Изобретение относится к области артиллерийского вооружения. Клиновой затвор артиллерийского орудия содержит клин, установленный с возможностью открывания при движении вверх, закрывающий механизм и соединенный с клином гидроцилиндр. Закрывающий механизм снабжен закрывающей пружиной и гидравлическим тормозом в виде двух установленных в гидроцилиндре поршней, между которыми расположена перегородка с дросселирующим отверстием. Изобретение позволяет повысить надежность работы затвора как на малых, так и на больших углах возвышения ствола орудия. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к конструктивным элементам артиллерийских орудий, а именно к запирающим механизмам, в которых основное отпирающее движение перпендикулярно оси ствола.
Известен затворный механизм для артиллерийского орудия, содержащий клин, установленный с возможностью открывания при движении вверх, закрывающий механизм (патент US 3951041, МКИ 2 F 41 F 11/02, опубл. 1976 г.).
При закрывании затворного механизма, при движении клина вниз сила веса клина суммируется с усилием, создаваемым закрывающим механизмом, что приводит к возрастанию усилия, действующего на клин, вызывающего возрастание скорости перемещения клина и увеличение энергии удара клина об упор в конце закрывания, и, как следствие, снижению надежности работы механизма. Этот эффект усиливается на малых углах возвышения ствола орудия.
Для чего у танков эти штуки на стволах?
Известен также клиновой затвор артиллерийского орудия, содержащий клин, установленный с возможностью открывания при движении вверх, закрывающий механизм и открывающий механизм, содержащий гидроцилиндр, соединенный с клином (патент FR 2461229, F 41 F 11/02, опубл. 1981 г.).
Наличие гидроцилиндра в открывающем механизме позволяет несколько сгладить удар клина в конце закрывания при его движении вниз под действием собственного веса.
Однако такой затвор имеет низкую надежность при работе на больших углах возвышения, т. к. при этом веса клина недостаточно для надежного закрывания затвора. Кроме того, работа гидроцилиндра на всем пути движения клина увеличивает время закрывания затвора, что снижает скорострельность орудия.
Задачей изобретения является повышение надежности работы затвора как на малых, так и на больших углах возвышения ствола орудия за счет обеспечения торможения клина в конце закрывания.
Поставленная задача решается за счет того, что в клиновом затворе артиллерийского орудия, содержащем клин, установленный с возможностью открывания при движении вверх, закрывающий механизм и гидроцилиндр, соединенный с клином, закрывающий механизм снабжен закрывающей пружиной и гидравлическим тормозом.
Кроме того, гидравлический тормоз может быть образован гидроцилиндром, в котором установлены два поршня, между которыми расположена перегородка с дросселирующим отверстием.
Снабжение закрывающего механизма закрывающей пружиной и гидравлическим тормозом позволяет обеспечить надежное закрывание затвора и торможение клина в конце закрывания и таким образом повысить надежность работы затвора без значительного увеличения времени закрывания затвора.
Главный калибр. Устройство и принцип работы. [World of Warships]
Выполнение гидравлического тормоза в виде гидроцилиндра, в котором установлены два поршня и расположенная между ними перегородка с дросселирующим отверстием, позволяет создать необходимое усилие торможения клина, которое изменяется соответственно изменению скорости перемещения клина.
Изобретение поясняется чертежами, на фиг.1 изображен предлагаемый затвор в открытом положении, на фиг.2 — в закрытом положении.
Клиновой затвор артиллерийского орудия содержит клин 1, установленный с возможностью открывания при движении вверх, закрывающий механизм, содержащий закрывающую пружину 2 и гидроцилиндр 3, который посредством кривошипа 4 соединен с клином 1. Закрывающий механизм снабжен гидравлическим тормозом 5. В приведенном варианте гидравлический тормоз 5 образован гидроцилиндром 3, в котором установлены два поршня 6 и 7, между которыми расположена перегородка 8 с дросселирующим отверстием 9.
