Механизмы наведения 3 страница

К электрическим приводам предъявляются следующие требо­вания:

— электропривод должен иметь мощность, достаточную для наведения орудия с требуемой скоростью;

— система управления приводом должна обеспечивать ревер­сирование и регулирование скорости наведения орудия;

— электропривод должен обеспечивать заданное время пуска и торможение;

— конструкция электропривода должна обеспечивать удобство эксплуатации, несбиваемость наводки, плавность действия.

§ 14.4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ МЕХАНИЗМОВ

При эксплуатации механизмов наведения необходимо следить за тем, чтобы их работа при всех углах наведения была плавной, без рывков, без больших мертвых ходов и с определенным уси­лием на ведущих звеньях маховика.

Основными причинами увеличения усилия на ведущем звене (маховике) подъемного механизма могут быть следующие: неот- Регулированность уравновешивающего механизма, задирины, на­мины и забоины на зубьях кинематических пар, неотрегулирован­ность, зацепления зубчатых передач.

Увеличение усилия на ведущем звене (маховике) поворотного механизма происходит из-за следующих основных причин: не отрегулирован зазор между верхним и нижним станками (мал), по-

явились задирииы, забоины на зубчатых передачах, не отрегули­рованы зубчатые зацепления. Для устранения тугого хода меха­низмов наведения необходимо определить причину тугого хода, после чего устранить ее способами, указанными в руководствах служб.

Мертвый ход в механизмах наведения образуется из-за нали­чия зазоров во всех звеньях кинематической цепи. Величина за­зора зависит от допусков на обработку, качества сборки, степени износа и величины деформации деталей. Частые разборки и сбор­ки механизмов приводят к увеличению мертвых ходов.

Работа без смазки или с грязной смазкой увеличивает мерт­вый ход, та как при этом быстрее изнашиваются детали. Чистка деталей с применением наждака, песка и т. п. также вызывает быстрое изнашивание ответственных участков механизмов. Чрез­мерно резкие толчки при страгивании качающейся или вращаю­щейся части орудия или резкие остановки при наводке способ­ствуют износу деталей.

При выстреле момент стремится повернуть ствол и при наличии больших зазоров получаются резкие удары в зубчатых зацеплениях механизмов с последующими разрушениями поверх­ностей сопряжения.

Большие мертвые ходы увеличивают рассеивание снарядов и делают стрельбу менее эффективной, могут вызывать разрушения механизмов, поэтому величина их должна быть в строго установ­ленных пределах, а при выходе за эти пределы необходимо ее приводить к норме соответствующими регулировками или заменой изношенных деталей.

Все орудия должны иметь отрегулированные уравновешиваю­щие механизмы. Признаком отрегулированности механизма яв­ляется возможность производить работу подъемным механизмом в обоих направлениях во всем секторе вертикального наведения с установленными усилиями на маховике механизма.

В процессе эксплуатации нормальная работа уравновешивающего механизма может нарушиться по следующим причинам:

— осадка пружин (величина осадки зависит от качества тер­мической обработки пружин и правильности хранения орудия);

— появление значительного трения между цилиндрами и пру­жинами или штоками (размеры пружин в поперечном направле­нии изменились за счет остаточных деформаций или появилась вмятина на цилиндре);

— трещина или поломка пружин;

— загрязнение механизма, замерзание влаги, попавшей в ме­ханизм;

— деформация цилиндров, штоков, тяг, рычагов и других де­талей, передающих усилие от механизма к станку или к люльке;

— неправильная сборка механизма, неверное наполнение ме­ханизма жидкостью или газом, утечка газа;

— изменение веса качающейся части орудия вследствие каких- либо операций ремонта;

— резкое изменение температуры окружающей среды для пневматических механизмов.

Прежде чем приступить к регулировке уравновешивающего механизма, следует выявить' причины, нарушившие нормальную работу подъемного и уравновешивающего механизмов, и устра­нить их.

При регулировке необходимо проверить работу уравновеши­вающего механизма во всем секторе вертикальной наводки. Регу­лировка пружинных уравновешивающих механизмов производится путем изменения стрелы предварительного поджатая пружин с помощью регулирующей гайки на штоке.

Регулировка пневматических механизмов производится изме­нением давления и объема газа в колонке в такой последователь­ности. Сначала необходимо отрегулировать работу механизма при наибольшем угле возвышения (если расположение механизма по­зволяет это сделать), так как при наибольшем угле возвышения получаются наибольшая неуравновешенность качающейся части и наименьшая сила , а затем повторить регулировку при угле воз­вышения

Орудия с пружинным уравновешивающим механизмом необхо­димо хранить при наибольшем угле возвышения (будет меньшая осадка пружины), а орудия с пневматическим уравновешивающим механизмом — в положении орудия по-походному

ГЛАВА 15

ХОДОВЫЕ ЧАСТИ АРТИЛЛЕРИЙСКИХ ОРУДИИ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЛАФЕТА

§ 15.1. ЛАФЕТЫ

К лафету относят следующие основные узлы орудия: люльку; противооткатные устройства; верхний станок; механизмы наведе­ния; уравновешивающий механизм; нижний станок со станинами; боевой ход (или просто ход), с подрессориванием; прицельные приспособления; щитовое прикрытие; вспомогательные устройства (краны, лебедки, домкраты, поддоны).

Лафеты современных орудий классифицируются по следующим признакам:

— по способу соединения со стволом: жесткие, упругие;

— по приспособленности к передвижению: подвижные, стацио­нарные.

Если ствол при выстреле не имеет движения относительно ла­фета, то такой лафет называется жестким, а если имеет, то — упругим. Упругий лафет соединен со стволом через упругую связь (противооткатные устройства), допускающую при выстреле зна­чительное перемещение ствола относительно лафета. Большинство современных орудий имеет упругий лафет, применение которого позволило уменьшить массу орудия, увеличить скорострельность, повысить кучность боя и меткость стрельбы, автоматизировать опе­рации заряжания и разряжания орудия.

Подвижные лафеты — это такие лафеты, которые позволяют перемещать орудие на своем ходу. В свою очередь подвижные ла­феты могут быть самоходные, самодвижущиеся и буксируемые с колесными или гусеничными ходовыми частями.

Под самоходными лафетами понимаются лафеты, приспособ­ленные к самодвижению, так как на них смонтирован двигатель. Орудия с самоходным лафетом называются самоходными ору­диями.

Самодвижущиеся лафеты —это лафеты, которые могут пере­мещаться на короткие расстояния за счет энергии работы двига­теля, установленного на лафете, а на большие расстояния они буксируются тягачом, так как мощность и ресурс их двигателя

не позволяют перемещать орудие с высокой скоростью и на боль­шие расстояния. Орудия с такими лафетами называются самодви­жущимися.

Буксируемые лафеты характеризуются тем, что перемещение их осуществляется только специальным тягачом. Орудия с такими лафетами называются буксируемыми орудиями.

Все орудия наземной артиллерии имеют подвижные лафеты. Стационарные лафеты применяются в конструкции береговых ар­тиллерийских установок, артиллерии укрепрайонов и т.» п.

Подвижный лафет является боевым станком при стрельбе и служит средством транспортировки при перемещениях орудия, со­вершении марша.

К лафету как к боевому станку предъявляются следующие основные требования:

— лафет должен быть прочным при выстреле, а его механизмы должны надежно работать в течение длительного срока эксплуа­тации в различных боевых условиях;

— лафет должен обеспечивать устойчивость орудия при стрельбе, это весьма важно для скорострельности, кучности боя и меткости стрельбы;

— лафет должен иметь вспомогательные механизмы, обеспечи­вающие как выравнивание орудия при установке на наклонных поверхностях грунта, так и повышение скорострельности, манев­ренности и живучести орудия;

— конструкция лафета должна обеспечивать возможность большой огневой маневренности орудия (большие секторы об­стрела в горизонтальной и вертикальной плоскостях-).

