ES2968411T3 - Freno de cañón - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un freno de boca para frenar el cañón durante el retroceso de un arma de cañón, que comprende un cilindro hueco, una varilla de control (2) que está dispuesta en el cilindro y un vástago de pistón (3) que rodea la varilla de control. El vástago del pistón se puede mover coaxialmente al cilindro y a la varilla de control, y el interior del cilindro se llena con líquido de frenos (11). Durante la trayectoria de frenado, la barra de control presenta en primer lugar un diámetro constante, que es tan grande como lo necesita la munición para salir del cañón del arma con cañón. A continuación está previsto un perfil de control en el que la barra de control puede tener otro diámetro. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Freno de cañón
La presente invención se refiere a un freno de cañón para frenar el cañón durante el retroceso un arma de cañón. Tales frenos de cañón son necesarios para armas de fuego de cañón. Estos se conocen tanto en cañones estacionarios como en cañones móviles, por ejemplo, en vehículos de combate.
La precisión de un arma de cañón con retroceso depende de distintos factores, en este sentido es importante, en particular, que no actúen fuerzas asimétricas sobre el cañón durante el paso de la munición por él. Sin embargo, en las armas de cañón con retroceso esto es inevitable. Por lo tanto, es importante mantener las fuerzas que actúan sobre el cañón lo más reducidas posible durante el paso de la munición a través del cañón.
Para reducir las fuerzas que actúan sobre el carro, el cañón del arma se mueve hacia atrás a medida que pasa la munición, es decir, en dirección opuesta a la dirección de la munición. Sobre la masa de retorno del cañón actúan, además de las fuerzas de masa del cañón, las fuerzas de los dispositivos de transporte previo y de los frenos de cañón.
Un requisito para una alta precisión del arma es evitar la excitación por vibración del cañón del arma. Por ello, generalmente se utilizan frenos de cañón que están dispuestos simétricamente con respecto al eje central de cañón y la fuerza de frenado resultante se encuentra en el eje central de cañón. Con una disposición de este tipo, sería ventajoso que los frenos de cañón generaran las mismas fuerzas de frenado en cada momento durante el paso de la munición por el cañón. Sin embargo, debido a las tolerancias de fabricación de los frenos de cañón, las desviaciones son inevitables.
Estas desviaciones crean fuerzas diferenciales en los frenos de cañón, lo que hace vibrar la masa de retorno y, en particular, el cañón del arma, lo que repercute negativamente en la precisión del disparo.
Para evitar el desplazamiento en la fuerza de frenado resultante con respecto al eje central de cañón causado por las diferencias de fabricación, por el estado de la técnica se conocen distintos enfoques de solución.
Una posible solución es hacer que la fuerza de frenado solo surta efecto una vez que la munición ha salido del cañón. Para ello se mantiene muy grande la sección transversal de frenado al inicio del recorrido de retorno, de modo que la fuerza de frenado sea muy pequeña. Este planteamiento se conoce, por ejemplo, por el documento EP 002786381.
Otra forma de evitar el desplazamiento de la fuerza de frenado es construir el freno de cañón concéntricamente alrededor del cañón. De esta manera, la fuerza discurre en el eje central de cañón, sin embargo, este planteamiento requiere mucho espacio alrededor del cañón.
Otra posibilidad para evitar el desplazamiento de la fuerza de frenado es utilizar un pistón que en primer lugar se pueda mover axialmente de manera libre y que primero deba superar un juego axial para generar una fuerza de frenado. Un planteamiento de este tipo se conoce, por ejemplo, por el documento EP 0351501 B1. Sin embargo, esta solución también requiere más espacio porque el vástago de pistón en esta solución debe ser más largo que en el freno de cañón convencional.
Por el documento DE 542316 C se conoce un freno de cañón para frenar el cañón cuando un arma de cañón con retroceso y avance. En él, se describe un cilindro hueco con un diámetro exterior y un diámetro interior. En el cilindro se encuentra una varilla de control D y un vástago de pistón que rodea la varilla de control. El vástago de pistón, junto con el pistón B1, que rodea la varilla de control, puede moverse dentro del cilindro de manera coaxial al cilindro y a la varilla de control. El espacio interior del cilindro está lleno de fluido de frenos.
Otros frenos de cañón se conocen por los documentos GB 125465 A y US 483829 A.
Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es superar las desventajas de las soluciones conocidas por el estado de la técnica y garantizar un freno de cañón que, en comparación con los frenos de cañón convencionales, no requiera más espacio y pueda ejercer una fuerza de frenado desde el inicio de la carrera de frenado. Esta fuerza de frenado debería poder controlarse en el posterior desarrollo del movimiento de frenado. Con este diseño se debe impedir que, al utilizar varios frenos de cañón, estos generen diferentes fuerzas de frenado al mismo.
Estos objetivos mencionados se resuelven con las características de la reivindicación principal. Para ello, se propone un freno de cañón para frenar el cañón durante el retroceso de un arma de cañón. Este freno de cañón presenta un cilindro hueco, lo que implica que presenta un diámetro exterior y un diámetro interior. El diámetro exterior es, por tanto, el de la pared exterior del cilindro y el diámetro interior está definido por el espacio interior hueco del cilindro. En el cilindro está dispuesta una varilla de control y un vástago de pistón que rodea la varilla de control. Este vástago de pistón que rodea la varilla de control está dispuesto coaxialmente al cilindro dentro del cilindro y puede moverse coaxialmente con respecto a la varilla de control. Por tanto, el vástago de pistón también se puede mover coaxialmente con respecto al cilindro. El movimiento del vástago de pistón puede limitarse en este sentido mediante medidas estructurales del cilindro, por ejemplo, mediante resaltes o ranuras guía dentro del cilindro. De acuerdo con la invención, el espacio interior del cilindro está lleno de fluido de freno.
Además, el vástago de pistón presenta un intersticio de control que está dispuesto entre el vástago de pistón y el vástago de control. Al moverse el vástago del pistón, el fluido de freno, que se desplaza al moverse el vástago de pistón, debe fluir ahora a través del intersticio de control para poder compensar el volumen del fluido de freno. El intersticio de control está diseñado a este respecto de tal manera que el flujo del fluido de freno a través del intersticio de control genera una fuerza de frenado durante el movimiento del vástago de pistón.
La varilla de control, a su vez, está provista de diferentes diámetros en el curso longitudinal del cilindro. Para ello, la varilla de control presenta zonas con diámetro constante, así como zonas con diámetros que se estrechan o zonas con diámetros que se ensanchan. De acuerdo con la invención, la varilla de control presenta una primera zona de diámetro constante que se une el extremo en el que la varilla de control se corresponde con el diámetro interior del cilindro. La zona que se une de la varilla de control está provista de un diámetro que se estrecha o se ensancha o de zonas en las que el diámetro permanece constante. Debido a estos diferentes diámetros, se puede diseñar el curso del recorrido de frenado con diferentes fuerzas de frenado. La varilla de control garantiza así que las fuerzas de frenado puedan controlarse durante el curso de un movimiento de frenado. Las correspondientes zonas con los diferentes diámetros de la varilla de control se pueden adaptar a este respecto a una característica de frenado deseada individualmente. Las diferentes zonas con los diferentes diámetros de la varilla de control representan, por tanto, el perfil de control de la varilla de control.
De acuerdo con la invención, la varilla de control se introduce en el cilindro concreta y preferentemente enroscándola. Sin embargo, también se puede introducir en el cilindro mediante ajuste a presión. También son concebibles otros tipos de instalación de la varilla de control en el cilindro, por ejemplo, soldadura blanda o fuerte. La varilla de control se inserta en el cilindro de tal manera que se prevea una profundidad de inserción fija, lo que significa que, en la fabricación de diferentes frenos de cañón, la varilla de control siempre se inserta en el cilindro a una profundidad de inserción determinada. Cuando se atornilla, esto se corresponde con la misma profundidad de atornillado determinada.
En la primera zona de la varilla de control, que presenta un diámetro constante y está unida al extremo de la varilla de control que se corresponde con el diámetro interior del cilindro, el diámetro es constante y se corresponde preferentemente con la longitud que requiere el recorrido del freno durante el paso de munición por el cañón del arma. De este modo se garantiza que las zonas con diferentes diámetros desarrollen su efecto de frenado o controlen el efecto de frenado solo después de que la munición haya salido del cañón del arma.
