1.1. Метод пластических деформаций
1.1.1. Сущность метода
Метод остаточных или пластических деформаций основан на использовании остаточной деформации какого-либо тела в качестве меры величины давления пороховых газов.
В настоящее время в качестве такого метода в артиллерийской
практике имеет широкое распространение крешерный метод.
Крешерный метод снован на определении величины давления по величине остаточной деформации медного цилиндрического или цилиндро-конического столбика – крешера, которую он получает под воздействием измеряемого давления.
Для передачи давления пороховых газов на крешер последний помещают в крешерный прибор, принципиальная схема которого
приведена на фиг. 2.
Фиг.2 Фиг.3
Давление р пороховых газов через поршень 1 передается на крешер 2, зажатый между головкой поршня и неподвижной упорной пробкой 3. Под действием силы sp (s – площадь поперечного сечения поршня) крешер деформируется в осевом и поперечном направлениях, как это показано на фиг. 3.
О величине действовавшего на крешер давления судят по величине осевой остаточной деформации ɛ = h0 - h , а деформацию крешера в поперечном направлении непосредственно не учитывают.1 Для перехода от деформации к давлению обычно пользуются так называемой таражной таблицей, которая представляет собой выраженную в числах зависимость между величинами деформации крешера и нагрузками или давлениями, получаемую, как правило, путем статического тарирования крешеров. Таражная таблица или кривая является в сущности характеристикой сопротивления деформации крешерного столбика.
1.1.2.Крешеры и крешерные приборы
Для измерения максимальных давлений пороховых газов в пределах 50–400 МПа применяются цилиндрические крешеры следующихразмеров: 15х10; 13х8; 9,8х6; 8,1х5; 6,5х4; 4,9х3, где первое число означает высоту крешера в мм, а второе – диаметр крешера в мм.
Разнообразие в размерах крешеров объясняется тем, что каждый размер крешера дает наиболее надежные результаты в пределах среднего участка своей таражной характеристики, близкого к прямой линии. Поэтому в зависимости от величины измеряемого давления и сечения и веса поршня крешерного прибора необходимо применять крешерные столбики соответствующих размеров.
Для измерения максимальных давлений пороховых газов при выстреле в пределах 50–150 МПа (например, в минометах), а также при баллистическом анализе порохов при помощи опытов в манометрической бомбе, когда необходимо получить полную запись кривой нарастания давления, применяются конические крешеры.
Конический крешер (фиг. 4) был разработан и введен в практику в 1923–24 гг. проф. М.Е. Серебряковым. Имея малое сопротивление при малых давлениях, конический крешер начинает деформироваться с усилия в 5–7 кг; по мере увеличения сжатия сопротивление его возрастает, приближаясь к сопротивлению цилиндрического крешера. Конические крешеры изготовляются с размерами 13х8; 9,8х6 и 8,1х5 путем обточки на конус цилиндрических крешеров соответствующих размеров.
Одно из основных требований к крешерам заключается в однообразии механических свойств всех крешеров данной партии. Поэтому крешеры изготовляются из химически чистой электролитической меди. Медь вытягивается в проволоку определенного диаметра,которая затем режется на прутки, являющиеся заготовками при изготовлении крешеров. Разброс в размерах крешеров при изготовлении допускается по высоте не более ±0,01 мм и по диаметру не более ±0,02 мм. Изготовленные крешерные столбики подвергаются отжигу по утвержденному технологическому процессу.