Разработка танковой пушки калибра 115 мм (начальная скорость снаряда - 960 м/с, масса снаряда - 19,77 кг), страница 2

6) Сила трения в направляющих люльки и в уплотнениях:

R_f = Q₀ (fcosφ_p+ν) = 14945*(0,15*cos15⁰+0.22) = 5453H;

7) Сила сопротивления откату до начала движения (Ф=0):      

R₀ = П₀ + R_f - Q₀ sinφ_p = 14919 + 5453 – 14945*sin15⁰ = 16502;

8) Средняя сила сопротивления отката:

R_ср = (0.8÷0,9)∙ (0,5M₀W_k²)/λ = 0,8∙(0,5∙1525∙19.04²)/0,3 = 7.37∙10⁵;   [кг]∙[м/с]²/[м]=[Н]

9) Максимальное значение силы сопротивления откату ( формула Валье):

R_max = (0,5M₀W_k²)/λ = (0,5∙1525∙19.04²)/0,3 = 9.21∙10⁵;       [кг]∙[м/с]²/[м]=[H]

10) Продолжительность периода нарастания силы сопротивления откату:

t₁ = t_д = 11,55 мс;

t_{k =}  t_д + τ_бр = 42,55 мс.

1. 0 < t ≤ t₁

Сила сопротивления откату R = R₀+ (R₁-R₀)∙t/t₁

R_max = R₁ = 9,21∙10⁵ Н;

t₁ = t_д = 11,55 мс;

При t=0с, R= R₀ = 16501 Н;

При t= 0.01155с, R= R_max = 9,21∙10⁵ Н;

t,мс	0	2	4	6	8	10	11	11,55
R, МН	0,016	0,173	0,329	0,486	0,642	0,799	0,848	0,921

Скорость торможенного отката:

   

при t = 0.002c, t₁=0.01155с

W= (1+0.5∙78,89/193,746)∙193,746∙43/(1.4945∙10⁴)=0,67 м/с;[H]/[H]∙[H]∙ [м/с]/[H]= [м/с]

ν =0.67-(16501/1525)∙(0,002) – ((9,21∙10⁵-16501)∙0,002²)/(2∙1525∙0,01155)=0.548м/с;

[м/с]-[Н]/[кг]∙[с]-{[Н]-[Н]}∙[с]²/[кг]∙[с]=[м/с]-[м/с]=[м/с]

Путь торможенного отката:

при t = 0.002c, t₁=0.01155с

  ξ =((1+0.5∙78,89/193,746)∙193,746∙0,032))/(1.4945∙10⁴)=0,0005м;           [H]/[H]∙[H]∙[м]/[H]=м

X = 0,0005-(16501/2∙1525)∙(0,002)²-((9,21∙10⁶-16501)∙0,002³)/(6∙1525∙0,01155)=0.00041м

[м]-[Н]/[кг]∙[с]²-{[Н]-[Н]}∙[с]³/[кг]∙[с]=[м]-[м]-[м]=[м]

При  t = t₁ = t_д, то

V₁=15 – (9.21∙10⁶+16501)∙0.01155/2∙1525=11.45м/с;    [м/с]-{[H]+[H]}∙[c]/[кг]=[м/с]-[м/с]=[м/с]  

X₁=0.079 – (2∙16501+9.21∙10⁶)∙(0.01155)²/6∙1525=0.065м;  [м]-{[Н]+[Н]}∙[с]²/[кг]=[м]-[м]=[м]

t,мс	0	2	4	6	8	10	11	11,55
V,м/с	0	0,548	2,44	6,1	9,24	11	11,36	11,45
X,м	0,00	0,00041	0,003	0,011	0,027	0,047	0,059	0,065

2. t₁ < t ≤ t_k

t,мс	11,55	15	20	25	30	35	40	42,55
V,м/с	11,45	13,77	12,57	11,15	9,72	7,95	6,27	5,4
X,м	0,065	0,271	0,36	0,445	0,448	0,452	0,462	0,465

3. t_k < t ≤ t_λ

Время отката t_λ = t_k + M₀ν_k/R₁ = 51.5  мс;

Полная длина отката λ = 0,3 м;

Если t = t_λ , то

x_λ = λ = x_k + ν_k(t_λ-t_k)- (R/M₀) (t_λ-t_k)²/2 ;

x_λ = 0,465+5,4∙(0,0515-0,04255)-(  9.21∙10⁵/1525)∙(0,0515-0,04255)²/2=0,49м;

[м]+[м/с]∙[с]-[Н]/[кг]∙[с]²=[м]+[м]-[м]=[м]

R_λ=R_max= 9,21∙10⁵Н;

ν_λ = ν = 0;

t,мс	42,55	43	44	45	46	48	50	51,5
V,м/с	5,4	5,13	4,52	3,92	3,32	2,1	0,9	0,000
X,м	0,465	0,467	0,471	0,476	0,480	0,485	0,489	0,49

2.2 Результаты вычислений

R0=2,572*104Н	t0=0 мс	X0=0 м	V0=0 м/с
R1=6,8*105Н	t1=6,85 мс	X1=0,134 м	V1=13,96 м/с
Rλ=6,8*105Н	tλ=48 мс	Xλ=0,425 м	Vλ=0 м/с

3. Выбор типа накатника. Расчет необходимых параметров накатника

1) Выберем гидропневматический накатник, как и на прототипе.

Степень сжатия примем: m = 3,

K=1,3;

2) Начальное усилие накатника:

П₀ = n*Q₀(sinφ_max+fcosφ_max+ν) = 1,6*17297*(sin20⁰+0.15*cos20⁰+0.3) = 35260 Н;

φmax = 20^0;

f = 0.15;

ν = (2/d) + 0.05 = 6,30;

n=1.6;

3) Определяем H₀:

H₀=0,745;

4) Усилие соответствующее полной длине отката:

П_λ=1,058*10⁵ Н;

5) Принимаем давление P₀= 5*10⁶ Па;

6) Площадь: А_н = П₀/P₀ = 7.052*10^-3;

7) Диаметр канавки под выбег резьбы

8) Наружный диаметр резьбового участка штока

9) Диаметр штока

10) Внутренний диаметр рабочего цилиндра

Диаметр цилиндра соответствует ГОСТ

11) Корректируем диметр штока

12) Рабочая площадь поршня

13) Начальное давление газа

14) Испытательное давление

15) Внктренний радиус рабочего цилиндра

16) Наружный радиус рабочего цилиндра

17) Напряжение сжатия

18) Запас прочности

19) Предел пропорциональности материала

20) Критическое давление

Модуль упругости

Коэффициент Пуассона

Запас устойчивости формы больше желаемого, условие выполненяется

21)Длина наружного цилиндра

22) Высота уровня жидкости

23) Внутренний радиус наружного цилиндра

24) Наружный диаметр промежуточного цилиндра