ОСНОВИ БУДОВИ АРТИЛЕРІЙСЬКИХ

Виготовляють казенники з гарматної сталі з категоріями міцності не вище категорії міцності труби.

4.1.7.Затвори

4.1.7.1.Призначення та типи затворів, вимоги до них

Затвор – це частина гармати, яка призначена для замикання і відмикання каналу ствола, здійснення пострілу та екстракції гільзи після пострілу.

У гармат з картузним заряджанням екстракція гільзи відсутня. Клинові та поршневі затвори вперше були створені у ХVІ столітті. Перший в історії артилерії поршневий затвор із самозвідним ударником, викидачем гільзи та запобіжником від передчасного пострілу був створений талановитим винахідником В.С. Барановським у 1872 р. Це майже на 25 років раніше, ніж у інших країнах. Винахідником клинового затвора з напівавтоматикою був інженер з Путиловського заводу Ф.Ф. Лендер, який у 1914 р. створив тридюймову зенітну гармату з таким затвором і отримав патент за цей винахід у Росії, США, Англії та Франції.

Затвори, незалежно від конструктивного виконання, повинні відповідати таким вимогам: надійність замикання каналу ствола, безпека при експлуатації, безвідмовність дії, простота та зручність при обслуговуванні.

Надійне замикання каналу ствола – це така властивість затвора, яка виключає його вільне розімкнення та відкривання під час пострілу.

Надійність забезпечується: міцністю деталей затвора, наявністю замикаючого пристрою, доброю обтюрацією порохових газів.

Безпека при експлуатації – це виключення випадків травматизму та загрози для життя обслуги гармати в процесі експлуатації.

Для виконання цієї вимоги до конструкції затворів входить цілий ряд механізмів і блокувань, які виключають можливість пострілу при неповністю закритому затворі,

321

при роз’єднанні ствола з ПВП, при знаходженні казенника над станинами і т.д.

Безвідмовність дії – це здатність механізмів затвора зберігати свою працездатність певний час за даних умов експлуатації.

Простота та зручність при обслуговуванні – це така якість, яка характеризується величиною зусиль на рукоятках затвора під час роботи з ним; простотою розбирання та складання механізмів затвора; швидкою заміною несправних деталей; зручністю розміщення рукояток затвора.

Затвори сучасних гармат поділяються на типи за найбільш важливими та загальними ознаками: за ступенем автоматизації; за способом обтюрації порохових газів; за типом замикаючої деталі.

Автомавтичний затвор – це затвор автоматичної гармати з високою швидкістю стрільби, який забезпечує повну автоматизацію перезаряджання і здійснення пострілу за рахунок енергії порохових газів або енергії, яка підводиться ззовні.

Напіватоматичний затвор – це затвор напіватома-

тичної гармати, який забезпечує часткову автоматизацію перезаряджання та здійснення пострілу (2С1, 2С3М, 2С19, 2А65, Д-30, Д-20, Т-12, Д-48 та інші).

Неавтоматичний затвор – це затвор неавтоматичної гармати з ручними перезаряджанням та здійсненням пост-

рілу (Б-4М, М-30, Д-1).

Затвори гармат за ступенем автоматизації поділяються залежно від наявності та вдосконалення автоматики затвора. Автоматичні та напівавтоматичні затвори – це переважно клинові затвори з автоматикою, а неавтоматичні – це поршневі затвори або клинові без автоматики.

322

1

2

3

Рисунок 4.24 – Схема будови горизонтального затвора:

1 – труба; 2 – клин; 3 – казенник

Введення та угвинчування поршня у затворне гніздо казенника може здійснюватися за різну кількість прийомів

– тактів. Залежно від цього поршневі затвори поділяються на двота тритактні.

Двотактний затвор – це такий поршневий затвор, закривання якого здійснюється за два такти: спочатку поршень вводиться у гніздо при повороті затворної рами, а потім поршень провертається за аналогічні сектори затворного гнізда казенника.

Тритактний затвор – це такий поршневий затвор, закривання якого здійснюється за три такти: спочатку поршень вводиться у гніздо при повороті затворної рами, потім просувається по осі каналу ствола і тільки після цього провертається по різьбі казенника і зачіпляється за його нарізні сектори.