Клиновой затвор работает следующим образом. При открытом затворе клин 1 находится в верхнем положении. При повороте кривошипа 4 под действием пружины 2 к клину 1 прикладывается усилие, вызывающее его перемещение вниз. При этом поворачивается вал 10, соединенный с закрывающим механизмом, гидравлический тормоз 5 которого начинает работать в конце закрывания за счет перетекания жидкости через дросселирующее отверстие 9 в перегородке 8, обеспечивая торможение движения гидроцилиндра 3 и связанного с ним клина 1. Создаваемое усилие торможения клина 1 изменяется соответственно изменению скорости перемещения клина 1.
Таким образом, предложенная конструкция обеспечивает надежную работу затвора как на малых, так и на больших углах возвышения ствола орудия за счет торможения клина при его движении вниз в конце закрывания без значительного увеличения времени закрывания, т.к. тормозящее усилие снижается при снижении скорости клина.
1. Клиновой затвор артиллерийского орудия, содержащий клин, установленный с возможностью открывания при движении вверх, закрывающий механизм и гидроцилиндр, соединенный с клином, отличающийся тем, что закрывающий механизм снабжен закрывающей пружиной и гидравлическим тормозом.
2. Клиновой затвор по п.1, отличающийся тем, что гидравлический тормоз образован гидроцилиндром, в котором установлены два поршня, между которыми расположена перегородка с дросселирующим отверстием.
Источник: findpatent.ru
Затвор
Затвор предназначен для прочного запирания канала ствола при выстреле, для производства выстрела и выбрасывания стреляной гильзы (поддона).
Затворы танковых пушек и орудий БМП—клиновые с полуавтоматикой механического типа. Клин может перемещаться вертикально или горизонтально. Затворы с вертикально установленным клином обычно применяются в орудиях малого калибра, с горизонтально перемещающимся клином — в орудиях среднего и большого калибра (от 100 мм и выше).
Во время стрельбы открывание затвора, выброс стреляной гильзы и закрывание затвора происходят автоматически. Затвор вручную открывается только перед стрельбой. В соответствии с назначением клиновой затвор содержит следующие механизмы: запирающий, стреляющий, механизм повторного взведения, выбрасывающий, механизм ручного сброса выбрасывателей, открывающий, закрывающий и предохранительные устройства. Открывающий и закрывающий механизмы вместе называются полуавтоматикой, причем полуавтоматика может быть объединенного типа, когда действие этих механизмов осуществляется на общих деталях.
Основная часть деталей клинового затвора размещается в казеннике, небольшая их часть связана с люлькой.
Запирающий механизм (рис. 5) предназначен для прочного запирания канала ствола при выстреле.
Клин затвора образует дно канала ствола пушки, воспринимая осевое давление пороховых газов. Передняя поверхность клина называется зеркалом, а задняя — опорной поверхностью. Нижняя и верхняя поверхности называются направляющими плоскостями. Опорная поверхность выполнена наклонной.
Благодаря наклону клина и задней поверхности клинового паза казенника осуществляется поджатие дна гильзы при закрывании затвора. При открывании затвора клин несколько отходит назад, исключая трение зеркала клина о дно гильзы.
Запирающий механизм 73-мм орудия в целом такого же принципа действия, как и описанного выше. Он проще, так как в нем отсутствуют промежуточные детали: кривошип и ось кривошипа. Ручка (рычаг) для открывания затвора вручную своей пластиной, жестко связанной с осью рычага, непосредственно воздействует на ромбовидный прилив клина.
Стреляющий механизм предназначен для производства выстрела совместно со спусковым механизмом. Стреляющие механизмы к затворам современных орудий по принципу действия можно разделить на три типа: ударного, электроударного (двойного) и электрического действия. Каждому типу механизма отвечает капсюльная втулка того же названия.
Стреляющий механизм ударного действия (рис. 6, а) (ударный механизм) обеспечивает производство выстрела ударом бойка. Для обеспечения электрического действия в стреляющем механизме (рис. 6, б) боек 5 изготовлен отдельно от ударника 4 и изолирован. Напряжение от бортсети танка подается через замкнутую кнопку стрельбы по системе контактов к проводу 7. Далее через нажим 10 и пластинчатую пружину 8 ток поступает на боек 5, а через него—на капсюльную втулку.
