Подтверждение цикла работы автоматики винтовки с клиновым запиранием под патрон 7,62, газоотводного типа (стр. 7 из 8)

3. Длина пружины при предварительном поджатии

…………………. 229 мм

4. Рабочий ход пружины

………………………………………………...90 мм

5. Диаметр проволоки

……………………………………………………..2 мм

9.1. Определяем средний диаметр пружины:

. (9.1)

9.2. Определяем длину пружины при рабочем поджатии пружины:

. (9.2)

9.3. Подбираем число рабочих витков пружины n, так чтобы

, предварительно определив :

. (9.3)

Выбираем

Определяем общее число витков:

. (9.4)

9.4. Определяем линейную деформацию пружины при предварительном поджатии:

. (9.5)

9.5. Определяем длину пружины в свободном состоянии:

. (9.6)

9.6. Определяем шаг пружины:

. (9.7)

9.7. Определяем осевую нагрузку при рабочем поджатии пружины:

. (9.8)

9.8. Определяем осевую нагрузку при поджатии до соприкосновения витков:

. (9.9)

9.9. Определяем напряжение пружины при поджатии до соприкосновения витков:

. (9.10)

Определяем коэффициент концентрации напряжений

:

(9.11)

где:

- индекс пружины, выбирается в пределах от 4 до 12 по формуле:

(9.12)

9.10. Определяем развернутую длину проволоки:

(9.13)

10. РАСЧЕТ ДВИЖЕНИЯ АВТОМАТИКИ

Исходные данные

1. Масса затворной рамы

, кг ………………………………………………0,190

2. Масса затвора

, кг ………………………………………………………..0,200

3. Масса ударника

, кг ………………………………………………………0,075

4. Масса клина

, кг ………………………………………………………….0,060

5. Масса задержки ударника

, кг …………………………………………...0,035

6. Масса автоспуска

, кг …………………….0,019

7. Масса упора

, кг …………………………………...0,015

8. Масса отражателя

, кг …………………………………………………....0,080

9. Масса гильзы

, кг ………………………………..………………………0,0023

10. Масса патрона

, кг ………………………………….0,0150

11. Масса боевой пружины

, кг ………………………..0,0120

12. Масса возвратной пружины

, кг ……………...……...0,0340

13. Момент инерции задержки ударника

, кг м²…………….…0,9 10^-5

14. Момент инерции автоспуска

, кг м²………………….…..0,56 10^-6

15. Момент инерции упора

, кг м²………………………………..0,32 10^-6

16. Момент инерции отражателя

, кг м²……………..…………………0,2 10^-5

17. Момент инерции гильзы

, кг м²………………………………....0,22 10^-5

18. Жесткость возвратной пружины

, H/м ……………………………90

19. Жесткость боевой пружины

, H/м …………………………………2400

20. Усилие возвратной пружины F₁, H …………………………………….54

21. Усилие боевой пружины F₂, H …………………………………………..70

22. Удельный импульс двигателя автоматики

, H c/м² ………....…0,7546 10⁵

23. Площадь поршня

, м²…………………………..……………..….0,6362 10^-4

На первом участке движение затворной рамы под действием сил давления пороховых газов на поршень и силы сопротивления возвратной и боевой пружин описывается дифференциальным уравнением:

где

- ускорение основного звена; - перемещение основного звена.

Чтобы избежать решения дифференциального уравнения движения на первом участке (от 0 до 0,017 м), будем считать, что затворная рама получает импульс от двигателя автоматики мгновенно, а затем движется только под действием возвратной и боевой пружины. Скорость затворной рамы в начале первого участка будет равна:

Движение затворной рамы будет описываться дифференциальным уравнением:

Решение данного уравнения имеет вид:

На границе первого и второго участка (0,017 до 0,020 м) происходит ударное присоединение затвора. Коэффициент восстановления скорости после удара в этом случае равен нулю, скорость затвора перед ударом также равна нулю. Поэтому скорость затворной рамы и затвора после удара, т.е. скорость затвора и затворной рамы в начале второго участка, будет равна:

На втором участке (0,017 до 0,020 м) происходит сведение автоспуска и упора и движение затвора. Уравнение движения запишется в следующем виде:

В этом уравнении обозначим:

,

тогда его решение аналогично решению уравнения движения на первом участке, но при этом основное звено движется только под действием возвратной пружины:

На границы второго и третьего участка заканчивается сведение автоспуска и упора. Скорость основного звена после этого процесса будет определяться по зависимости:

На третьем участке (0,2 до 0,04 м) происходит дальнейшее движение затвора в откате. Уравнение движения на этом участке запишется в виде: