Разработка конструкции ствола артиллерийского орудия, страница 2

Разработка конструкции ствола производится на основании данных, полученных при баллистическом проектировании и с учетом опыта проектирования артиллерийских стволов.(см. лист «ЗАДАНИЕ»)

Укрупненно проектирование ствола-моноблока (нарезного) состоит из следующих этапов:

·  выбор способа заряжания и проектирование каморной части ствола (каморы ствола);

·  проектирование ведущей части канала ствола (нарезов);

·  установление наружных размеров и выбор материала ствола;

·  проверочный расчет поперечной прочности и корректировка конструкции ствола;

·  расчет фактической величины массы ствола и фактического положения центра массы ствола по его длине;

·  анализ величины массы ствола, положения центра масс, сравнение с нормативами и корректировка конструкции ствола;

·  расчет статического прогиба дульного среза ствола от собственного веса как основного показателя жесткости конструкции.

1.1. Выбор способа заряжания и проектирование каморы

При выборе способа заряжания учтён тип орудия САУ, его калибр 122 мм, прототип 2С1 «Гвоздика».

Для проектируемого орудия выбрано раздельно - гильзовое заряжание

Форма каморы определяется выбранным способом заряжания. Конфигурация каморы данного типа представлен на рис.1; указанные конусности различных участков камор учитывают опыт проектирования, производства и эксплуатации орудий и боеприпасов.

 

Для поясковой и запоясковой частей снаряда использовались следующие приближенные среднестатистические соотношения:

- диаметр ведущего пояска снаряда

d_вп = = d + 2t+ (0,250,5) мм=126 мм,

где d=122 мм. – калибр, t =1,83 мм – глубина нарезов (принята по прототипу, уточняется в разделе 2);

- ширина ведущего пояска принята  h = (1025)=13  мм в зависимости от калибра; уточняется в ходе проектирования нарезов (разд. 2);

- длины цилиндрической и конусной запоясковых частей снаряда соответственно l_цс = 0,15d=18,3мм,  l_кс = 0,45d=54,9 мм,

- диаметр дна снаряда   d_дc = d - 2l_кс tg(10÷12°)=101,14 мм.

Камора раздельно – гильзового заряжания (рис. 1) рассчитывается из соотношения объемов с учетом добавки на объем металла гильзы (при гильзовом заряжании):

1,05=+--

где  – объём основного конуса;

 – объём части конуса врезания;

 – объём крышки;

 – суммарный объём поясковой и запоясковой частей снаряда;

Для каморы данного вида заряжания (рис. 2) бутылочность принимается в пределах  ; принимаю

Далее в соответствии с типом каморы проводим выбор длин и диаметров участков и расчёты их объёмов.

Длина конуса врезания до переднего торца ведущего пояска:

Диаметр  определяем по конусности конуса врезания:

Полная длина конуса врезания:

Толщину крышки (гофрированный картон) принимаем равной:

Расчёт суммарного объёма поясковой и запоясковой частей снаряда :

Объём поясковой части снаряда:

   13=162014,6

Объём цилиндрической запоясковой части снаряда:

    18,3=68094,3

Объём конической запоясковой части снаряда:

(+122 101,14+)=2056135,6

Суммарный объём поясковой и запоясковой частей снаряда:

Объём части конуса врезания:

(+132,8 126+ )92,2=1212185,4

Объём крышки:

Начальный объём каморы [5]:

Расчёт объёма основного конуса:

Длина основного конуса с учётом требуемой бутылочности:

=741,2 мм

1.2. Проектирование ведущей части канала ствола

В данном орудии используется нарезная ведущая часть (рис. 2), сообщающая снаряду вращательное движение для его стабилизации в полете.

Рис. 2. Нарезка стволов артиллерийских орудий:  а – развёртка на плоскость нарезов трёх типов (1 – постоянной крутизны, 2 – переменной крутизны, 3 – смешанной крутизны); б – форма и поперечные размеры нарезов (a – ширина нареза, b – ширина поля, t– глубина нареза); в  – расчётная схема прочности; г– схема истирания выступов ведущего пояска

При выборе числа нарезов и их конструктивных параметров ориентир был сделан на существующие образцы (табл. 3 Метод. указаний к КР). Прототипом послужила артсистема САУ 2С1.