Чтобы не было поломки бойка 5 при открывании затвора, специальный поводок на кривошипе отходит от рычага 11 и поджим, состоящий из пробки с пружиной и находящийся в гнезде клина, втягивает боек внутрь клина. При полностью закрытом затворе поводок давит на рычаг 11 и, преодолевая сопротивление пружины поджима, поворачивает нажим 10. Через пластинчатую пружину 8 боек 5 поджимается к капсюльной втулке.
Ударное действие в стреляющем механизме двойного действия
обеспечивается почти так же, как и в простом ударном механизме. От спускового механизма перемещается стопор 1 взвода, который освобождает взвод 2, сидящий на оси 3. Ударник 4 ударяет по гайке бойка, который передает удар капсюльной втулке.
Взведение ударника при стрельбе производится автоматически с помощью зуба кривошипа, а в начале его поворота. При этом клин еще остается на месте, а боек уходит за зеркало клина, чем предотвращается его поломка.
В 73-мм орудии электрическое действие обеспечивается системой контактов аналогично электрическому действию электроударного механизма.
Механизм повторного взведения позволяет взвести ударный механизм без открывания затвора. Используется при осечке и при проверках.
Выбрасывающий механизм служит для выбрасывания (экстракции) стреляной гильзы или поддона после выстрела, а также для удержания клина затвора в открытом положении. Механизм состоит из двух свободно сидящих на оси выбрасывателей. Длинные плечи выбрасывателей с помощью поджимов (пружина и стаканчик) отжимаются всегда в сторону клина. К деталям механизма относятся также кулачки 22, прикрепленные к клину. При открывании затвора клин ударяет своими кулачками по выступам выбрасывателей, которые, поворачиваясь, своими захватами воздействуют на фланец гильзы, обеспечивая выброс ее из зарядной каморы.
Механизм ручного сброса выбрасывателей позволяет закрыть затвор вручную. На 73-мм орудии этот механизм работает от рычага для открывания затвора вручную при его подъеме.
Открывающий механизм предназначен для автоматического открывания затвора после выстрела. Скалка 5 установлена в отверстиях линейки 6. Эти детали перемещаются вместе с казенником. На оси люльки сидит собачка 3 с роликом 2 и поджимом 1 (на рис. 7 положение собачки показано при накате).
При работе открывающего механизма используется энергия откатных частей. В исходном положении собачка 3 находится сверху линейки. При откате, когда упор 4 скалки 5 уйдет на достаточное расстояние, собачка 3 под действием поджима 1 опускается. При накате упор 4 скалки 5 утыкается в собачку, и скалка останавливается, а казенник продолжает движение.
Задний конец скалки 5 воздействует на кулачок 10, расположенный на оси кривошипа, обеспечивая поворот кривошипа, взведение стреляющего механизма, перемещение клина и выбрасывание стреляной гильзы. Когда затвор открылся полностью, линейка 6 отжимает через ролик 2 собачку 3. Пружина 8 возвращает скалку 5 в исходное положение.
Работа открывающего механизма скалочного типа зависит от скорости наката. При неэнергичном накате скорость выброса гильзы может быть недостаточной для ее улавливания специальным механизмом. В этом случае на некоторых пушках вместо собачки ставят ускоритель.
Закрывающий механизм предназначен для закрывания затвора после того, как выбрасыватели освободят клин.
Когда затвор открыт, пружина 20 (см. рис. 7) механизма находится в сжатом состоянии. При освобождении клина под действием пружины 20 поворачиваются ось 11 и кривошип 14, благодаря чему достигается перемещение клина. Пружина в исходном положении имеет предварительное поджатие для обеспечения надежного закрывания затвора. Это поджатие можно регулировать с помощью гайки, навинченной на передний конец штока.
В некоторых механизмах вместо стакана используется сверление в казеннике, а соединение штока с рычагом осуществляется с помощью зубчатого зацепления (см. рис. 7).
Полуавтоматика (рис. 8) затвора 73-мм орудия состоит из открывающего механизма копирного типа и закрывающего механизма. Открывающий механизм состоит из двух прикрепленных к люльке (лафету) 1 копиров 4.
Рис. 7. Открывающий механизм пружинного типа:
1—кронштейн; 2 — копир; 3 — ось копира; 4 — каретка; 5—труба; 6 — кулачок; 7— пружина; 8 — ролик; 9 — проушина; 10 — кулиса.
Каждый копир имеет У-образный паз б. Оба паза взаимодействуют с ромбовидными приливами а клина 8. Кроме того, левый копир имеет сверху продольный паз г для взаимодействия с остановом 9, который представляет собой рычаг на оси с пружиной; укрепленный на левой плоскости клина 8.При откате приливы а идут по верхним наклонным ветвям пазов б. Перед входом в продольные ветви пазов останов 9 заскакивает в свой паз г. В отличие от общепринятых конструкций клиновых затворов уже при откате затвор приоткрывается. При накате вследствие того, что клин из-за останова не может перемещаться вверх, приливы а идут по нижним наклонным ветвям пазов б. Происходит выбрасывание стреляной гильзы, и клин 8 фиксируется зацепами выбрасывателей (отражателей) 12 в нижнем положении. Несмотря на открывание затвора при откате, выбрасывание гильзы происходит в конце наката, как и во всех клиновых затворах, чтобы уменьшить вероятность появления обратного пламени. Выброшенная гильза отражается от отсекателя 5 и падает между копирами в гильзозвеньесборник.
Рис. 7. Предохранитель от самоспуска:
1 — предохранитель; 2 — стопор взвода; 3 — пружина; 4 — клин. 5 — колпачок; 6 — толкатель; 7 — ось.
При открывании затвора сжимаются пружины 11 закрывающего механизма, надетые на телескопические направляющие стержни. Когда клин оказывается свободным, при заряжании или подъеме рычага 6, пружины 11 обеспечивают закрывание затвора.
Предохранительные устройства обеспечивают безопасную работу экипажа при стрельбе. Они бывают обычно двух видов:
предохранитель от самоспуска и предохранитель от выстрела при не вполне закрытом затворе.
Предохранитель 1 (рис. 9) от самоспуска имеет вид двуплечего рычага, посаженного на нижний конец стопора 2 взвода на оси 7. Верхний конец его поджимается к стопору 2 с помощью поджима (колпачка 5 и пружины 3).
Если при движении танка сила инерции действует вверх, то при отсутствии предохранителя может переместиться стопор взвода и произойти самопроизвольный выстрел. При наличии предохранителя его верхний конец будет упираться в перемычку клина 4— выстрела не будет. При производстве спуска толкатель 6 сперва поверяет предохранитель, верхний конец отойдет от перемычки клина и стопор свободно переместится вверх.
Предохранитель 2 (рис. 10) от выстрела при не вполне закрытом затворе выполнен также в виде двуплечего рычага. Его ось вставлена в отверстие клина сверху
Рис 10. Предохранитель от выстрела при не вполне закрытом затворе:
1-стопор взвода, 2-предохранитель, 3-поводок, 4-кривошип, 5-пружина, 6-колпачок.
Если затвор не полностью закрыт, то под действием поджима (колпачка 6 и пружины 5) конец предохранителя входит в вырез стопора 1 взвода. Если затвор полностью закрыт, то поводок 3 кривошипа 4 давит на один конец предохранителя 2 и выводит другой его конец из соединения со стопором 1 взвода. Для наглядности кривошип 4 с поводком 3 на рисунке приподнят.
В 73-мм орудии предохранение от выстрела при не вполне закрытом затворе обеспечивается размыканием контактов на клине и казеннике.
Источник: vuzlit.com
Неизвестный танк часть 3 — 11
Затвор состоит из запирающего, ударного и выбрасывающего механизмов и полуавтоматики. Запирающий механизм прочно запирает канал ствола при выстреле, не допуская прорыва пороховых газов в боевое от деление. Ударный механизм служит для производства выстрела, а выбрасывающий механизм для удаления изствола стреляной гильзы.
