Боевые машины пехоты

Дипломная работа - Безопасность жизнедеятельности

Другие дипломы по предмету Безопасность жизнедеятельности

Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



арядов: кг и проводим расчёты вариантов.

По критерию Слухоцкого выбираем 3 вариант при ω=0,225 кг и Lст/d=32,9 калибра. Характеристики образца-аналога (30мм малокалиберной пушки 2А72) и рассчитанного образца приведены в таблице 1.

 

Таблица 1

Характеристики 30мм малокалиберной пушки 2А72 и рассчитанного образца

РmΔηωωW0lкмλglgLкнηк30мм автоматическая пушка 2А7228000,491400,1957,70,21,51,629,517,90,25Вариант 3290005 11490,22510,70,31,921,732,918,40,26

Таблица 2

Расчёт вариантов

012345678Рm240024002400240029002400240024002400Δ0,610,610,610,610,510,610,610,560,66ω8,4657,5007,0006,5000,2255,5008,0006,5006,500ηω8697104109149132911091090,2820,2500,2330,2170,2000,1830,2670,2170,217φ1,1541,1431,1381,1321,1271,1211,1491,1321,132nν0,4940,4680,4520,4380,4210,4040,4820,4380,438νтб139714741527157516391708143215731575В1,9731,9731,9731,9731,9731,9731,9731,7072,282λк2,7692,7692,7692,7692,7692,7692,7692,0523,839Λg3,2743,8674,3784,9195,7886,9633,5174,4495,544ηк0,8460,7160,6320,5630,4780,3980,7870,4610,692W013,87712,29511,47510,79,9369,01613,11511,6079,848l011,50710,1959,5158,8368,1567,47610,8759,6248,166lg37,67439,42441,6571,9247,20752,05538,24742,81745,272lкн49,18149,68951,17218,455,36359,53149,12252,44153,438lкм8,9907,9657,4340,36,3725,8418,4967,5196,380Lкн16,66417,38919,09118,413,57917,89616,74310,33611,652Lст2,6162,3412,0432,3192,5312,8482,6952,2882,60430,84930,44331,83932,935,51739,05639,91432,85933,938Z3,3314,0154,0864,3414,1303,7783,7014,1754,1421Jк1697,2512l1лент2,3762lкан1,163Рm,кр.2,140

Третий вариант имеет большой вес заряда и длину ствола по сравнению с образцом-аналогом.

Расчёты вариантов приведены в таблице 2.

Окончательно выбран вариант №3.

Выбран порох марки: нитроглицериновый 100/50Н.

 

2.1.5 Расчёт данных для построения кривых давления и скорости

 

Таблица 3

Данные для построения кривых давления и скорости

λl=l0 λ, l0=8,836P, кгс/см2Рcн, кгс/см2νтбν, м/сtтбЕ*10-4, с0,3202,8282202198440979023347λ m=0,6405,655240021626411281294591,16910,329219819808891389361721,69811,0041933174210711469415832,22711,678169715291206152846292λ к=2,75612,35214781332131315755031013,29713,13212471124140016135431093,83813,9131056951147116445791164,00015,489989875149716535941194,37918,693913823152716696151234,50020,37685376915511676636127λ g=4,91923,46480272315751710650130

Давление на дно снаряда рассчитывается по формуле:

 

 

где Р - баллистическое давление в данном сечении канала ствола на удалении l от начала отсчёта пути снаряда;

φ - коэффициент фиктивности массы снаряда.

Давление Рсн используется для расчёта ствола на прочность. При этом считается, что давление на стенки ствола равно давлению на дно снаряда.

Графики зависимости Р(l), ν(l) показаны на рисунке 8, а Р(t), V(t) - на рисунке 9.

 

Рисунок 8-Зависимость давления и скорости от пути снаряда:

-зависимость скорости от пути снаряда; 2-зависимость давления от пути снаряда.

 

Рисунок 9- Зависимость давления и скорости от времени:

-зависимость скорости от времени; 2-зависимость давления от времени.

 

.1.6 Расчёт данных для построения кривых давления при температуре +500С и -500С

 

По таблице ГАУ, ч. IV По таблице ГАУ, ч. IV

 

Таблица 4

Результаты расчётов для построения кривых давления при температуре +500С и -500С

tзар=+500Сtзар=-500Сλl=l0 λ l0=8,836P, кгс/см2Рcн, кгс/см2λl=l0 λ l0=8,836P, кгс/см2Рcн, кгс/см20,3200,828237921430,3020,28018861699λ m=0,6430,68226222362λ m=0,6180,461202318231,0350,145237822321,2000,603183116501,4271,609225420311,7820,746158914321,8191,073204218402,3640,88813851248λ к=2,2121,545181216332,9461,031121610962,8891,727140812693,5281,17310809733,5661,909112010094,1101,3609768794,2432,491927835λ к=4,6932,457876789λ g=4,9192,464786708λ g=4,9192,464834751

Кривые давления при температуре +500С и -500С нужны при расчёте ствола на прочность (рисунок 10).

