Проектирование автоматики с полусвободным затвором
Оценим
возможность снижения темпа стрельбы
до
= 800 выстр./мин при использовании схемы
с полусвободным затвором с роликовым
запиранием по типу пистолета-пулемета
МР – 5 (Германия) (рис. 5.5) с исходными
данными примера в разделе 4.3: патрон 9х
18 ПМ с начальной скоростью пули 320 м/с,
= 2,43 нс, длина отката
80 мм и масса подвижных частей
0,35 кг. При проектировании необходимо
обеспечить надежность работы автоматики.
Рис. 5.5. Схема полусвободного затвора с запиранием роликами
1. Определяем для критического режима работы автоматики время отката подвижных частей. Пренебрегая силами трения затвора о направляющие ствольной коробки и потерями энергии возвратной пружины при разжатии, принимаем время отката и наката равными, тогда
с.
2.
Пренебрегая временем работы ускорительного
механизма по сравнению со временем
отката, определяем необходимую для
обеспечения заданного темпа стрельбы
скорость откатных частей в конце работы
ускорительного механизма полусвободного
затвора, приняв
,
,
,
получим:
3.
Для заданной максимальной массы подвижных
частей
определяем необходимое для обеспечения
заданного темпа значение параметра
:
.
4. Определяем значение импульса, передаваемого на ствольную коробку при работе механизма полусвободного затвора (5.31):
5. Энергия возвратной пружины, обеспечивающая критический режим работы, определится как
6.
Определяем силовое передаточное число
ускорительного механизма, обеспечивающее
необходимую скорость
:
.
7.
Для роликовой схемы полусвободного
затвора определяем значения конструктивных
параметров (значения углов
и
),
обеспечивающих необходимое значение
силового передаточного числа. Поскольку
КПД
,
а кинематическое передаточное отношение
,
то
или
.
При
назначении значений углов аир необходимо
учитывать требование отсутствия
заклинивания механизма. Для рассматриваемой
схемы при учете трения качения (
= 0,05) интервалы возможных значений
углов:
,
.
Задаваясь значением
60°;
,
определим
и
.
8.
Вычислим кинематическое передаточное
отношение
и КПД
.
9. Определяем приведенную массу затвора
.
10. Определим максимальные скорости затвора и затворной рамы в конце работы двигателя автоматики:
,
11. Из равенства количества движения определим максимальную скорость откатных частей в конце работы ускорительного механизма:
.
Величина скорости обеспечивает заданный темп стрельбы. Произведем проверку правильности произведенных расчетов, приравняв количество движения частей сумме импульсов сил:
,
откуда
Незначительное расхождение полученных значений скоростей объясняется использованием приближенной зависимости в пункте 6 расчета.
12. Для оценки надежности работы полусвободного затвора справедливы выражения, полученные для свободного затвора.
Энергия подвижных частей, требуемая для надежной работы автоматики:
,
а энергия подвижных частей в конце работы двигателя автоматики
.
Для увеличения энергетической надежности автоматики можно уменьшить энергию возвратного механизма, при этом режим работы автоматики станет ударным.