Та часть ствола, в которой выполнено гнездо для затвора, называется казенной частью.
Затворы пушек бывают клиновые и поршневые.
Основная деталь клинового затвора (рис. 336) — массивный стальной клин.
Рис. 336. Вертикальный клиновой затвор танковой пушки
Передняя грань клина (зеркало клина), запирающая канал ствола, расположена под прямым углом к оси ствола, задняя наклонная грань скользит по наклонному срезу казенной части, заставляя клин смещаться: вперед — при закрывании затвора и назад—при открывании. Угол наклона грани подбирается так, что затвор при воздействии на него силы давления газов открыться не может (самотормозится).
Движение клина может быть вертикальным (как на рис. 336) или горизонтальным (рис. 337, А).
Рис. 337. Горизонтальный клиновой (А)ипоршневой (Б)затворы пушек
Основная часть поршневого затвора (рис. 337, Б)представляет собой нарезную деталь (поршень), ввинчивающуюся при закрывании в резьбу казенной части.
На танках применяются почти исключительно клиновые затворы. Это объясняется рядом их преимуществ по сравнению с поршневыми.
Клин тяжелее поршня, это позволяет легче уравновесить ствол. Несмотря на большую тяжесть, клин открывается и закрывается легче и быстрее, чем поршень.
Движение клина — простое, прямолинейное, а поршня — сложное: вращение вокруг оси рукоятки и относительно собственной оси. Для открытого клинового затвора в башне требуется оставлять меньше свободного места, чем для поршневого.
Сокращение времени на открывание и закрывание затвора позволяет значительно повысить практическую скорострельность пушки, что особенно важно для танков. Поэтому танковые пушки, как правило, снабжаются полуавтоматическим затвором. Для автоматического закрывания и открывания затвора и выбрасывания стреляной гильзы используется часть энергии отката или наката ствола после выстрела (см. ниже).
На рис. 338 показано одно из устройств полуавтоматики копирного типа, применяемое в танковых пушках.
Рис. 338. Полуавтоматика кодирного тица танковой пушки и ее детали
Основными деталями этого устройства являются: кулачок полуавтоматики, связанный с осью кривошипа, при помощи которого открывается затвор, и с нажимным стаканом закрывающей пружины; копир, который может поворачиваться на вертикальной оси; закрывающая пружина, помещенная в упорном стакане. Кулачок полуавтоматики в задней части имеет скос, ясно видный на рисунке. Скос имеется и на копире. При откате ствола пушки (при выстреле) скошенная часть кулачка полуавтоматики набегает на скошенную часть копира и отжимает его в сторону, поворачивая на оси (рис. 339, А).
Рис. 339. Последовательные положения деталей полуавтоматики затворапушки при автоматическом открывании затвора
Как кулачок, так и связанные с ним детали, в том числе и кривошип затвора, не перемещаются относительно затвора. Вследствие этого затвор остается закрытым. После того как кулачок проскочит копир, последний под действием специальной пружины возвращается в прежнее положение.
При накате ствола пушки кулачок своей передней цилиндрической частью наскакивает на заднюю наклонную поверхность копира (профиль) и, скользя по ней, поворачивает ось с кривошипом и открывает затвор (рис.339,Б). При опускании клина затвора кулачки выбрасывателей (рис. 340), закрепленные на клине, резко ударяют по нижним выступам выбрасывателей.
Рис. 340. Выбрасывающий механизм пушки
Выбрасыватели, поворачиваясь, выбрасывают своими захватами гильзу, после чего лапки выбрасывателей заскакивают за выступы кулачков на клине и удерживают клин в нижнем положении. При этом закрывающая пружина оказывается сжатой (рис. 339,В).
При заряжании закраина гильзы сбивает лапки выбрасывателейскулачков клина. Закрывающая пружина, разжимаясь, перемещает нажимной стакан и через кулачок и кривошип закрывает затвор.
