УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ АМОРТИЗАТОРА СИЛЫ ОТДАЧИ АРТИЛЛЕРИЙСКОГО ОРУЖИЯ
CONTROL DEVICE OF OPERATION OF RECOIL FORCE SHOCK ABSORBER OF ARTILLERY WEAPON

Изобретение относится к области артиллерийского оружия и может быть использовано для контроля работы амортизатора.
Известно устройство снижения силового воздействия оружия на артиллерийскую установку, которое содержит корпус амортизатора силы отдачи, внутри которого расположен шток, на котором между регулировочной шайбой и гайкой размещен упругий элемент в виде пружины, причем корпус амортизатора соединен с корпусом артиллерийского оружия специальным наплывом в виде зуба, а с лафетом установки проточкой, которая вырезана в задней части штока, в передней части штока расположена гайка, которая накручивается на шток до совмещении отверстия в штоке и крепится штифтом, подбором толщины шайбы обеспечивается предварительное поджатие пружины (Авиационное артиллерийское вооружение, под редакцией Н.А. Лобачева, Издание ВВИА имени профессора Н.Е.Жуковского, 2005 г., стр.182).
Амортизатор силы отдачи в процессе стрельбы преобразует кратковременное, но значительное по величине, действие сил отдачи в более продолжительную по времени действия, но менее значительную по величине реакцию пружины.
Недостатком данного устройства является отсутствие контроля работы амортизатора силы отдачи в процессе эксплуатации авиационного артиллерийского оружия. Значительные по амплитуде колебания артиллерийского оружия на амортизаторе силы отдачи негативно влияют на точность стрельбы, ухудшают условия подачи патронной ленты в автоматику и, кроме того, могут вызвать преждевременную поломку основного узла крепления оружия на лафете.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности боевого применения артиллерийского оружия за счет контроля работы амортизатора силы отдачи артиллерийского оружия.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для контроля конструкции амортизатора артиллерийского оружия, которое содержит корпус амортизатора, внутри которого расположен шток, на котором между регулировочной шайбой и гайкой размещен упругий элемент в виде пружины, причем корпус амортизатора соединен с корпусом артиллерийского оружия специальным наплывом в виде зуба, а с лафетом установки проточкой, которая вырезана в задней части штока, в передней части штока расположена гайка, которая накручивается на шток до совмещении отверстия в штоке и крепится штифтом, подбором толщины шайбы обеспечивается предварительное поджатие пружины, дополнительно на корпусе лафета артиллерийской установки размещен датчик вибрации, с которым последовательно соединены согласующее устройство, вычислитель, определяющий параметры вибрации в соответствии с данными датчика, сравнивающий их с заданными значениями параметров вибрации и сигнализирующий через индикатор при несоответствии уровня вибрации заданным значениям параметров вибрации.
На фиг.1 показано устройство для контроля работы амортизатора силы отдачи артиллерийского оружия, которое содержит корпус 1 амортизатора, внутри которого расположен шток 2, на котором между регулировочной шайбой 3 и гайкой 4 размещен упругий элемент в виде пружины 5, причем корпус 1 амортизатора соединен с корпусом артиллерийского оружия специальным наплывом в виде зуба 6, а с лафетом установки проточкой 7, которая вырезана в задней части штока 2, в передней части штока 2 расположена гайка 4, которая накручивается на шток 2 до совмещения отверстия в штоке 2 и крепится штифтом 8, подбором толщины шайбы 3 обеспечивается предварительное поджатие пружины 5, последовательно соединенные датчик 9 вибрации, согласующее устройство 10, вычислитель 11 и индикатор 12, причем датчик 9 вибрации размещают на корпусе лафета артиллерийской установки.
На фиг.2 показано движение оружия при стрельбе.
0
0
Предварительное поджатие (П) пружины, среднее значение которого П=5400 Н, обеспечивается подбором толщины шайбы 4.
Устройство работает следующим образом.
α
В процессе стрельбы корпус оружия, откатываясь под действием силы отдачи, деформирует упругий элемент. В результате, к артиллерийской установке (к летательному аппарату) будет приложена не сила отдачи, а реакция (П) упругого элемента, пропорциональная его деформации.
α
0
α
дн
Величина реакции упругого элемента значительно меньше величины силы отдачи, П<R или П<Р.
α
Пружина в АСО может быть различной конструкции. Чаще используется витая пружина (пушки ГШ-23, ГШ-6-23М, ГШ-6-30А, пулемет ЯкБ-12,7). В амортизаторах пушек ГШ-30, ГШ-30К применяются кольцевые пружины. Возникающая в процессе стрельбы из оружия и приложенная к артиллерийской установке реакция (П) пружины АСО - называется силой отдачи амортизатора. Ее значение определяется главным образом упругими свойствами пружины.
В соответствии с законом Гука сила упругости (Fy), возникающая в пружине при сжатии, определяется выражением
где с - коэффициент жесткости пружины, х - величина сжатия пружины.
дн
дн
дн
При выстреле под действием силы Р корпус оружия из исходного положения перемещается относительно артиллерийской установки назад (фиг.2). Это движение называется откатом. Оно продолжается до момента выравнивания по величине силы Р и силы упругости пружины. После того, как последняя станет больше, чем Р, начнется движение корпуса оружия вперед. Оно называется накатом.
Придя в исходное положение, оружие не останавливается, а под действием силы инерции продолжает движение вперед, которое называется выкатом. Выкат заканчивается, когда сила инерции сравнивается по величине с силой упругости пружины. Под действием последней оружие начинает движение назад, которое называется возвратом.
На практике жесткость пружины АСО подбирается такой, что в процессе очереди выстрелов выкат и возврат не происходят. Они имеют место только по окончании стрельбы.
Пружины во всех АСО имеют предварительное поджатие. Это делается для надежного удержания оружия на артиллерийской установке (летательном аппарате) в исходном, до стрельбы, положении.
В процессе стрельбы сжатие пружины амортизатора происходит между шайбой и гайкой. При окончании стрельбы, в процессе выката, сжатие пружины происходит между буртиком корпуса амортизатора и шайбой.
Y
Следует отметить, что при сжатии в витой пружине АСО, кроме силы упругости F, действует еще вторая по значимости сила вязкого (линейного) сопротивления. Ее значение пропорционально скорости сжатия пружины:
где в - коэффициент вязкости,
- скорость сжатия пружины. Наличие силы F является характерной особенностью витых пружин
На фиг.3 дано схематичное представление витой пружины, отражающее ее упруговязкие свойства.
Таким образом, значение силы отдачи АСО с витой пружиной определяется как сумма сил
Для контроля коэффициента жесткости и вязкости пружины используется вибрационный датчик 9, который закреплен на лафете.
В процессе стрельбы сигналы через согласующее устройство 10 поступают на вход вычислителя 11.
Вычислитель 11 в соответствии с алгоритмом работы обеспечивает определение частоты и амплитуды вибрации, сравнение параметров вибрации с заданными значениями, осуществление аварийной сигнализации в случае несоответствия уровня вибрации заданным значениям по частоте и амплитуды. Информация о параметрах вибрации выдается на индикатор 12.