Анализ схем уравновешивающих механизмов

                                                      (3.2.6)

 

Где - угол подъема качающейся части;

      - количество колонок (компенсаторов);

        с  – жесткость пружины; l – плечо действия усилия УМ;

       - начальный момент веса качающейся части (при ;

        – угол наклона оси УМ относительно перпендикуляра к оси ствола;

        - текущая длина колонки УМ;

        L, Q – постоянные коэффициенты;

        n – показатель полинтропы;

        - начальная длина колонки УМ;

      - начальный объем газа в колонке УМ;

       - площадь поршня пневматического компенсатора.

Решение указанных дифференциальных уравнений проводили с использованием численных методов Эйлера и Рунге – Кутта 4 – го порядка.

В результате такого расчета  получаем профиль

1,4 – положения верхней и нижней опоры;

2- точка пересечения;3 положение  оси УМ;

Рисунок 3.2.3 –  Расчетный профиль

 

Таблица 3.2.1- результаты расчета рабочего профиля при:

S=0.01                           

	0.73	0.76	0.84
	-26.34	-22.54	-18.34
	0,515	0,532	0,545
	5	10	15

 

 

 

 

Рисунок 3.2.4- Расчетный профиль  при начальном угле наклона

     

 

Таблица 3.2.2- результаты расчета рабочего профиля при:

S=0.01                           

	1,57	2,65	5,51	-2,67
	-32,15	-22,5	-9,23	18,32
	0,38	0,4	0,42	0,46
	5	10	15	20

 

 

 

Рисунок 3.2.5- Расчетный профиль  при начальном угле наклона

     

 

Таблица 3.2.3- результаты расчета рабочего профиля при:

S=0.01                        

	1,6	1,535	2,7
	-22	-14,32	-0,82
	0,4	0,44	0,45
	5	10	15

 

 

 

Рисунок 3.2.6- Расчетный профиль  при начальном угле наклона

     

 

 

Таблица 3.2.4- результаты расчета рабочего профиля при:

S=0.01                       

	0,974	1,04	1,1	1,18	1,4	1,43
	-35,15	-29,96	-24,64	-18,56	-11,56	-4,56
	0,4	0,43	0,45	0,47	0,49	0,51
	5	10	15	20	25	30

 

 

Рисунок 3.2.7- Расчетный профиль  при начальном угле наклона

     

 

 

Таблица 3.2.5- результаты расчета рабочего профиля при:

S=0.01                       

	0,78	0,78	0,74	0,69	0,56	0,38	0,12	0,43	0,98	1,2
	-38,1	-34,3	-30,3	-27,5	-24,6	-22,7	-22,1	-20	-24	-30,9
	0,39	0,41	0,42	0,44	0,47	0,49	0,51	0,55	0,57	0,59
	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45

 

Рисунок 3.2.8- Расчетный профиль  при начальном угле наклона

     

3.3 Конструкторская реализация

 

Конструкторская реализация уравновешивающего механизма получаем из известной конструкции пневмопружинного механизма, удалив из него  пружину, вследствие чего конструкция становится существенно легче. Дополнительно на корпус механизма устанавливается ролики, которые обкатываются по расчетному профилю, принимаем профиль по рисунку 3.2.8, обеспечивающий полное теоретическое уравновешивание при угле возвышения до . Вид такого механизма приведен на рисунке 3.3.1.     

 

 

 

Рисунок 3.3.1 Пневматический уравновешивающий механизм

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В результате проведенной  работы, можно сделать следующие выводы:

1) проведенный анализ схем позволил составить морфологическую таблицу для компенсаторов которые включают множество вариантов реализации основных признаков и позволяют получить 6 приемлемых комбинаций соответствующих схемам уравновешивающих механизмов;

2) существуют возможности обеспечить теоретическое полное уравновешивание качающейся части с помощью пружинных и пневматических компенсаторов толкающего типа с нижней подвижной опорой которые перемещаются по специальному расчетному профилю;

3) пружинные механизмы  обеспечивают полное теоретическое  уравновешивание при больших  максимальных углах возвышения, чем в пневматических (до ), однако они более тяжелые и громоздкие, поэтому перспективным является пневматический компенсатор, целесообразно дальнейшее исследование с целью выявления максимально возможных углах возвышения при полном уравновешивании качающейся части;

4)расчет профиля для теоретического полного уравновешивания качающейся части не учитывает силы трения, которые в пневматических гораздо больше, чем в пружинных, поэтому усилие на маховике будет больше чем при пружинном. Поэтому необходимо проверять усилие на маховике.

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

 

1. Кучеров, В. Г.Физические основы устройства и функционирования стрелково–пушечного, артиллерийского и ракетного оружия.В 3ч. Ч.1. Физические основы устройства и функционирования стрелково-пушечного и артиллерийского оружия: учебник / В. Г. Кучеров[и др] ; Под ред. А. Королева и В. Г. Кучерова ; ВолгГТУ . – Волгоград : РПК “Политехник” , 2002. -560 с.
2. Кучеров, В. Г. Проектирование Спецмашин. В 2ч. Ч2. Лафеты: Учебник / В. Г. Кучеров[и др]; под ред. А. Королева и В. Г. Кучерова; ВолгГТУ . – Волгоград : РПК “Политехник” , 2009. -380с.
3. Расчет и проектирование механизмов артсистем и пусковых установок. Учебное пособие / В.И.Хейфец; Волгоград; изд. ВолгПИ, 1990 г., 128с.
4. Синтез досылающих устройств: методические указания к лабораторной работе № 4 / сост. В.И. Садовников; ВолгГТУ. – Волгоград, 1996.-21с.
5. Широкорад А. Б. Энциклопедия отечественной артиллерии / под общ. ред. А. Е. Тараса. — Минск: Харвест, 2000. — 1156с. — (Библиотека военной истории).
6. Кучеров, В.Г. Обеспечение оптимального уравновешивания качающейся части артиллерийского орудия при помощи механизмов с нижней подвижной опорой  / В. Г. Кучеров, В. И. Садовников, П. Н. Савин // Оборонная техника. – 2005. - №8. – с. 7-10.
7. Кучеров, В. Г. Стенд для испытания  уравновешивающих механизмов артиллерийских орудий  / В. Г. Кучеров, В. И. Садовников, П. Н. Савин // Оборонная техника. – 2005. - №8. – с. 18-20.