Como fluido de freno se utiliza preferentemente un líquido hidráulico. Asimismo, el vástago de control del cilindro y el vástago del pistón están fabricados preferentemente de metal. Estas realizaciones garantizan que se puedan utilizar materiales estándar, tanto para el líquido de frenos como para la construcción de los componentes mecánicos. Además, el arma de cañón presenta preferentemente un soporte sobre el que está dispuesto el cilindro. De este modo, el vástago del pistón está conectado con el cañón de retorno del arma de cañón. Alternativamente, también se puede diseñar el freno de cañón con un efecto invertido, de modo que el soporte del arma de cañón esté dispuesto sobre el vástago del pistón y el cilindro esté unido con el cañón de retorno del arma de cañón. A la hora de montarlo únicamente es importante que se haya previsto una parte estacionaria y una parte móvil que esté conectada a la parte de retorno del arma.
De acuerdo con la invención, el freno de cañón se puede utilizar para frenar el cañón durante el retroceso de un arma de cañón. Sin embargo, para frenar un cañón se utilizan preferentemente dos frenos de cañón. La disposición de los dos frenos de cañón para frenar el arma de cañón con retroceso está diseñada preferentemente de tal manera que el cañón del arma de cañón presente un eje central de cañón y los frenos de cañón estén dispuestos simétricamente con respecto al eje central de cañón. El eje central de cañón es a este respecto el eje central en la dirección longitudinal del cañón del arma.
Dado que en el freno de cañón de acuerdo con la invención la distancia de frenado comienza al principio, la varilla de control no tiene que ser más larga que en los frenos de cañón convencionales, por lo que el freno de cañón propuesto no necesita más espacio que los frenos de cañón convencionales. Además, se mantiene reducido el esfuerzo técnico necesario para fabricar las secciones transversales de la varilla de control.
La primera zona de la varilla de control de diámetro constante se fabrica con tolerancias muy ajustadas, ya que en este caso es importante que, cuando se utilizan varios frenos de cañón, el diámetro de esta primera zona sea siempre lo más igual posible. De lo contrario, se producen las vibraciones anteriormente descritas dentro del arma de cañón cuando se dispara la munición. En las restantes zonas del recorrido de frenado, de la varilla de control, estas estrechas tolerancias ya no son tan importantes, ya que una vez que la munición ha pasado por el cañón del arma, la precisión de la munición ya no se ve afectada.
Otras características se desprenden del dibujo adjunto. Muestra
la Figura 1 - una sección transversal de un freno de cañón de acuerdo con la invención.
La figura 1 muestra en sección la parte relevante de un freno de cañón de acuerdo con la invención. El freno de cañón se compone de un cilindro 1 que es hueco y, por tanto, presenta un diámetro exterior y otro interior. La varilla de control 2 está dispuesta en el cilindro 1. La varilla de control 2 presenta un extremo 7 que tiene el mismo diámetro que el diámetro interior del cilindro.
Un vástago de pistón 3 que rodea la varilla de control 2 está previsto, además, dentro del cilindro 1 y está dispuesto de tal manera que el vástago de pistón 3 puede moverse coaxialmente al cilindro 1 y a la varilla de control 2. El movimiento del vástago de pistón 3 está limitado por las condiciones estructurales del cilindro 1.
Preferentemente, la varilla de control 2 está atornillada en el cilindro 1 y el vástago de pistón 3 está conectado con la masa de retorno que se ha de frenar. En el ejemplo de la figura 1 se propone conectar el cilindro 1 con el soporte. El espacio interior del cilindro 1 está llenado con un fluido de freno 11. El vástago de pistón 3 presenta, además, un intersticio de control 4 que está dispuesto entre el vástago de pistón 3 y la varilla de control 2. Este intersticio de control 4 determina la fuerza de frenado del freno de cañón. Si la masa que se ha de frenar retrocede, el vástago de pistón 3 se mueve hacia la derecha. De este modo, el vástago de pistón 3 se aleja del extremo 7 de la varilla de control 2 durante el movimiento de frenado.
Cuando el vástago de pistón 3 se mueve, el fluido de freno debe pasar a través del intersticio de control 4 para crear una compensación de volumen. La fuerza de frenado se genera así mediante el fluido de freno que fluye o presiona a través del intersticio de control 4.
La varilla de control 2 posee una primera zona 5 que está unida al extremo 7 de la varilla de control 2. En esta zona 5, la varilla de control 2 tiene un diámetro constante. Este diámetro constante tiene la ventaja de que, incluso con diferentes profundidades de atornillado 6 de la varilla de control 2 en el cilindro 1, las fuerzas de frenado de varios frenos de cañón permanecen iguales al inicio del recorrido de retorno. Esta primera zona 5 debería fabricarse con tolerancias muy estrechas, de modo que esta zona 5 solo pueda generar pequeñas diferencias en su fuerza de frenado cuando se utilizan diferentes frenos de cañón.
Esta primera zona 5 es preferentemente tan larga como requiera la masa de retorno hasta que la munición que se ha de disparar haya salido del cañón del arma. Solo después de esta primera zona 5 comienza el perfil de control propiamente dicho.
En los frenos de cañón convencionales, el perfil de control comienza inmediatamente, lo que, en caso de grandes tolerancias y diferentes profundidades de atornillado, conduce a diferentes intersticios de control y, por tanto, a diferentes fuerzas de frenado.
Después de que la munición haya salido del cañón, comienza el perfil de control propiamente dicho, que se compone de diferentes zonas 8, 9, 10 con diámetros que se estrechan y/o se ensanchan o diámetros constantes. A través de estas diferentes zonas, se puede realizar el perfil de control específico que deba presentar el freno.
La presente invención no se limita a las características anteriormente mencionadas, sino que también son concebibles otros diseños. Así, sería posible fabricar partes del freno de cañón (vástago de pistón de cilindro y/o varilla de control) a partir de un material distinto del metal. En este sentido, también es posible utilizar materiales con una ligera elasticidad. Con el uso de tales materiales se pueden realizar fuerzas dinámicas al iniciarse la operación de frenado.
Claims (11)
1. Freno de cañón para frenar el cañón durante el retroceso de un arma de cañón,
con un cilindro hueco (1) que presenta un diámetro exterior y un diámetro interior una varilla de control (2) dispuesta en el cilindro,
un vástago de pistón (3) que rodea la varilla de control, y puede moverse dentro del cilindro (1) coaxialmente al cilindro (1) y a la varilla de control (2),
estando lleno el cilindro (1) de un fluido de freno (11),
correspondiéndose la varilla de control (2) con el diámetro interior del cilindro (1) en un extremo (7) y presentando el vástago de pistón (3) un espacio de control (4) entre el vástago de pistón (3) y la varilla de control (2),
presentando
la varilla de control (2) una primera zona (5) de diámetro constante que está unida al extremo (7),
y una segunda zona (8, 9, 10) con diámetros que se estrechan y/o se ensanchan, y representan el perfil de control de la varilla de control (2).
2. Freno de cañón según la reivindicación 1,caracterizado por quela varilla de control (2) está atornillada al cilindro (1).
3. Freno de cañón según la reivindicación 2,caracterizado por quela varilla de control (2) está atornillada a una profundidad de atornillado determinada (6).
4. Freno de cañón según una de las reivindicaciones 1 a 3,caracterizado por quela primera zona (5) presenta al menos una longitud que se corresponde con el retroceso del cañón del arma de cañón, que se produce cuando la munición atraviesa el arma de cañón durante el disparo.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4,caracterizado por queel fluido de freno (11) es un líquido hidráulico.
6. Freno de cañón según una de las reivindicaciones 1 a 5,caracterizado por queel arma de cañón presenta un soporte sobre el que está dispuesto el cilindro (1) y el vástago de pistón (3) está conectado al cañón de retorno del arma de cañón.
7. Freno de cañón según una de las reivindicaciones 1 a 5,caracterizado por queel arma de cañón presenta un soporte sobre el que está dispuesto el vástago de pistón (3) y el cilindro (2) está conectado al cañón de retorno del arma de cañón.
8. Freno de cañón según una de las reivindicaciones 1 a 7,caracterizado por queel cilindro (1), la varilla de control (2) y/o el vástago del pistón (3) están fabricados de metal.
9. Freno de cañón según una de las reivindicaciones 1 a 8,caracterizado por queestán previstos al menos dos frenos de cañón para frenar el cañón durante el retroceso de un arma de cañón.
10. Freno de cañón según la reivindicación 9,caracterizado por queel cañón del arma de cañón presenta un eje central de cañón y los frenos de cañón están dispuestos simétricamente con respecto al eje central de cañón.
11. Freno de cañón según una de las reivindicaciones 1 a 10,caracterizado por queel perfil de control presenta zonas adicionales con un diámetro constante.
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