4.1.4. Расчет двигателя автоматики с отдачей свободного затвора

Найдем массу затвора из условия

х_з[p] ≤ [∆l]

Найдем t_[p] из условия

Масса затвора велика для пистолета, поэтому рассмотрим другой тип двигателя автоматики.

4.2. Расчет двигателя автоматики (.40 s&w)

Данные патрона:

d, мм	q, г	ω, г	Wo, см3	χ	f, МДж/кг	Pmкp, МПа
10,00	11,7	0,49	0,56	1	1,05	250

Таблица решения ОЗВБ

t x 10-3, с	P, МПа	V, м/с	l, мм
0,08	83,2	15,8	0,001
0,16	252,4	109,6	0,005
0,18	238,6	140,7	0,007
0,28	119,1	249,8	0,027
0,38	66,3	305,3	0,055
0,44	50	328	0,085

4.2.1. Предварительный расчет

1. Внутрибаллистические данные для проектирования

l_д=85 мм P_д=50,0 МПа V_д=328 м/с t_д=0,44х10^-3 с

2. Расчет периода последействия

О пределим характеристики последействия

F – внутренняя поверхность теплоотдачи ствола

3. Импульсы отдачи

4.2.2. Предварительные расчеты по гильзе

1. Геометрические размеры

Будем обозначать индексом d₂ - наружный диаметр

d₁ - внутренний диаметр

Назначаем длину защемленной части гильзы равную расстоянию между сечениями 1 и 2

m = 21,59 – 4,54 = 17,05 мм

Т олщина стенки сеч. 1

Толщина стенки сеч.2

d₂ – наружный диаметр гильзы в сеч. 1 и 2 соответственно;

d₁ – внутренний диаметр гильзы в сеч. 1 и 2 соответственно.

Определяем соотношение радиусов по сечениям:

С реднее соотношение радиусов:

В еличина кольцевого зазора r – в сеч.1:

Т олщина стенки гильзы принимается постоянным средним значением.

О тносительная длина гильзы:

2. Прочностные характеристики гильзы

Материал гильзы: латунь Л62

Из справочных материалов [6]:

σ_т = 220 МПа

σ_в = 300 МПа

δ_s = 35 % - показатель предельной пластичности

Найдем величину модуля упрочнения и модуля пластичности из диаграммы напряженного состояния гильзы Д и ψ.

δ – относительная деформация

tgα = Е = 2х10⁵ МПа

4.2.3. Основные расчеты

1. Р_е – давление при котором ликвидируется кольцевой зазор между гильзой и патронником.

2 . [P_к] – допустимое контактное давление между гильзой и патронником

3. [P] - допустимое давление извлечения гильзы из канала ствола

[P] = P_е + [P_к] = 22,5 + 13,8 = 36,3 МПа

Т.к. P_д = 50 МПа, то [P] находится в периоде последействия

4 . Определим допустимую деформацию гильзы

4.2.4. Расчет двигателя автоматики с

отдачей свободного затвора

Найдем массу затвора из условия

х_з[p] ≤ [∆l]

Найдем t_[p] из условия

Масса затвора велика для пистолета, поэтому рассмотрим другой тип двигателя автоматики.

4.3. Расчет двигателя автоматики

с коротким ходом ствола

Расчетная схема с коротким ходом ствола.

1. Ствол

2. Затвор

3. Муфта с кулачковым пазом

4. Возвратная пружина

5. Шток

Автоматика работает на принципе отдачи затвора с коротким ходом ствола, запирание перекосом ствола за счет выполненного на нижнем выступе ствольной муфты кулачкового паза, взаимодействующего с осью останова затвора. Запирание ствола осуществляется за счет вхождения выступа на казенной части ствола в экстракционное окно затвора.

Проектируем циклограмму

I – участок – свободный ход

II – участок – процесс отпирания

III – участок – отдача затвора (подвижных частей)

М ассу подвижных частей можно найти по формуле:

где J_п – импульс патрона

Расчет для патрона 9х19 Para

Расчет для патрона .40 S&W

С учетом конструктивных особенностей назначим конструктивно массу затвора для двух патронов: М_з = 300 г

Определение приведенных масс

Расчетная схема для определения передаточных отношений и нахождения момента инерции ствола.

На участке отпирания момент инерции ствола переменный, т.к. ствол совершает сложное движение.

Передаточные отношения находим по формуле:

Коэффициенты полезного действия на участке отпирания:

f_тр = 0,1 (сталь по стали)

Приведенную массу ствола найдем по формуле:

Точные значения , d, i – снимаем с чертежа.