Прочность лафета орудия при выстреле обеспечивается рацио­нальностью конструкций его отдельных элементов, подбором со­ответствующего по прочности материала для изготовления дета­лей лафета.

Устойчивость лафета орудия при стрельбе достигается как кон­структивными мерами (увеличение массы, длины отката, приме­нение дульных тормозов, уменьшение высоты линии огня, плеча динамической пары), так и эксплуатационными (ведение стрельбы на^ уменьшенных зарядах, правильная установка орудия на огне­вой позиции и т. п.).

Для увеличения огневой маневренности созданы лафеты с Двумя, тремя и четырьмя станинами, что позволяет увеличить сек­тор горизонтального обстрела.

К лафету как средству транспортировки орудия предъявляются следующие основные требования:

высокая проходимость по дорогам всех типов, по мостам, по неровной местности, вброд;

— живучесть, т. е. способность выдерживать продолжительные переходы с различными скоростями передвижения без понижения

боевых свойств орудия;

--- быстрота перевода из походного положения в боевое и обратно применением при этом небольших усилий.

Высокая проходимость достигается за счет:

— уменьшения удельного давления колесного хода на грунт при движении в различных условиях;

— повышения устойчивости орудия на походе;

— совпадения ширины колес лафета и средств тяги;

— улучшения характеристик орудия по преодолению препят­ствий (клиренса, радиусов поперечной и продольной проходимости и др.).

Сила тяги необходимая для передвижения орудия при уста­новившемся движении, определяется по формуле

где — сила тяжести орудия в походном положении, действую­щая на колеса;

— угол подъема полотна дороги;

— коэффициент сопротивления перекатыванию орудия;, для шоссейных дорог ; для грунтовых дорог ; для вязкого грунта

Обычно силу тяги определяют для дороги с Величина силы тяги зависит от относительной нагрузки на ко­леса q и удельного давления на грунт , которые определяются по формулам:

где — ширина шины колес;.

— диаметр колеса;

— площадь отпечатка, оставляемого шиной колеса на гори­зонтальной площадке.

Допустимое значение _ находится в интервале , a q— в интервале

Устойчивость орудия на походе характеризуется предельным углом крена , при котором орудие еще не опрокидывается (рис. 15.1):

где —ширина хода;

— высота центра-тяжести орудия;

— коэффициент надежности, учитывающий влияние инер­ционных сил при поворотах орудия; он равен 0,4—0,5.

Для повышения устойчивости необходимо увеличивать ширину хода и шины, а также уменьшать высоту расположения центр³ тяжести орудия. У орудия угол обычно не менее 30°

Ширина колеи лафета оценивается коэффициентом К, который равен отношению ширины колеи орудия к ширине колеи тягача. Обычно

Для повышения живучести орудия в конструкции лафета пре­дусматривают подрессоривание хода, надежное крепление меха­низмов наведения по-походному, тщательное фиксирование (на­пример, контргаек, шпилек, чек и т. п.) всех деталей, могущих перемещаться при тряске на марше, надежную постоянно дей­ствующую систему смазки

Рис. 15.1. Схема устойчивости орудия

обеспечивается применением при переводе специальных приспособ­лений и механизмов (лебедок, кранов, домкратов и т. д.).

§ 15.2. ХОД И ПОДРЕССОРИВАНИЕ

Для предохранения механизмов от вредного действия ударов при транспортировке орудия с большими скоростями (50—70 км/ч) применяют упругое соединение лафета с колесным ходом, которое называют подрессориванием, или подвеской орудия. Для этой же цели применяют металлические колеса с шинами как губчатого наполнения (ГК), так и с воздушными камерами.

