия, сводящуюся к поступательному и прямолин
РАСЧЕТ ПРУЖИНЫ АМОРТИЗАТОРА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДЕМПФЕРОВ СУХОГО ТРЕНИЯ
Применение в конструкции амортизаторов сухого трения изменяет характер работы амортизатора. Эти изменения могут быть учтены введением соответствующих поправок в параметры, входящие в уравнения пере
НАЗНАЧЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ТОРМОЗОВ ОТКАТА - НАКАТА И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ. СУЩНОСТЬ РАБОТЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ТОРМОЗОВ
Противооткатные устройства выполняют роль упругой связи оружия со станком и предназначены для уменьшения действия выстрела на станок.
Противооткатные устройства состоят из тормоза откатных
КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ТОРМОЗОВ.
В зависимости от конструкции регулирующего устройства, обеспечивавашего заданный закон изменения силы гидравлического сопротивления, различают веретенные, золотниковые, канавочные и шпоночные тормо
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КАНАВОЧНОГО ТОРМОЗА ОТКАТА
Выведем зависимость для гидравлического сопротивления канавочно-игольчатого тормоза отката при следующих допущения:
1) Жидкость в тормозе отката несжимаемая;
2) Тормоз отката полн
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТОРМОЗА ОТКАТА
Зная значения ФТО(х) и V(х), полученные при расчете торможенного отката, а также значение конструктивной характеристики тормоза отката СТО, можно из форму
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КАНАВОЧНО-ИГОЛЬЧАТОГО ТОРМОЗА В НАКАТЕ
Рассмотрим расчет силы гидравлического сопротивления тормоза при накате. При накате оружия торможение откатных частей начинается не сразу, а лишь после выбора вакуума в полостях
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ОТКАТНЫХ ЧАСТЕЙ ПРИ СВОБОДНОМ ОТКАТЕ
Свободный откат - это иделизированным откат при действии на откатные части только приведенной силы давления пороховых газов.
В зависимости от характера изменения силы Р
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ОТКАТНЫХ ЧАСТЕЙ ПРИ ТОРМОЖЕННОМ ОТКАТЕ
Откат оружия при действии на откатные части всех приложенных к ним сил называется тормошенным. Скорость и путь свободного отката считаем известными. Расчет торможенного отката заключается в определ
АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ УРАВНОВЕШИВАНИЯ
Для обеспечения устойчивости станковых пулеметов и зенитных установок стремятся понизить высоту линии огня.
При этом для стрельбы с большими углами возвышения цапфы качающе
ПРУЖИННЫЕ УРАВНОВЕШИВАЮЩИЕ МЕХАНИЗМЫ ТЯНУЩЕГО ТИПА
Такие механизмы позволяют добиваться теоретически полного уравновешивания во всем диапазоне углов возвышения. Расчетная схема представлена на рис. 6.2.
При условии полного
ПРУЖИННЫЕ УРАВНОВЕШИВАЮЩИЕ МЕХАНИЗМЫ ТОЛКАЮЩЕГО ТИПА
Расчетная схема пружинного уравновешивающего механизма толкающего типа представлена на рис.6.3.
В случае применения этого типа механизма получить полное уравновешивание на всем диапазоне у
ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Перед стрельбой ось канала ствола должна занимать определенное положение относительно цели. Совокупность всех действий по приданию оси канала ствола требуемого направления в пространстве принято на
РЕАКЦИИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ВРАЩАЮЩУЮСЯ ЧАСТЬ СТАНКА
Реакции, действующие на вращающуюся часть станка (рис.7.2), определяются также из уравнений равновесия. Очевидно, при выстреле в сочленениях вертлюга возникают реакций
СЕКТОРНЫЙ ПОДЪЕМНЫЙ МЕХАНИЗМ
Механизм вертикальной наводки, имеющий в числе своих звеньев зубчатую пару, состоящую из шестерни и зубчатого сектора, называется секторным подъемным механизмом. Он состоит из исполнительной зубчат
СЕКТОРНЫЙ ПОВОРОТНЫЙ МЕХАНИЗМ
Кинематическая схема механизма представлена на рис. 7.5.
Одним ша звеньев коренной пары чаще является цилиндрическая зубчатая шестерня, а другим звеном - зубчатый сектор или зубчатый венец
ВИНТОВОЙ ПОДЪЕМНЫЙ МЕХАНИЗМ
Механизм вертикальной наводки, имеющий в числе звеньев винтовую пару, называется винтовым подъемным механизмом. Схема такого механизма представлена на рис.7.6. Такие механизмы отличаются простотой
ВВОДНАЯ ЧАСТЬ
Устойчивыми полевыми станками называются станки, опорные точки которых при стрельбе из пулемета остаются прижатыми к основанию (грунту), на котором расположена система, и не смещаются относительно
Предварительные замечания
Под продольной устойчивостью понимают устойчивость системы при направлениях стрельбы в плоскости симметрии станка. Эти направления для многих полевых станков являются главными, т. е. направлениями
Условие продольной устойчивости
Действие выстрела на систему с откатом пулемета вдоль его оси сводится (рисунок 8.1):
1) к силе ,
ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЯ ПРОДОЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ И МЕРЫ ЕЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Остановимся подробнее на условии (8.1).
Величины и
УСТОЙЧИВОСТИ И МЕРЫ ЕЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
После сделанных предварительных пояснений приведем ряд выводов и мер обеспечения устойчивости, непосредственно вытекающих из выражения (8.1):
С СОХРАНЕНИЕМ УСТОЙЧИВОСТИ
Уже известно, что чем больше значение силы торможения , тем короче полная длина отката, на которой поглоща
ОПОРНЫЕ РЕАКЦИИ ПРИ ПРОДОЛЬНЫХ НАПРАВЛЕНИЯХ СТРЕЛЬБЫ
Опорные реакции, как уже отмечалось, непосредственно связаны с вопросами устойчивости. Они же определяют и ту «осадку», о которой шла речь в начале лекции, а также оказывают влияние на размеры и ко
Поперечная устойчивость при откате. Предварительные замечания
Как известно, современные полевые станки имеют тот или иной угол горизонтального обстрела. В зенитных станках он равен 3600, а в станках для стрельбы по наземным целям – достигает 90
Об устойчивости зенитных систем
Симметричные треножные зенитные станки имеют опорную фигуру в виде равностороннего треугольника, через центр которого проходит геометрическая ось вращения вращающейся части. Из рис. 8.9 ясно, что
О ПОПЕРЕЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ СТАНКОВ ДЛЯ СТРЕЛЬБЫ ПО НАЗЕМНЫМ ЦЕЛЯМ
Как правило, опорная фигура таких станков представляет равнобедренный треугольник с основанием, расположенным спереди или сзади (у современных станков).
В ряде случаев станки для стрельбы
Станок с одной опорной точкой сзади
На рис. 8.11 приведена схема сил, действующих на систему при выстреле, применительно к выбранной прямоугольной системе координатных осей OX, OY и OZ. При этом, на основании изложенног
Станок с двумя опорными точками сзади
На рис. 8.12 представлена схема сил, действующих на систему при выстреле, подобная предыдущей схеме (рис. 8.11). И здесь составляющие силы R:
Новости и инфо для студентов