Проектирование качающейся части артиллерийского орудия, страница 3

Противооткатные устройства предназначены для упругой связи  ствола с лафетом для уменьшения действия выстрела на лафет. Они выполняют торможение отката ствола. Возвращение и удержание его в переднем положении при всех возможных углах возвышения, торможение отката ствола. Противооткатные устройства обычно состоят из гидравлического тормоза отката, гидравлического тормоза наката и накатника.

В гидравлических тормозах отката и наката происходит превращение  кинетической энергии в тепловую и рассеяние этой энергии через  стенки тормоза в окружающую среду. В накатнике кинетическая энергия отката превращается в потенциальную энергию упруго сжатого газа или пружины. После происходит обратное превращение в кинетическую энергию наката, и далее в тепловую энергию в гидравлическом (гидропневматическом) тормозе. Часть кинетической энергии откатных частей превращается в тепловую при трении на направляющих люльки и в уплотнениях противооткатных устройств, и также рассеивается.

Процесс проектирования противооткатных  устройств – часть процесса проектирования всего орудия- производится с учётом работ по проектированию других агрегатов  и всего орудия. Проводящийся в зависимости от результатов баллистического проектирования ствола, анализа его прочности и компоновки процесс проектирования противооткатных устройств оказывает существенное влияние на решение последующих задач проектирования, решаемых при разработке люльки, станка, опорных устройств и механизмов орудия.

Стоит повторить, что противооткатные устройства (ПОУ) являются важнейшим конструктивным элементом артиллерийского орудия, предохраняющим орудие от разрушительного воздействия ударных динамических нагрузок, возникающих при выстреле. Методология проектирования противооткатных устройств включает в себя решения обратной и прямой задач проектирования.

Решение обратной задачи основано на учёте динамических ударных нагрузок от собственного выстрела, возникающих  при выбранном расчётном случае при жёстком задании закона сопротивления  откату, обеспечивающего нормальное функционирование орудия. Этому должен предшествовать выбор конструктивного  типа противооткатных устройств, осуществлённый на основе инженерного анализа существующих конструкций и изобретательства. Эта задача складывается из так называемых «прямой задачи отката» и «прямой задачи наката». Сущность решения этих задач заключается в установлении конструктивных параметров гидравлического тормоза и накатника, обеспечивающих выбранные, необходимые для нормального функционирования орудия режимы отката и наката при фиксированных условиях стрельбы.

Этапами решения обратной задачи проектирования являются: установление желаемого закона движения откатных частей, учёт сил трения в направляющих люльки и уплотнениях, а также расчёт и установление конструктивных параметров накатника.

Прямая задача проектирования складывается из «прямой задачи отката» и «прямой задачи наката» и заключается в установлении режимов отката и наката для широкого заданного диапазона условий стрельбы при уже выбранной конструкции противооткатных устройств и корректировке некоторых конструктивных параметров в связи с производственными и эксплуатационными требованиями.

  1. Решение обратной задачи проектирования
    1. Проектирование накатника

Проектирование и расчёт накатника преследуют определение  таких конструктивных и силовых  его параметров, при которых обеспечиваются:

  1. Удержание откатных частей в переднем положении на буфере наката до выстрела при наибольших углах возвышения ствола и  возможных инерционных перегрузках, если орудие установлено на подвижном носителе (танк, корабль, самоходная установка)
  2. Возвращением откатных частей в исходное положение после выстрела с обеспечением (совместно с тормозом) приемлемых режимов наката
  3. Привод работающих при накате механизмов автоматики (открывание затвора, экстракция гильзы и т.д.)