При движении подрессоренного орудия по дороге с неровно­стями удары и толчки, воспринимаемые"колесами, передаются на орудие ослабленными, так как энергия удара вначале затрачи­вается главным образом на деформацию упругих элементов (рези­новых шин, рессор, буферов), а затем энергия деформации плавно передается на лафет. При этом орудие совершает колебания, ко­торые не вызывают повреждения механизмов. Интенсивность и характер колебания зависят от неровности дорожного покрытия качества подрессоривания.

Иодрессоривание в орудиях производится пластинчатыми пру- _Внн^Нами (листовыми рессорами) (рис. 15.2, а), цилиндрическими нтовыми пружинами (рис. 15.2,6) и торсионами (рис. 15.2, в, г)

К механизмам подрессоривания предъявляются следующие основные требования:

— плавность движения орудия;

— автоматичность выключения и включения подрессоривания при переводе орудия из походного положения в боевое и обратно;

—возможность движения орудия при сломанном подрессоривании;

— простота регулировки подрессоривания при осадке упругих элементов;

— надежность.

Плавность движения орудия прежде всего зависит от конструкции подрессоривания и обеспечивается правильным вы­бором параметров упругих элементов подрессоривания. Для обес­печения плавности движения орудия при торсионном подрессори- вании (как наиболее распространенном виде подрессоривания) выбирают такой угол закручивания торсиона, при котором он по­глощает энергию удара, воспринимаемого колесом от неровностей дорожного покрытия средней величины. Кроме того, применяют специальные гасители колебаний (гидравлические и пружинные).

Автоматичность выключения (включения) подрес­соривания при переводе орудия в боевое (походное) положе­ние сокращает время и облегчает перевод, что способствует более быстрому открытию огня из орудия и готовности его к маршу. Автоматичность выключения подрессоривания достигается за счет введения специального устройства, которое выключает (включает) подрессоривание при разведении (сведении) станин.

Простота регулировки упругих элементов под­рессоривания при их осадке необходима для быстрого восста­новления характеристик упругих элементов, а также для легкого срабатывания устройства выключения подрессоривания.

Надежность работы подрессоривания зависит от ее относительной работоспособности. Под относительной работо­способностью подрессоривания понимают отношение запаса по­тенциальной энергии упругого элемента А к силе тяжести подрес­соренных частей орудия т. е.

Под запасом потенциальной энергии упругого элемента А по­нимают энергию, которую необходимо приложить к упругому эле­менту, чтобы создать в нем напряжение, равное пределу пропор­циональности. Чем больше работоспособность , тем лучше ка­чество подрессоривания.

Листовая рессора (рис. 15.2, а) состоит из выгнутых по дуге ружности полос прямоугольного сечения, обычно называемых _в ^стами' плотно пригнанных друг к другу и зажатых посередине в хомуте. На хомут передается сила тяжести подрессоренной части орудия. Концы нижнего листа, называемого коренным, имеют ушки, которыми они посредством валиков с сережками соеди­няются с боевой осью и передают на нее силу тяжести подрессо­ренной части орудия.

Величина наибольшей допустимой нагрузки на рессору обычно принимается равной

где m— коэффициент динамичности ;

— статическая нагрузка, приходящаяся на подрессоривание!

где — сила тяжести орудия в походном положении;

— сила тяжести орудия, приходящаяся на передний ход (давление на крюк тягача);

— сила тяжести боевой оси и колес.

На рис. 15.2,6 показана одна из возможных схем подрессори­вания с цилиндрической винтовой пружиной. Полуось 1 свободно вращается на пальце 2, неподвижно закрепленном в кронштейне боевой оси. Плечо а полуоси 1 связано с тягой s, на которой рас­полагается пружина 4 подрессоривания, сжатая между поршнем тяги и неподвижной опорой 3. Плечо Ь полуоси имеет гнездо. При выключении подрессоривания в это гнездо входит штырь, жестко скрепляющий полуось с нижним станком лафета.

При наезде на препятствие колесо поднимается, поворачивая полуось 1, которая своим плечом а сжимает пружину 4. Тем са­мым энергия удара расходуется главным образом на сжатие пру­жины 4.

Сила пружины 4 в состоянии предварительного поджатая опре­деляется из уравнения моментов сил относительно центра паль­ца 2 по следующей формуле:

где —нагрузка от силы тяжести орудия, приходящаяся на одно колесо;

— длина плеч полуоси;

— передаточное отношение.

Наибольшая нагрузка на походе определяется из зависи­мости

где — коэффициент динамичности.

Энергоемкость винтовых пружин больше, чем листовых рессор, поэтому при прочих одинаковых качествах подрессоривание с ци­линдрическими винтовыми пружинами получается более легким, чем с листовыми рессорами. Однако винтовые пружины уступают

листовым рессорам в скорости затухания колебаний, так как в винтовых пружинах отсутствуют силы трения между витками.

Наиболее современным видом подрессоривания у артиллерий­ских орудий является торсионное. Торсионное подрессоривание (рис. 15.2, в) состоит из двух торсионов 2 и 3, которые внутренним концом с помощью шлицев соединяются с вкладышем 4 лобовой коробки 1, а наружным — с кривошипом 5, на полуоси 6 которого закреплено колесо 7.

Так как полуоси 6 смещены относительно осей торсионов 2 и 3, то на марше при набегании колес на препятствие (неровности дороги) кривошипы 5, поворачиваясь, заставляют торсионы скру- - чиваться. Благодаря такому упругому соединению ходовых частей с другими частями лафета удар, воспринимаемый колесами, пере­дается на орудие в значительной степени ослабленным. Энергия удара при этом в основном затрачивается на деформацию круче­ния торсионов.

Ход кривошипов (угол поворота) ограничивают специальными устройствами (резиновыми буферами, лобовой коробкой, спе­циальными рычагами и т. п.), предохраняя тем самым торсионы от чрезмерно большого закручивания, т. е. от поломки. Угол за­кручивания торсионов при статической нагрузке 7—8°, а при ди­намической 15—17°. Угол закручивания торсионов определяется по формуле

»

где — крутящий момент (от статической нагрузки

где R — радиус кривошипа);

l—длина торсиона;

G — модуль упругости металла при кручении;

I — полярный момент инерции поперечного сечения торсиона (, где d — диаметр торсиона).

В некоторых орудиях с торсионным подрессориванием приме­няют приспособления для предварительного закручивания торсио­нов, упрощая тем самым регулировку высоты станка относительно концов полуосей и установку кривошипа на одинаковом расстоя­нии от нижнего и верхнего буферов.

Схема приспособления для предварительного закручивания торсионов показана на рис. 15.3. Торсион 1 одним концом связан со ступицей рычага 2, а другим закреплен в нижнем станке. Рычаг 2 с помощью шарнирного болта 3 и гаек соединен с приливом кривошипа 4 полуоси. Вращением гайки в ту или иную сторону можно изменять угол между рычагом и кривошипом, чем и достигаются предварительное закручивание и регулировка торсиона.

Торсионное подрессоривание по своей конструкции компактно размещается в лафете, несложно в производстве и обладает более

высокой прочностью на усталость, чем упругие элементы других типов подрессоривания.

Отрицательной стороной торсионного подрессоривания является малое внутреннее трение в материале упругих элементов, из-за чего затухание колебаний орудия при движении по неровной мест-

Рис. 15.3. Схема устройства для регулировки торсиона! 1 — торсион; 2 — рычаг; 3 — шарнирный болт; 4 — кривошип

ности происходит значительно медленнее, чем у орудия с листо­выми рессорами.

Торсионы изготовляются из высококачественной пружинной стали, термически обработанной. Поверхность торсионов обраба­тывается дробеструйными аппаратами для повышения механических характеристик в тех местах, где они испытывают наиболь­шие напряжения при кручении.

Для артиллерийских орудий применяют­ся металлические колеса с резиновой шиной губчатого наполнения или с так называемой губчатой камерой (ГК) (рис. 15.4). Основ­ными частями колеса являются ступица 1, диск 2, обод 3 и шина ГК 4.

К артиллерийским колесам предъяв­ляются следующие основные требования:

— прочность при стрельбе и на марше;

— высокая живучесть и надежность;

— способность к частичному подрессориванию;

— простота изготовления и устройства, удобство монтажа и смазки.

Применение шин ГК обеспечивает хоро­шую амортизацию при движении и сохраняет эксплуатационные свойства в случае их прокола, прострела и прорыва.

При эксплуатации колес с шинами ГК

Рис. 15.4. Колесо: 1 — ступица; 2 —диск: 3 — обод; 4 — шина ГК

необходимо соблюдать следующие правила: — не превышать установленные скорости передвижения, так как в противном случае может быть самовозгорание шин и даже разрыв их от действия сильно разогретых газов, находящихся в массе ГК;

— проводить контрольный осмотр колес на марше и, если есть возможность, то нагретые колеса охладить;

— при чистке орудия исключить попадание на шины колес ке­росина, смазки и других жидкостей, которые разрушающе дей­ствуют на резину;

— не допускать загрузки лафета предметами, крепление кото­рых на лафете не предусмотрено руководствами службы, так как в противном случае увеличивается нагрузка на колеса и может превысить допустимую;

— колеса располагать на специальных подкладках при хране­нии орудий в парках, а при длительном хранении орудий колеса должны быть вывешены путем установки нижнего станка на ко­зелки; при этом в том и другом случае необходимо периодически (один раз в неделю) проворачивать колеса на 90° в целях равно­мерного распределения смазки в ступице колеса (в подшипнике) и исключения диффузии воздуха из нижних частей массы ГК в верхние, так как последнее может быть причиной появления «про­лежней», т. е. потери колесом круглой формы;

— оберегать колеса от воздействия прямых солнечных лучей, с этой целью из подручных средств (фанеры, брезента) делают щиты для покрытия резины колес и, кроме того, производят по­краску резины колес краской АКС (алюминиевой пудрой);

— в морозную погоду осторожно скатывать колеса с подкладок или снимать с подставок, не ударять металлическими предметами по резине (при чистке от грязи и т. д.), так как из-за хрупкости резины могут появиться трещины и надрывы, т. е. разрушение протектора колес.

Каждый подвижный лафет оборудуется тормозами, что повы­шает надежность их эксплуатации. Тормоза необходимы для сни­жения скорости, остановки орудия, удержания орудия на подъ­емах и спусках и торможения колес при стрельбе из орудия. В ору­диях применяются колодочные тормоза ручного действия или пнев­матические с управлением от тягача.

§ 15.3. ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Вспомогательное оборудование предназначено для уменьшения как времени заряжания, так и времени перевода орудия из поход­ного положения в боевое, а также для улучшения эксплуатации орудия в зимнее время. В качестве вспомогательного оборудова­ния в артиллерийских орудиях применяются лебедки, домкраты, краны, подхоботовые катки, лыжные установки. •

Лебедки служат для перевода ствола из походного положения в боевое и устанавливаются на орудиях, у которых ствол с отдель­ными узлами откатных частей отсоединяется от люльки и оттяги­вается назад на станины в целях разгружения механизмов наве­дения от действия инерционных сил при транспортировке орудия.

Домкраты предназначаются для подъема и опускания орудия ^{1ЛИ ста}нин при переводе орудия из походного положения в боевое

и обратно. В артиллерийских орудиях применяются гидравлические и механические домкраты.

Подхоботовые катки применяются для перекатывания и пово­рота орудия на домкрате силами расчета.

Лыжные установки предназначаются для транспортировки ору­дия по снегу. При этом орудие ставится колесами на лыжи, а по­следние крепятся к

колесам. Некоторые конструкции лыжных установок позволяют вести стрельбу из орудия, установленного и закрепленного на них.

К вспомогательному оборудованию предъявляются следующие основные требования: