СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДАРНЫХ НАГРУЗОК НА ХОДОВУЮ ЧАСТЬ САМОХОДНОГО АРТИЛЛЕРИЙСКОГО ОРУДИЯ ПРИ ВЫСТРЕЛЕ Российский патент 2021 года по МПК F41A31/00 

Заявляемое изобретение относится к военной технике, в частности к боевым машинам (САО, БМП, танки и др.), оснащенным артиллерийским вооружением.

Известно экспериментальное исследование динамики взаимодействия опорных катков военных гусеничных машин (ВГМ) с неровностями беговой дорожки гусеницы, материал о котором опубликован в «Теории и конструкции танка» - Т. 6 - М.: «Машиностроение», 1985 г, 244 с. Испытания проводились при установившейся частоте вращения барабана с установленной на нем гусеничной лентой в течение 3 оборотов барабана.

Недостатком такого способа является установившийся режим нагружения резиновой шины катка и всей системы его амортизации, который не отражает условий нагружения катка и системы его амортизации при кратковременном импульсном воздействии, генерируемого выстрелом из артиллерийского орудия с откатом откатных частей.

Также известен способ стендового нагружения катка ходовой части ВГМ на прессе, принятый в качестве ближайшего аналога, материал о котором опубликован в «Теории и конструкции танка» - Т. 6 - М.: «Машиностроение», 1985 г, 244 с. Испытания проводились нагружением шины катка на прессе через трак гусеницы в статическом положении катка на оси, проходящей через ступицу катка и опирающейся на опорные призмы стенда.

Недостатком такого способа является нагружение только шины катка, минуя систему амортизации, обратимая схема нагружения (трак гусеницы действует на шину, в реальности - наоборот), медленное нагружение на прессе, тогда как при нагружении выстрелом время действия силы имеет порядок 10^-2 с.

Задачей заявляемого изобретения является возможность учета фактора выстрела на динамическую устойчивость самоходного артиллерийского орудия, установленного в башне, при выстреле, с откатом откатных частей, с целью оптимизации диссипации части энергии отката внутренним трением, при ударном нагружении, установленного на корпусе самоходного орудия катка с устройствами амортизации.

Указанная задача решается за счет того, что при проведении стендовых испытаний обеспечивается воспроизводство ударного нагружения откатными частями орудия ударом свободно падающей массы, по величине равной массе откатных частей орудия, приходящейся на 1 каток, а по скорости равной максимальной скорости отката, при этом регистрируются напряжения на катке и устройствах амортизации и ускорения на имитаторах корпуса и башни орудия. Получаемая информация используется для определения оптимальной конфигурации ходовой части САО, изменением которой повышается динамическая устойчивость машины в целом, что обеспечивается исключением возможности колебаний корпуса, башни, орудия частью энергии отката, поглощенной при ударе в катке с устройствами амортизации.

Техническим результатом изобретения является возможность регистрации нагрузочных возмущений на ходовую часть САО, возникающих при выстреле орудия, без осуществления самого выстрела, с целью испытания различных технических решений (изменение материала узлов, конструкции ходовой части), с целью изменения размера диссипации энергии в узлах конструкции, что приводит к повышению динамической устойчивости САО.

Благодаря ударному нагружению свободно падающей массы появляется возможность нагружения катка с устройствами амортизации импульсным нагружением, идентичным действию откатных частей за время отката с порядком 10^-2 с.

Благодаря выполнению свободно падающей массы по величине равной массе откатных частей, приходящейся на 1 каток, и обеспечению ее скорости при ударе, равной максимальной скорости отката возможно испытание узлов САО с имитацией нескольких вариантов исполнения орудий и узлов амортизации удара.

Благодаря регистрации напряжений и ускорений на имитаторах башни и корпуса, возникающих при ударном нагружении катка с устройствами амортизации, обеспечивается возможность оптимизации процессов по задаваемым параметрам.

На фиг.1 представлена блок-схема, показывающая порядок проведения испытаний при реализации данного способа.

1. Производится подъем и фиксация падающей массы. 2. Происходит освобождение массы. 3. Формируется ударное нагружение на каток через промежуточные узлы и регистрация параметров нагружения. 4. Происходит оптимизация процесса нагружения с целью повышения динамической устойчивости. 5. Проводятся повторные исследования с целью уточнения эффективности принятых мер.

В целом, цикл испытаний производится следующим образом. Падающая масса, равная массе откатных частей, приходящихся на один каток с амортизаторами фиксируется на верхней части стенда управляемыми зацепами на высоте свободного падения, обеспечивающей заданную скорость удара имитаторам цапф в имитатор башни. Подачей сигнала на проведение опыта зацепы освобождают массу, которая формирует ударное нагружение катка через имитаторы промежуточных узлов, на которых установлены датчики регистрирующие напряжения и ускорения, данные с которых позволяют оптимизировать процесс, например, повысить жесткость в отдельных узлах подвески. Следующий цикл испытаний проводится после оптимизации процесса с целью уточнить эффективность принятых мер.

Техническим результатом изобретения является возможность регистрации нагрузочных возмущений на ходовую часть САО, возникающих при выстреле орудия, без осуществления самого выстрела, с целью испытания различных технических решений (изменение материала узлов, конструкции ходовой части), с целью изменения размера диссипации энергии в узлах конструкции, что приводит к повышению динамической устойчивости САО.

Способ определения ударных нагрузок на ходовую часть самоходного артиллерийского орудия при выстреле, при котором воспроизводство ударного нагружения откатными частями орудия обеспечивается ударом свободно падающей массы, по величине равной массе откатных частей, нагружающей один каток. Скорость свободно падающей массы равна максимальной скорости отката, при этом регистрируются напряжения на катке и устройствах амортизации и ускорения на катке, имитаторах башни и корпуса. Технический результат - повышение динамической устойчивости САО при выстреле. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ определения ударных нагрузок, воспринимаемых ходовой частью гусеничной машины с вооружением при выстреле, при проведении стендовых испытаний опорных катков ходовой части самоходных артиллерийских орудий, отличающийся тем, что нагружение катка с регистрацией сил и ускорений имитируется воздействием падающего ударника, выполненного по массе равным массе откатных частей орудия, нагружающей один каток и по скорости равной максимальной скорости отката.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что синхронно с ударным нагружением катка с устройствами амортизации регистрируются создаваемые напряжения на катке и устройствах амортизации, ускорения на катке, имитаторах башни и корпуса.