4. Расчет приведенной массы ведущего звена

Приведенной массой механизма называется такая условная расчетная величина массы (момента инерции), которую необходимо сосредоточить в точке приведения механизма, чтобы кинетическая энергия этой точки в каждый момент времени равнялась сумме кинетических энергий всех подвижных звеньев механизма.

В случае, когда ведущее звено совершает поступательное движение (затворная рама АКМ), его приведенную массу без учета КПД механизмов можно определить по формуле:

где М – масса звена приведения (ведущего звена);

- масса i-ого звена, движущегося поступательно;

- передаточное отношение i-ого поступательно движущегося звена к звену приведения;

- момент инерции относительно оси вращения j-го звена имеющего вращательное движение;

- передаточное отношение от j-го вращающегося звена к звену приведения;

- расстояние от оси вращения j-го звена до точки приведения массы (точки контакта со звеном приведения);

n, m – количество поступательно и вращательно движущихся звеньев соответственно.

Масс-инерционные характеристики звеньев автоматики автомата АКМ следующие:

- масса затворной рамы ;

- масса затвора ;

- масса возвратной пружины ;

- масса подвижной направляющей ;

- масса патрона ;

- масса гильзы ;

- момент инерции затвора ;

- момент инерции курка

- момент инерции патрона

- момент инерции гильзы

Необходимо отметить, что в схеме возвратного механизма автомата АКМ, когда один конец возвратной пружины движется поступательно со скоростью затворной рамы в направлении оси пружины, а другой конец неподвижен и шаг навивки пружины постоянен, считается, что в движении участвует лишь 1/3 массы возвратной пружины.

Для построения графика необходимо рассчитать значения во всех характерных точках циклограммы, 2…3 промежуточных точках на участках с плавно изменяющимися значениями i и r (для возможности построения плавной кривой ), в точках со скачкообразными изменениями значений i и r (до и после скачка).

1. Расчет приведенной массы в период отката

Сводная таблица для расчета приведенной массы и приведенной силы в период отката:

	0	8	10	14	16	25	32	32	40	50	65	71	135
	..	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
	..	1,08	1,078	1,064	1,05	0,91	0,77	0,93	0,64	0,40	0,04	..	..
, мм	40,2	40,2	39,35	38,01	37,5	36,5	37,7	19,3	23,4	30,3	38,3	38,3	38,3
	0˚	0˚	4 ˚	10˚49’	14˚39’	33˚23’	45˚	45˚	67˚32’	80˚57’	87˚43’	87˚43’	87˚43’
	..	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	..	..
	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
	..	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	..	..
, мм	19

На участке свободного хода рамы в движении участвуют поступательно движущиеся затворная рама и звенья возвратного механизма.

Приведенная масса определяется по формуле:

.

. (до начала работы других звеньев)

В точке начнется отпирание ствола и взведение курка. При этом в движение включаются поворачивающийся затвор, поворачивающаяся с затвором гильза и поворачивающийся курок. Приведенная масса скачкообразно возрастет до значения:

. (после включения в работу других звеньев механизма).

На участке состав движения звеньев не изменится. Но в связи с плавно изменяющимся значением и на этом участке необходимо рассчитать значения в промежуточных точках, например при и . ( считается по формуле (4.2)).

.

.

. (до отпирания ствола).

В точке характер движения звеньев скачкообразно изменится ввиду конца отпирания ствола. Вращательно движущиеся затвор с гильзой начнут двигаться поступательно совместно с затворной рамой, что может вызвать скачкообразное изменение значения . В связи с этим в данной точке необходимо рассчитать дважды, до скачка по формуле (4.2) и после скачка по формуле:

. (после отпирания канала ствола).

На участке состав и характер движущихся звеньев остается прежним, следовательно значение приведенной массы будет определяться формулой (4.3). Но на этом участке будет наблюдаться как плавное, так и скачкообразное (в точке ) изменение значения и . поэтому значения на данном участке необходимо рассчитать: в промежуточных точках на участке , например при и ; дважды в точке (до и после скачка ); в промежуточных точках на участке , например при и ; в точке .

.

.

.

.

. (до отключения курка).

В точке закончится взведение курка и из движущихся звеньев исключится вращающийся курок, что вызовет скачкообразное изменение значения приведенной массы ведущего звена. На участке в движении останутся поступательно движущиеся затворная рама с возвратным механизмом, затвор с гильзой. Следовательно, приведенная масса на данном участке будет постоянна и рассчитывается по формуле:

. (после отключения курка).

.

В точке при отражении гильзы из движущихся звеньев исключится гильза, что вызовет скачкообразное изменение приведенной массы и на участке она останется постоянной и рассчитывается по формуле:

.

.

2. Расчет приведенной массы в период наката

Сводная таблица для расчета приведенной массы и приведенной силы в период наката:

	135	89	65	50	40	32	25	16	8	0
	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
	..	1	1	1	1	1	1	1	1	..
	1	1	1	1	1	1	1	1	1	..
	..	1	1	1	1	1	1	1	1	..

В период наката движение ведущего звена начинается с крайнего заднего положения ( ). На участке в движении участвуют поступательно движущиеся затворная рама с затвором и звеньями возвратного механизма. Значение приведенной массы будет постоянно и рассчитывается по формуле:

.

. (до извлечения патрона из магазина).

В точке в движение включается извлекающийся из магазина патрон и приведенная масса скачкообразно возрастет до значения:

. (после извлечения патрона из магазина).

Точка циклограммы , определяющая конец извлечения патрона, не отразится на графике , ввиду принятого допущения о поступательном движении патрона на участке его извлечения и досылания.

На участке состав и характер движущихся звеньев не изменится и приведенная масса останется постоянной. (формула (4.6)).

. (до начала запирания ствола).

В точке начнется запирание ствола. Поступательно движущиеся затвор с патроном изменят характер движения на вращательный относительно своей оси, что вызовет скачкообразное изменение приведенной массы до значения, определяемого формулой:

. (после начала запирания ствола).

На участке состав и характер движения звеньев будет постоянным. Так как значения передаточных отношений на данном участке так же будут постоянными, то и значение будет постоянным.

. (до исключения из работы затвора и патрона).

В точке произойдет окончательное запирание ствола и из движения исключится затвор и патрон, что вызовет скачкообразное изменение приведенной массы до значения рассчитанного по формуле:

. (после исключения из работы затвора и патрона).

На участке свободного хода рамы при накате в движении будут принимать участие только затворная рама и звенья возвратного механизма. Приведенная масса при этом определяется по формуле (4.1) и будет постоянна.

Построить график .