У дво- і тритактних затворах у період першого такту рух центра мас поршня здійснюється по дузі кола, центр якої відповідає центру обертання осі рукоятки затвора. Більшість поршневих затворів є двотактними (М-30, 2С7, Д- 1), тритактних – значно менше (Б-4М).

Поршневі затвори мають відносно невелику вагу та забезпечують надійну обтюрацію порохових газів при картузному заряджанні, але вони мають і деякі недоліки: складність конструкції і трудність автоматизації. Викорис-

325

товуються поршневі затвори в гарматах гільзового заряджання калібром від 122-мм та більше.

4.1.7.2. Механізми та пристрої затвора

Відповідно до призначення і вимог затвор складається з основних та допоміжних механізмів та пристроїв.

Основні механізми та пристрої призначені для зами-

кання і відмикання каналу ствола, здійснення пострілу і екстракції (викидання) гільзи після пострілу. До них належать: замикаючі механізми, стріляючі пристрої, екстрактори.

Допоміжні механізми та пристрої призначені для за-

безпечення зручності і полегшення роботи обслуги при заряджанні гармати та здійсненні пострілу. До них належать: утримувальні механізми, механізми повторного зводу ударника, механізми полегшення заряджання, автоматика (тільки у напівавтоматичних та автоматичних затворах).

Крім основних та допоміжних механізмів і пристроїв,

затвор має ще й запобіжні механізми і пристрої, які при-

значені для забезпечення безпеки під час стрільби. До них належать: запобіжники передчасного спуску (Т-12, Д-30), інерційні запобіжники (М-30, М-46), механізми взаємного замикання (М-46, 2Б9), механізми блокування спуску та інші механізми і блокувальні пристрої (Д-30, 2А31, 2А33).

Залежно від конструкції конкретного зразка гармати

їїзатвор може не мати окремих механізмів та пристроїв.

4.1.7.3.Призначення, принцип будови і дії замикаючого

механізму

Однією з вимог до затворів є надійне замикання каналу ствола під час пострілу. Це означає, що перед пострілом затвор гармати повинен бути не тільки закритим, але й надійно замкненим, а його частини повинні займати таке

326

положення, з якого неможливе відкривання затвора у момент пострілу.

Таким чином, замикаючий механізм призначений для надійного замикання каналу ствола під час пострілу.

Розрізняють два типи замикаючих механізмів: клиновий, поршневий.

До конструкції замикаючого механізму встановлюються такі основні вимоги: забезпечення надійного замикання клина (поршня) під час пострілу, виконується за рахунок створення самогальмування клина (поршня) у казеннику та введення замикаючої ланки механізму; забезпечення щільного замикання каналу ствола, щоб запобігти прориванню порохових газів.

Основні деталі замикаючого механізму клинового типу: клин затвора, осі кривошипів, кронштейн із роликами і упорами, рукоятка для відкривання затвора.

Клин затвора – замикаюча деталь клинового затвора, яка переміщується поперек осі каналу ствола при закриванні та відкриванні затвора і має форму призматичного клина.

У клині затвора виготовляється основний паз, який призначається для спрямування ролика або повзуна кривошипа затвора та перетворення руху кривошипа в поступальний рух клина затвора.

Клин затвора має:

дзеркало – призначене для опори дна гільзи;

скіс – призначений для досилання гільзи та запобігання упирання клина у фланець гільзи;

лоток – призначений для зручності заряджання та збільшення бокової поверхні без зростання маси клина;

осьовий канал – призначений для розміщення ударника з пружиною;

основні (фігурні) пази – призначені для роликів кривошипів і забезпечення замикання затвора при пострілі;

задня грань – призначена для: забезпечення швидкого та легкого відкривання затвора, досилання гільзи при переміщенні вгору, самогальмування в момент пострілу.

327

Задня грань нахилена під кутом 1 20 - 1 40 для того, щоб сили тертя були більше сил, що намагаються відкрити затвор. Клин переміщується перпендикулярно до осі каналу ствола, замикаючи його і паралельно осі каналу ствола досилає гільзу. При відкриванні затвора нахил задньої грані ліквідує натяг між дном гільзи та дзеркалом клина.

Кривошип затвора – це важіль привода клинового затвора, який передає рух клина та жорстко зв’язаний з віссю затвора. Кривошип забезпечує переміщення клина при відкриванні і закриванні затвора та виключення самовільного відмикання каналу ствола у випадку порушення умови самогальмування клина.

За кількістю і розташуванням кривошипів замикаючі механізми можуть бути з одним або з двома боковими кривошипами, або з одним центральним кривошипом.

Вісь затвора (кривошипів) розміщується у казеннику і за допомогою шліцьового з’єднання жорстко зв’язана з кривошипом. Вісь має гладку ділянку з сегментним вирізом для розміщення рукоятки затвора та зв’язку з нею. За розміщенням осі затвора відносно клина розрізняють затвори з переднім та заднім розташуванням осі затвора.

Переднє розташування вісі затвора є більш раціональним, оскільки під час відкоту сила інерції самого кривошипа відносно осі обертання створює момент, який сприяє замиканню та утриманню клина в закритому положенні.

При задньому розташуванні осі затвора виникає момент, який діє в протилежному напрямку.

Рукоятка затвора призначена для повороту осі затвора з кривошипами при відкриванні та закриванні затвора і має важіль для з’єднання з віссю затвора та клямку для застопорення рукоятки у робочому положенні. Для зручності роботи кут повороту рукоятки у вертикальних затворів становить 80 – 100 , а у горизонтальних – до 120 .

Рукоятка, вісь затвора і кривошипи складають привід затвора, який призначений для надання руху замикаючій деталі затвора. За наявністю автоматики затвора цей при-

328

від є допоміжним, оскільки він буде використовуватися для відкривання та закривання затвора без стрільби.

Дія замикаючого механізму клинового типу

Замикання каналу ствола відбувається таким чином: кривошип, який повертається разом із віссю, тисне на фігурний паз клина і переміщує його вертикально у гнізді казенника. Оскільки задня грань нахилена відносно дзеркала, то рух клина відбувається не тільки вертикально, але й трохи вперед. При цьому клин передньою гранню досилає гільзу в камору і, досягаючи певного положення, замикає канал ствола. Кривошип не дає можливості клину переміститися в зворотному напрямку.

Рисунок 4.25 – Клиновий замикаючий механізм:

1 – вісь кривошипа; 2 – кривошип; 3 – клин

Для надійного замикання каналу ствола необхідно виключити можливість переміщення клина через дію на нього сил під час пострілу, а для цього треба забезпечити умову самогальмування клина і мати замикаючу ланку в механізмі.

329

Самогальмування клина у затворному гнізді забезпечується, якщо кут скошування клина менше суми коефіцієнтів тертя клина по казеннику та гільзі:

Ця умова необхідна, але недостатня, оскільки при експлуатації кут залишається постійною величиною, а коефіцієнти тертя 1 та 2 можуть змінюватися в широких межах і залежать від якості та кількості мастила. Отже, може настати момент, коли умова самогальмування не буде виконуватись і виникне самовільне відкривання затвора. Саме цьому до складу затвора входить замикаючий пристрій, який являє собою сукупність кривошипа і основного паза клина.

При порушенні умови самогальмування на кривошип з боку клина діє сила RN, яка прагне повернути кривошип. Окрім цього, між кривошипом і клином діє сила тертя FK. Для виключення повороту кривошипа з віссю під дією сил RN і FK необхідно, щоб момент сил відносно цієї осі дорівнював нулю або був спрямований у бік закриття клина.

Замикаючі механізми поршневого типу

Поршневий замикаючий механізм складається з: поршня, поворотної затворної рами, рукоятки з ручкою, гребінки зі стопором, осі затвора.

Поршень – це деталь затвора у вигляді поршня, яка призначена для замикання каналу ствола і має нарізку для зчеплення з казенником або стволом. Бокова поверхня поршня затвора має чотири сектори: два гладких і два нарізних. Такі затвори отримали назву одноступеневих, оскільки у них на кожний гладкий сектор припадає один нарізний, що утворює один ступінь.

330