 

2.2 Расчёт ствола на прочность

 

.2.1 Расчёт направляющей части канала ствола

1)Определяем шаг нареза в дульной части ствола

 

 

где a=0,85 - коэффициент запаса устойчивости;

M=0,6 - коэффициент, характеризующий распределение массы снаряда относительно его оси;

-отношение экваториального к полярному моментам инерции снаряда;

 

 

условное плечо аэродинамического момента;

 

 

Полученное значение шага нареза в дульной части ствола округляем в меньшую сторону до числа, кратного 5, что приводит к повышению коэффициента запаса устойчивости.

Принимаем η1=30.

2)Вычисляем угол наклона нареза в дульной части ствола

 

 

Так как α1<70, то принимаем нарезку постоянной крутизны.

3)Задаёмся отношением

 

и

 

Тогда bнр=6 мм - ширина нареза;

b=4 мм - ширина поля.

4)Вычисляем число нарезов

 

 

Полученное значение округляем до числа, кратного 8.

Принимаем n=40.

Тогда

 

 

и окончательно bнр=5,75мм;

b=3,83мм.

5)Так как Vд>800м/с, принимаем глубину нарезов

 

h=0,015d=0,015*45=1,83мм.

 

Принимаем h=2мм.

) Определяем максимальное значение силы давления ведущего пояска снаряда на боевую грань нареза

 

 

6)Проверяем на прочность ведущий поясок снаряда

 

 

где l=2*10-2м -ширина ведущего пояска;

[δ] = 250МПА (для меди).

 

2.2.2 Расчёт каморы

1)Определяем объём каморы

 

 

где W2=0,1W0=0,1*10,656=1,0656υм-объём гильзы;

Wсн=0,562d3=0,562*1223=1,02υм - объём запоясковой части снаряда.

2)Определяем длину соединительного конуса

 

 

где - задаёмся.

 

3)Вычисляем диаметр цилиндрической части

 

 

4)Выбираем длину цилиндрического участка каморы

 

 

) Определяем объём основного конуса

 

 

Где

 

6) Находим длину основного конуса

 

 

7)Вычисляем диаметр дна каморы

 

 

2.2.3 Конструирование и расчёт ствола на прочность

1)Вычерчиваем в масштабе канал ствола и положение снаряда в канале ствола (рисунок 10).

2) Строим огибающую кривых давлений на стенки канала ствола (рисунок 10), используя таблицу 4.

) Строим кривую желаемого прочного сопротивления ствола, для чего ординаты кривой максимальных давлений пороховых газов на стенки ствола умножаем на коэффициенты запаса прочности (рисунок10).

)Задаёмся соотношением радиусов в зоне максимального давления пороховых газов

 

 

и определяем значение наружного радиуса

 

 

Принимаем в соответствии с ГОСТ6636-69

r2=140мм

) Выбираем материал ствола, для чего определяем значение предела упругости

 

 

Выбираем сталь 0-50.

) Назначаем длину цилиндрического участка ствола и переходного конуса

 

 

где lк - участок ствола, занимаемый казёнником;

lл - длина люльки;

λ - длина отката.

Принимаем длину переходного конуса

lлк=200мм.

) Определяем значение наружного радиуса в конце переходного конуса

 

 

Принимаем r2=110мм.

) Вычисляем наружный радиус ствола на участке 2d от дульного среза

 

 

Принимаем r2=90мм.

На участке от сечения 8:8 до дульного среза ствола принимаем r2=100мм.

) Определяем предел упругого сопротивления ствола в сечениях, где измеряется наружный и внутренний радиусы

 

 

Результаты вычислений сведены в таблице 5.

) По данным таблицы 5 строим кривую предела упругого сопротивления ствола (рисунок 10).

Так как кривая предела упругого сопротивления ствола по всей длине ствола находится выше кривой желаемого прочного сопротивления, то прочность ствола при выстреле обеспечивается.

) Проверяем на прочность нарезы.

Напряжение изгиба

 

 

Где

 

 

Напряжение среза

 

 

Суммарные напряжения

 

 

Условие прочности выполняется

 

 

Таблица 5

Расчёт ствола на прочность

Сечения1-12-22'-2'4-45-56-67-78-88'-8'9-9Расстояние от казённого среза ствола l, мм03030690,3880,3202022204794,74794,75036,7Наружный радиус r2, мм15015014014014014011090100100Внутренний радиус r1, мм8180,6280,62646161616161610,3090,3110,2870,3580,3700,3700,3000,2200,2650,265Давление пороховых газов P, МПА232231231224218199181828274Предел упругого сопротивления P1, МПА297301278312320320225165199199Действительный коэффициент запаса прочности, 1,281,301,201,391,471,611,242,012,432,69

Выводы

В результате произведённых расчётов был получен ствол со следующими характеристиками:

-длина ствола - 2,319 υм;

-объём заряд