Для производства первого выстрела затвор открывается вручную рукояткой затвора, которая при помощи защелки соединяется с кривошипом затвора (рис. 341).
Рис. 341. Последовательные положения механизмов при ручном открываниизатвора
Как видно из описания, при наличии полуавтоматики вручную производится только заряжание и сам выстрел. Если автоматизируются и эти две операции, пушка становится автоматической. Для пушек средних и больших калибров автоматическое заряжание, требующее непрерывной подачи снарядов к пушке, еще не нашло применения. Автоматическими бывают только малокалиберные танковые пушки.
Источник: www.moremhod.info
Изучаем элементы конструкции артиллерийского орудия
1 – muzzle brake дульный тормоз; 2 – barrel ствол; 3 – cradle люлька; 4 – elevating handwheel маховик подъемного механизма; 5 – axle and wheel assembly подвеска с колесным ходом; 6 – right trail правая станина; 7 – left trail левая станина; 8 – gun tubе travel lock фиксатор ствола в походном положении; 9 – firing base plate опорная плита; 10 – traversing handwheel маховик поворотного механизма; 11 – firing mechanism ударный механизм; 12 – breech ring with breechblock assembly казенник с затворным механизмом; 13 – equilibrator cylinders цилиндры уравновешивающего механизма; 14 – recoil mechanism противооткатные устройства
Современные нарезные орудия представляют собой сложные боевые машины, которые состоят из различных частей и механизмов. Главными частями любого орудия являются ствол (barrel assembly) с затвором (breech) и лафет (carriage).
Ствол (barrel) предназначен для бросания снаряда в определенном направлении с определенными начальными скоростями. По наружному виду делится на дульную, среднюю и казенную части. Дульная часть (muzzle end) ствола оканчивается дульным срезом (muzzle), а казенная (breech end) – зарядной каморой (chamber). На внутренней поверхности орудийного ствола, на участке, по которому движется снаряд при выстреле, сделаны винтовые нарезы (rifling) для сообщения снаряду вращательного движения, что необходимо для обеспечения устойчивого положения снаряда на полете. У многих орудий на дульную часть ствола навинчивается дульный тормоз (muzzle brake), который уменьшает энергию отдачи при выстреле.
У большинства современных орудий казенная часть ствола представляет отдельную деталь, называемую казенником (breech ring). Казенник служит главным образом для размещения затвора. Затвор (breechblock) предназначается для надежного запирания канала ствола во время выстрела. Кроме того, затворы служат для воспламенения боевого заряда, а также для выбрасывания стреляных гильз. В соответствии с принципом запирания канала ствола и формой основной детали запирающего механизма затворы подразделяются на поршневые (screw) и клиновые (wedge).
Основными частями лафета являются противооткатные устройства, люлька, верхний и нижний станки лафета, станины с сошниками (trails with spades), механизмы наводки орудия, щитовое прикрытие (shield), ход с боевой осью (wheel and axle assembly).
Противооткатные устройства (recoil mechanism) предназначаются для поглощения энергии движения откатных частей при выстреле, уменьшения разрушительного действия выстрела на лафет и возвращения откатных частей после выстрела в первоначальное положение. Они состоят из тормоза отката (recoil brake) и накатника (recuperator) и монтируются в люльке.
Люлька (cradle) является, как правило, опорой для ствола, по которой он скользит при откате и накате.
Лафет (carriage) у большинства орудий состоит из двух отдельных частей – верхнего (top carriage) и нижнего (bottom carriage) станков. На станках монтируются механизмы наводки орудия (подъемный и поворотный), уравновешивающий механизм, боевой ход, кроме того, на них монтируются прицельные приспособления и щитовое прикрытие.
Механизмы наводки (laying mechanisms) орудия служат для придания стволу требуемого направления относительно станка. Подъемный механизм (elevating mechanism) предназначен для наводки орудия в вертикальной плоскости, поворотный (traversing mechanism) – в горизонтальной плоскости.
Подписывайтесь на наши социальные сети:
Насколько публикация полезна?
Источник: voenper2020.site