ЦАПФЕННЫЙ УЗЕЛ ПУШКИ

Полезная модель относится к области военной техники и может быть использована при разработке или модернизации пушек, ракетных установок, виброустойств и других.
Известен цапфенный узел танковых пушек 2А46М и 2А46М-1 с установленными в зазоре между цапфой и цапфенной обоймой роликовым подшипником И763 ЕТУ500 с жесткими роликами (см. «125-мм танковые пушки 2А46М, 2А46М-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2А46М. ТО», Москва, Военное издательство, 1983 г.).
Недостатком известного устройства является наличие радиального зазора в подшипнике, не обеспечивающего постоянное положение ствола при выстреле и ухудшающего точность стрельбы при движении танка.
Известен также цапфенный узел пушки по патенту RU 2360201 С1, опубл. 27.06.2009 г., который содержит размещенный в кольцевом зазоре между цапфой и цапфенной обоймой роликовый подшипник качения с полыми роликами, установленными с натягом между цапфой и цапфенной обоймой, и приставное кольцо, закрепленное на цапфе с радиальным зазором с цапфенной обоймой. Приставное кольцо выполнено в виде отдельной детали со сплошным поперечным сечением, а полые ролики размещены шарнирно на втулках, установленных между двумя пластинами, скрепленными с ними с помощью заклепок, размещенных в осевых отверстиях втулок. Усилие от выстрела передается на цапфенную обойму пушки через приставное кольцо, установленное на цапфе пушки с обеспечением зазора с цапфенной обоймой, обеспечивающим вращение пушки в вертикальной плоскости.
Недостатками данного устройства являются:
- возможное увеличение момента трения в цапфенном узле и его заклинивание и поломка из-за выборки зазора между цапфенной обоймой и приставным кольцом по причине, например, монтажных перекосов цапфенных обойм пушки в колодцах объекта;
- в случае ослабления крепления цапфенных обойм в колодцах объекта, из-за наличия плеча между точкой приложения силы от приставного кольца к цапфенной обойме и плоскостью, проходящей через центр круговых расточек в колодцах объекта, возможен перекос цапфенных обойм и неравномерная по длине деформация упругих роликов, приводящая к их разрушению при выстреле.
В процессе эксплуатации вышеперечисленные недостатки приводят к необходимости демонтажа пушки из объекта на ремонтных предприятиях и, таким образом, надолго выводят боевую машину из строя.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является цапфенный узел пушки, содержащий размещенный в кольцевом зазоре между цапфой и цапфенной обоймой подшипник качения с полыми упругими роликами, установленными с натягом (RU 2540482, опубликовано 10.02.2015 Бюл. №4 - прототип). В подшипнике дополнительно установлены с зазором, чередуясь с упругими роликами, жесткие ролики, выполненные со сплошным поперечным сечением, а упругие ролики выполнены с осевым отверстием. На цапфу и в цапфенную обойму дополнительно могут быть напресованы кольца.
Недостатками данного устройства являются наличие зазоров между жесткими роликами и цапфенной обоймой, которые в момент выстрела пушки могут привести к сильному удару, к перекосу и кромочному контакту этих роликов с цапфой и цапфенной обоймой. Кромочный контакт обычно вызывает высокие контактные напряжений и быстрое разрушение деталей. В итоге снижается надежность и долговечность работы цапфенного узла. Кроме того наличие зазоров в цапфенном узле е связанная с этим повышенная деформация снижают точность выстрела.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности и долговечности работы цапфенного узла пушки и снижение его деформации в момент выстрела.
Техническим результатом полезной модели является устранение зазоров в цапфенном узле и повышение его жесткости в момент выстрела пушки.
Поставленная задача решается тем, что в известной конструкции цапфенного узла пушки, содержащий размещенный в кольцевом зазоре между цапфой и цапфенной обоймой подшипник качения с полыми упругими роликами, установленными с натягом, полость упругих роликов выполнена закрытой и заполнена дилатантной неньютоновской жидкостью, а профиль рабочей поверхности роликов имеет выпуклую форму.
Так как ролики имеют выпуклую форму и установлены с натягом, то это предотвращает кромочный контакт при возможном перекосе деталей цапфенного узла, что повышает надежность его работы. А так как полость роликов выполнена закрытой и заполнена дилатантной неньютоновской жидкостью, то в момент выстрела пушки резко повышается жесткость роликов и узла в целом, что уменьшает величину деформации и перекосов деталей данного узла, повышает надежность его работы и долговечность.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, на которых изображены: на фиг. 1 - общий вид цапфенного узла пушки в разрезе, на фиг. 2 - разрез упругого ролика.
Цапфенный узел пушки содержит размещенный в кольцевом зазоре между цапфой 1 и цапфенной обоймой 2 роликовый подшипник качения (фиг. 1). Подшипник качения состоит из внутреннего кольца 3, наружного кольца 4 и упругих роликов 5. Наружное кольцо 4 без зазора установлено в цапфенной обойме 2, а внутреннее кольцо 3 без зазора установлено на цапфе 1. Между внутренним кольцом 3 и наружным кольцом 4 установлены с натягом упругие ролики 5.
Упругий ролик 5 выполнен полым (фиг. 2). Он состоит из внешней оболочки 6 и торцевой крышки 7, а внутренняя полость ролика 5 заполнена дилатантной неньтютоновской жидкостью 8. Крышка 7 запрессована во внутреннюю полость оболочки 6 и закреплена точечной сваркой.
Работа устройства осуществляется следующим образом. Так как ролики 5 в подшипнике установлены с натягом, то это обеспечивает отсутствие радиального зазора в подшипнике и стабильное положение цапф 1 пушки в цапфенных обоймах 2 при движении и после производства выстрела. При выстреле из пушки ударная нагрузка от цапф 1 пушки передается роликам 5, заполненным дилатантной неньютоновской жидкостью. Так как дилатантные жидкости (или по-другому - дилатантные материалы) увеличивают свою вязкость при увеличении скорости деформации, то жесткость роликов 5 резко возрастает, что препятствует дальнейшей деформации цапфенного узла пушки. Это повышает точность выстрела, а отсутствие кромочного контакта в цапфенном узле пушки повышает его надежность и долговечность.
Таким образом, предложенное техническое решение цапфенного узла пушки обеспечивает решение поставленной задачи, а именно повышает надежность и долговечность работы цапфенного узла пушки и снижает его деформацию в момент выстрела.
Предложенная конструкция роликового подшипника может быть использована и во многих других случаях, где на подшипник действуют ударные нагрузки: ракетные установки, водный транспорт, виброустановки и другие.