4.1.6. Системы газоотводного типа

Рассматриваемый тип автоматики является наиболее распространенным в настоящее время. Для практических расчетов характеристик движения основного звена механизма автоматики на этапе эскизного проектирования образца оружия используется ранее приведенный приближенный закон изменения давления порохового газа в БГУ. Для определения характеристик движения основного звена механизма автоматики применительно к характерным участкам его движения –.участку свободного хода x_1c и участку отпирания канала ствола x₁₀ – используем величину указанных участков, известную из циклограммы, и зависимость для текущего значения импульса силы давления порохового газа в БГУ:

,

или

.

Участок свободного хода

Скорость основного звена механизма автоматики на данном участке будет определяться по зависимости

.

В приведенной зависимости неизвестно время движения основного звена механизма автоматики на рассматриваемом участке t_c или значение соответствующего относительного параметра z_c Величину параметра z_c можно получить, зная закон изменения перемещения основного звена механизма автоматики. С этой целью представим приведенную зависимость в виде

.

Выразив

,

получим

,

где

.

Из данного выражения после интегрирования и соответствую­щих преобразований получим

или

. (4.9)

Далее методом последовательных приближений подбираем значение параметра z_c, удовлетворяющее приведенному равенству.

Исходное значение параметра определяем по зависимости

Окончательное значение параметра используем для определения скорости основного звена механизма автоматики в конце участка свободного хода и времени его движения

Значение скорости основного звена механизма автоматики к концу рассматриваемого участка будет определяться по зависимости

. (4.10)

Время движения основного звена механизма автоматики на участке свободного хода

. (4.11)

Участок отпирания канала ствола

В начале участка происходит ударное включение в работу затвора, что сопровождается разрывным изменением скорости основного звена механизма автоматики. Скорость его после удара

Текущее значение скорости основного звена механизма автоматики на рассматриваемом участке его движения

.

В приведенной зависимости неизвестно время движения основного звена механизма автоматики t₀ или значение соответствующего относительного параметра z₀. Величину параметра можно получить, зная закон перемещения основного звена механизма автоматики.

С этой целью представим приведенную выше зависимость в виде

.

Выразив

,

получим

,

где t_kз – время движения основного звена механизма автоматики к моменту

окончания отпирания канала ствола, с.

Из данного выражения после интегрирования и соответствующих преобразований получим

. (4.12)

Далее методом последовательных приближений подбираем значение параметра z_kз, удовлетворяющее приведенному равенству.

Исходное значение параметра определяем по зависимости

(4.12 а)

Значение скорости основного звена механизма автоматики к концу рассматриваемого участка

. (4.13)

Время движения основного звена механизма автоматики к концу участка отпирания канала ствола

(4.14)

П р и м е р 1. Определить характеристики движения ствола на активном участке при его свободном откате.

Исходные данные

Калибр d ....................................................................................... 7,62 мм

Масса ствола с затвором m_c ....................................................... 2,00 кг

Масса пули m_q ............................................................................. 9,6010^-3 кг

Масса порохового заряда m_ ...................................................... 3,2510^-3 кг

Путь пули по каналу ствола l_д .................................................... 0,55 м

Дульное давление р_д .................................................................... 65010⁵ Па

Атмосферное давление р_a ........................................................... 10⁵ Па

Начальная скорость пулиV₀ ........................................................ 840 мс^-1

Время пиродинамического периода t₂ ........................................ 1,5010^-3 с

Площадь поперечного сечения канала ствола S_кн ..................... 0,47610^-4 м²

1. Находим скорость и перемещение ствола к моменту вылета пули по формулам (4.1) и (4.2):

2. Определяем параметры периода последействия:

3. Расчитываем характеристики движения ствола к концу активного участка по формулам (4.3) и (4.4):

П р и м е р 2. Определить характеристики движения затвора на активном участке при его свободном откате

Исходные данные

Калибр d ................................................................................... 7,62 мм

Площадь поперечного сечения канала ствола S_kн ................ 0,47610^-4 м²

Площадь дна гильзы S_дн .......................................................... 0,75410^-4 м²

Масса затвора m_l ..................................................................... 0,6 кг

Масса пули m_q .......................................................................... 5,5210^-3 кг

Масса порохового заряда m_ .................................................. 0,5310^-3 кг

Путь пули по каналу ствола l_д ................................................ 0,253 м

Дульное давление р_д ................................................................ 19010⁵ Па

Атмосферное давление р_a ........................................................ 10⁵ Па

Начальная скорость пули V₀ ................................................... 500 м/c

Коэффициент фиктивности массы затвора ₂ ....................... 1,38

Время пиродинамического периода t₂ .................................... 0,9410^-3 с

1. Находим скорость и перемещение затвора к моменту вылета пули по формулам (4.5) и (4.6):

2. Определяем параметры периода последействия:

3. Расчитываем характеристики движения затвора к концу активного участка по формулам (4.7) и (4.8):

П р и м е р 3. Определить характеристики движения затворной рамы на активном участке работы БГУ.

Исходные данные

Импульс силы давления порохового газа в БГУ I_k ................................ 4,0 Нс

Масса затворной рамы m₁ ....................................................................... 0,42 кг

Приведенная масса затворной рамы на участке ………………………………

отпирания канала ствола m(x₁) ............................................................... 0,51 кг

Время, соответствующее максимальному давлению в БГУ t_km ....... 0,510^-3 с

Длина участка свободного хода затворной рамы x_1c ......................... 810^-3 см

Длина участка отпирания канала ствола x₁₀ ........................................ 810^-3 м

Участок свободного хода затворной рамы

1. Определяем значение параметра z_c по формуле (4.9):

.

Исходное значение параметра

.

Проверяем соответствие параметра

Делаем приближение, т.е. принимаем z_c = 3,4 :

Так как рассогласование менее 5 %, то окончательно принимаем z_c=3,4.

Определяем скорость затворной рамы и время ее движения по формулам (4.10) и (4.11) :

.

Участок отпирания канала ствола

1. В начале отпирания происходит удар. Находим скорость затворной рамы после удара:

2. Определяем значение параметра z_kэ по формуле (4.12):

Исходное значение параметра находим по формуле (4.12 а):

Проверяем соответствие параметра равенству:

Так как рассогласование менее 5 %, то окончательно принимаем z_kз=5,8.

3. Определяем скорость затворной рамы во время ее движения к концу участка отпирания по формулам (4.13) и (4.14):