ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТОРМОЗ ОТКАТА ШПОНОЧНОГО ТИПА

Полезная модель относится к области военной техники, точнее - к гидравлическим тормозам отката артиллерийских орудий, и может быть использована в артиллерийских орудиях с высокой интенсивностью стрельбы.
Тормоза отката могут быть следующих типов: канавочные, шпоночные, золотниковые, веретенные, клапанные и комбинированные.
Современные противооткатные устройства для танковых и самоходных пушек должны обеспечивать, возможно, большую скорострельность. При повышенной скорострельности жидкость в тормозах отката интенсивно нагревается. При повышении температуры жидкости меняются ее свойства, она становится более текучей, коэффициент сопротивления жидкости уменьшается, длина отката при этом увеличивается. Поскольку для обеспечения безопасности экипажа танка или самоходной пушки изготавливаются ограждения для откатных частей внутри боевого отделения, то при увеличении длины отката размеры ограждения также должны быть увеличены, загромождая и без того стесненные боевые отделения. В связи с этим, представляется необходимым стабилизировать длину отката, не допуская ее увеличения при разогреве жидкости в тормозе отката.
Задачу стабилизации длины отката можно решить двумя способами: за счет изменения турбулентности потока жидкости или за счет изменения площади отверстия истечения жидкости.
Известен гидравлический тормоз отката веретенного типа, у которого в канале истечения расположен температурный регулятор длины отката, выполненный в виде термобиметаллических пластин. (Полезная модель, РФ 61403, кл. F41A 25/02 опубл. 27.02.2007 г.) При нагревании жидкости расположенная в канале истечения термобиметаллическая пластина деформируется на величину, превосходящую толщину пограничного слоя жидкости, создавая дополнительные вихревые сопротивления, тем самым стабилизируется сила сопротивления тормоза отката.
В данной конструкции трудно обеспечить необходимую величину турбулентности потока.
Существуют конструкции гидроамортизаторов, в которых детали переменного дросселя установлены с возможностью относительного продольного перемещения при изменении температуры. Привод этого продольного перемещения деталей выполнен из термочувствительных элементов. Привод действует таким образом, что уменьшает площадь проходного сечения переменного дросселя при повышении температуры рабочей жидкости и увеличивает проходное сечение переменного дросселя при снижении температуры. (Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации - 2008, Материалы XI Всероссийской Научно-технической конференции, Пермь, 2008. - с.265-266)
Недостатком данных конструкций является большая нагрузка, возникающая вследствие действия сил сопротивления, воспринимаемая термочувствительными элементами.
В качестве прототипа полезной модели принят тормоз отката шпоночного типа (Физические основы устройства и функционирования стрелково-пушечного, артиллерийского и ракетного оружия, ч.1, учеб. для вузов, ВолгГТУ, Волгоград, 2002. - с.171), содержащий цилиндр, шпонки переменной высоты, шток и поршень с ответными вырезами под шпонки. Однако он не позволяет регулировать длину отката в зависимости от температуры жидкости, так как в конструкции тормоза не регулируется площадь отверстия истечения жидкости при ее нагреве, что приводит к нестабильности силы гидравлического сопротивления в тормозе отката.
Технический результат - обеспечение постоянства длины отката при изменении температуры жидкости за счет стабильности силы гидравлического сопротивления.
Данный технический результат достигается тем, что в гидравлическом тормозе отката шпоночного типа, состоящем из цилиндра, двух установленных в цилиндре шпонок переменной высоты, штока и поршня с ответными вырезами под шпонки, в ответных вырезах поршня смонтирован стабилизатор длины отката в виде термобиметаллических пластин, одним концом жестко закрепленных в ответных вырезах поршня, а другим концом упирающихся в фигурный паз на торце поршня, и имеющих ширину, равную ширине ответных вырезов в поршне.
Отличием полезной модели является то, что смонтированный в ответных вырезах поршня стабилизатор длины отката в виде термобиметаллических пластин, одним концом жестко закрепленных в ответных вырезах поршня, а другим концом упирающихся в фигурный паз на торце поршня, и имеющих ширину, равную ширине ответных вырезов в поршне, выполняет функцию температурного регулятора длины отката за счет того, что изгибающиеся при нагревании пластины будут компенсировать влияние физических свойств жидкости, уменьшая площадь отверстия истечения между шпонкой переменной высоты и поверхностью поршня, и тем самым автоматически получать стабильность заданной силы гидравлического сопротивления и обеспечивать постоянство длины отката вне зависимости от температуры жидкости в тормозе отката.
На фиг.1 изображен гидравлический тормоз отката шпоночного типа, в разрезе; на фиг.2 изображен разрез Α-A на фиг.1; на фиг.3 - термобиметаллическая пластина в нагретом состоянии на фиг.1, закрепленная в ответных вырезах поршня, увеличена.
Гидравлический тормоз отката шпоночного типа состоит из цилиндра 1, двух установленных в цилиндре 1 шпонок 2 переменной высоты, штока 3 и поршня 4 с ответными вырезами 5 под шпонки 2. В ответных вырезах 5 поршня 4 смонтирован стабилизатор длины отката, выполненный в виде термобиметаллических пластин 6, одним концом жестко закрепленных в ответных вырезах 5 поршня 4, а другим концом упирающихся в фигурный паз 7 на торце поршня 4, и имеющих ширину к, равную ширине ответных вырезов 5 в поршне 4.
Устройство работает следующим образом. В каждом конкретном сечении между шпонками 2 переменной высоты и верхними поверхностями термобиметаллических пластин 6 образуется зазор, площадь которого обеспечивает требуемую длину отката при нормальной температуре. Термобиметаллические пластины 6 имеют ширину k, равную ширине ответных вырезов 5 в поршне 4. Это необходимо для обеспечения фиксированного значения площади отверстия истечения жидкости.
При повышении температуры жидкости внутри тормоза отката в результате интенсивной стрельбы термобиметаллические пластины 6 изгибаются на некоторую высоту h. В результате изгиба термобиметаллических пластин 6 на высоту h (фиг.3) площадь отверстия истечения уменьшится. Уменьшение площади истечения в тормозе отката приведет к компенсации изменившихся свойств жидкости (текучести), что приведет к постоянству длины отката. Тем самым установка стабилизатора длины отката в виде термобиметаллических пластин в тормоз отката шпоночного типа обеспечивает постоянство длины отката при изменении температуры жидкости за счет стабильности силы гидравлического сопротивления.