Лекция 6 расчет уравновешивающих механизмов

План лекции:

6.1. Анализ существующих схем уравновешивания.

6.2. Пружинные уравновешивающие механизмы тянущего типа.

6.3. Пружинные уравновешивающие механизмы толкающего типа.

6.4. Уравновешивающие механизмы со спиральной пружиной.

6.1. Анализ существующих схем уравновешивания

Для обеспечения устойчивости станковых пулеметов и зенитных установок стремятся понизить высоту линии огня.

При этом для стрельбы с большими углами возвышения цапфы качающейся части располагают вблизи заднего среза оружия. Это приводит к возникновению значительных по величине моментов веса качающейся части относительно оси цапф, при которых наведение в вертикальной плоскости становится затруднительным.

Величина этого момента (рис.6.1) определяется по зависимости:

,

где - вес качающейся части;

- расстояние от центра тяжести до оси цапф;

- угол наклона к горизонту радиуса ;

- угол, составленный радиусом и направлением оси канала ствола.

Для компенсации момента веса качающейся части применяют искусственное уравновешивание.

Существуют различные способы уравновешивания.

Наиболее простым способом уравновешивания является весовое уравновешивание, т.е. искусственное утяжеление казенника с целью смещения к нему центра масс качающейся части. Однако это приводит к увеличению веса системы.

В подвижных наземных установках, к которым предъявляются жесткие требования в отношении веса и маневренности, применяются уравновешивающие механизмы.

Наибольшее распространение получили механизмы с упругим элементом, в качестве которого служит предварительно поджатая пружина или сжатый газ, В современных зенитно-пулеметных установках, как правило, применяются пружинные уравновешивающие механизмы.

Рис. 6.1. К определению момента веса качающейся части.

Пружинные уравновешивающие механизмы просты по конструкции, практически нечувствительны к колебаниям температуры окружающего воздуха, имеют малые силы трения в подвижных соединениях и обеспечивают хорошее уравновешивание в большом диапазоне углов возвышения. Их недостаток - большие габариты и масса.

Пневматические уравновешивающие механизмы компактны, однако величины создаваемых ими усилий существенно зависят от температуры окружающей среды и трения в уплотнительных устройствах, вызывающего неодинаковость уравновешивания при подъеме и опускании качающейся части. Они менее надежны в эксплуатации.

Рис.6.2. Расчетная схема пружинного уравнове­шивающего механизма тянущего типа.

Уравновешивание может быть полным и неполным. При полном уравновешивании равенство ( - уравновешивающий мо­мент) реализуется при всех углах возвышения . При неполном уравновешивании равенство моментов достигается лишь для некоторых углов возвышения.

При уравновешивании качающейся части уравновешивающим механизмом желательно стремиться к тому, чтобы соблюдалась условие: . Тогда для всех углов возвышения зазоры в подъемном механизме будут одного знака, что благоприятно влияет на кучность стрельбы, а также увеличивает срок службы станка.

В зависимости от направления действия уравновешивающей силы на качающуюся часть различают уравновешивающие механизмы толкающего и тянущего типа. Кроме того, применяются пружинные уравновешивающие устройства со спиральными пружинами.

Задачей конструирования и расчета уравновешивающих механизмов является получение такой степени уравновешивания качающейся части на всем диапазоне углов вертикальной наводки, при которой усилия на маховике вертикальной наводки не превысят допустимых значений.