ОСНОВИ БУДОВИ АРТИЛЕРІЙСЬКИХ

ристовують зрівноважувальні механізми, які діють на хитну частину гармати із зусиллям Р, момент від якого Мв=Рh дорівнює моменту Мн, але протилежний за знаком.

Таким чином, механізм, призначений для зрівноваження хитної частини гармати з метою розвантаження підіймального механізму, називається зрівноважувальним механіз-

мом.

Суттєвим недоліком штучного зрівноваження є залежність зрівноваження від нахилу гармати та інерційних навантажень, які виникають під час руху гармати.

Великого поширення набули механізми з пружним елементом, розміщеним у колонці між верхнім станком і хитною частиною. Пружним елементом у таких механізмах служить попередньо підтиснена пружина або стиснений газ (повітря чи азот).

Р

γ

Мн

Q

Рисунок 4.74 – Штучне зрівноваження

Гарматні зрівноважувальні механізми поділяють на такі типи: за характером дії сили на хитну частину; за видом акумулятора енергії; за зв’язком з гарматою.

421

газ (повітря або азот). Ці механізми, як правило, є механізмами штовхаючого типу, але у важкій артилерії можливе застосування і механізмів тягнучого типу.

Перевага – малі габарити через малу масу колонок. Недоліки: трудність створення компенсуючого моме-

нту при всіх кутах підвищення, складність конструкції, вразливість щодо бойових пошкоджень, залежність від температури навколишнього середовища, складність в експлуатації.

Пневмопружинні зрівноважувальні механізми – ме-

ханізми, у яких за акумулятори енергії використовують стиснений газ та пружину, що починає працювати на кутах підвищення з великою незрівноваженістю.

Перевага – наявність пружини зменшує незрівноваженість хитної частини, внаслідок чого зусилля на маховику підіймального механізму незмінне при всіх кутах підвищення, у тому числі й при великих.

Рухомий зрівноважувальний механізм – це механізм,

який під час зміни кутів підвищення повертається відносно верхнього станка. Такі механізми використовують на лафетах сучасних гармат.

Недолік механізму – необхідність наявності вільного простору для безперешкодного повороту колонки.

Крім того, момент від сили ваги самого механізму відносно осі цапф негативно впливає на точність зрівноваження хитної частини гармати. Це характерно для зрівноважувальних механізмів тягнучого типу з точкою прикладення сили попереду осі цапф зверху хитної частини гармати. Наприклад, у 2А29 (МТ-12).

Нерухомий зрівноважувальний механізм – це меха-

нізм, який використовується для зрівноваження важких хитних частин і має велику масу та габарити. Колонка такого механізму кріпиться нерухомо на гарматі, а шток з’єднується з хитною частиною за допомогою ланки з кулачком або копіра, закріпленого на люльці.

424

Використання пневматичних механізмів тягнучого типу вигідніше, ніж пружинних, бо суттєво зменшуються розміри і маса колонки, а потрібна точність зрівноваження досягається за допомогою кулачка або копіра, охоплених гнучким зв’язком. Профіль кулачка або копіра вибирається таким, щоб закон зміни Мв був таким, як і Мн. Будова колонки пневматичного нерухомого механізму принципово така сама, як і у пневматичного накатника.

Для того щоб зрівноважити хитну частину, необхідно

виконати умову

Таким чином, величина Мн змінюється залежно від зміни кута підвищення за законом косинусоїди і від максимальної величини у горизонтальному до мінімальної у вертикальному положенні ствола:

Мнmax , при = 0 (cos 00 = 1)

(Мв = Рпр h) і повинна також змінюватися за аналогічним законом залежно від кута підвищення.

Залежно від величини зрівноважувального моменту і характеру його зміни під час надання хитній частині гармати кутів підвищення розрізняють такі схеми зрівноваження: повного, часткового, неповного.

Схема повного зрівноваження – це така схема, у якій при всіх кутах підвищення ствола, передбачених конструкцією гармати, момент сили ваги хитної частини дорівнює за абсолютною величиною моменту зрівноважувального механізму:

425

Вона використовується в корабельних і танкових гарматах.

Схема часткового зрівноваження – це схема, у якій при всіх кутах підвищення ствола, передбачених конструкцією гармати, момент сили ваги більше або менше за абсолютною величиною моменту зрівноважувального механізму:

де М – момент незрівноваженості хитної частини

(при 0 М 0).

Величина М в основному визначає величину зусилля на ведучій ланці підіймального механізму.

Така схема застосовується в гарматах з електричним і гідравлічним приводами для часткового полегшення роботи підіймального механізму гармати.

Схема з неповним зрівноваженням - це схема, у якій при одному або кількох значеннях кута підвищення момент сили ваги хитної частини дорівнює за абсолютною величиною моменту зрівноважувалльного механізму, а при інших значеннях кута моменти за абсолютною величиною не рівні:

(Мн)=(Мв) при = в і (Мн)=(Мв) при в. (4.18)

За такої схеми зусилля на маховику підіймального механізму визначається найбільшою величиною моменту незрівноваженості Мmaх.

Основні вимоги до зрівноважувальних механізмів: простота конструкції, мала маса і компактне розміщення на гарматі; зрівноваження хитної частини у всьому діапазоні кутів підвищення; нечутливість до коливань температу-

426

ри навколишнього середовища; простота обслуговування і ремонту; тривалість терміну служби.

4.3.5.2. Принцип будови та дії пружинних гарматних зрівноважувальних механізмів

Пружинні зрівноважувальні механізми можуть бути як штовхаючого, так і тягнучого типів з однорядним і телескопічним розміщенням пружин круглого або прямокутного перетину. Частіше всього пружини складаються з кількох секцій, розділених проміжними шайбами. Сусідні секції мають різний напрямок витків. Це спрощує виготовлення пружин, сприяє їх поздовжній усталеності та зменшенню закручення від моментів тертя, які з’являються на опорних торцевих поверхнях. Поперечне переміщення витків пружин обмежується циліндром або штоком. Щоб уникнути можливості створення моменту від сили зрівноважувального механізму в площині осі цапф потрібно, щоб його реакція на хитну частину діяла в площині стрільби, що полегшує компонування гармати. Пружинні механізми з двома колонками встановлені на М-30, Д-1, МЛ-20 та інших гарматах.

Пружинний механізм штовхаючого типу

Пружинний зрівноважувальний механізм штовхаючого типу являє собою колонку, в якій між внутрішнім і зовнішнім циліндрами розміщена циліндрична гвинтова пружина.

Дно з кульовою п’ятою спирається на сферичний підп’ятник, розміщений на верхньому станку, а зовнішній циліндр за допомогою шарнірного з’єднання упирається у кронштейн на люльці.

427