RU2098742C1

RU2098742C1 - Artillery shell case

Info

Publication number: RU2098742C1
Application number: RU96100295/02A
Authority: RU
Inventors: В.М. Кореньков; Г.Г. Тулупов; А.Ф. Трудов; Н.А. Макаровец; В.И. Кузнецов; кин Ю.П. Себ; Ю.П. Себякин; А.Д. Филисов; В.Т. Копанев; Г.Г. Масленников; В.Б. Строченков
Original assignee: Федеральный казенный завод "Штамп"; Государственное научно-производственное предприятие "Сплав"
Priority date: 1996-01-05
Filing date: 1996-01-05
Publication date: 1997-12-10

Abstract

FIELD: ammunition, in particular, artillery shell cases, applicable for enhancing the reliability of cases operating at a pressure above 4800 kgf/sq cm. SUBSTANCE: the known case using a seamless body with a flanged bottom has a collar swell made in the area of transition of the body inner surface to the bottom and conjugate to them. EFFECT: enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к конструкции артиллерийских гильз, и может быть использовано для повышения надежности гильз, работающих при давлениях выше 3800 кг/см². Известны конструкции артиллерийских гильз, в которых решается одно из важнейших требований, предъявляемых к ним при выстреле, это обеспечение прочности нижней части корпуса в месте перехода стенки гильзы в дно.The invention relates to ammunition, in particular to the design of artillery shells, and can be used to increase the reliability of shells operating at pressures above 3800 kg / cm ² . Known design artillery shells, which solves one of the most important requirements for them when firing, is to ensure the strength of the lower part of the body at the junction of the wall of the shell into the bottom.

В настоящее время известна наиболее близкая по технической сути и достигаемому техническому эффекту цельнотянутая артиллерийская гильза (заявка Великобритании N 1423670, кл. F 42 B 9/20, 1976), содержащая корпус и дно с фланцем. Currently known the closest in technical essence and the achieved technical effect of a seamless artillery shell (UK application N 1423670, CL F 42 B 9/20, 1976), containing the body and the bottom with a flange.

Такая гильза нашла широкое применение для артиллерийских орудий, работающих при давлении не более 4800 кгс/см².Such a sleeve is widely used for artillery guns operating at a pressure of not more than 4800 kgf / cm ² .

Однако известная гильза имеет существенный недостаток. Так, при экстракции гильз, работающих при давлениях порядка 5500 кгс/см², имело место появление надрывов, поперечных трещин, исключающих их повторное использование.However, the known sleeve has a significant drawback. So, during the extraction of sleeves operating at pressures of the order of 5500 kgf / cm ² , tears and transverse cracks appeared that precluded their reuse.

Проведение исследования показало следующее. The study showed the following.

Наличие рабочего давления порядка 5500 кгс/см² в совокупности с высокой динамикой процесса выстрела резко ухудшило работоспособность гильз, надежно функционирующих при давлениях не больше 4800 кгс/см².The presence of a working pressure of the order of 5500 kgf / cm ² in combination with the high dynamics of the shot process sharply worsened the performance of the liners that reliably operate at pressures not more than 4800 kgf / cm ² .

Это объясняется тем, что при высоких давлениях из-за повышенной деформации каморы орудия, узла запирания напряжения, возникающие в гильзе, превышают предел текучести ее материала и вызывают появление местного утонения стенки корпуса так называемой "шейки". This is due to the fact that at high pressures due to increased deformation of the gun’s chamber, the locking block, the stresses arising in the sleeve exceed the yield strength of its material and cause the appearance of local thinning of the body wall of the so-called “neck”.

Опасность образования "шейки" состоит в том, что визуально ее трудно обнаружить на гильзе, а повторное использование гильзы неизбежно приводит к обрыву гильзы по месту "шейки" и, как следствие, к выходу орудия из строя и травмированию бойцов расчета. The danger of the formation of a “neck” is that visually it is difficult to detect it on the sleeve, and repeated use of the sleeve inevitably leads to the breakage of the sleeve in the place of the “neck” and, as a result, to the failure of the gun and injury to the crew members.

Решить вопрос улучшения функционирования нижней части корпуса гильзы обычным увеличением толщины стенки почти невозможно, так как этот параметр ограничен жесткими требованиями, определяемыми уменьшением объема и вместимостью заряда, а также требованиями внутренней баллистики. Кроме того, увеличивается металлоемкость гильзы. It is almost impossible to solve the problem of improving the functioning of the lower part of the liner case by a usual increase in wall thickness, since this parameter is limited by stringent requirements determined by the decrease in volume and charge capacity, as well as the requirements of internal ballistics. In addition, increases the metal consumption of the liner.

Общими признаками известной гильзы с предлагаемой является наличие в ней корпуса и дна с фланцами. Common signs of the known sleeve with the proposed is the presence in it of the body and bottom with flanges.

В отличие от прототипа в предлагаемой артиллерийской гильзе, в зоне перехода внутренней поверхности корпуса гильзы в дно выполнено сопряженное с ними кольцевое утолщение. Unlike the prototype in the proposed artillery shell, in the transition zone of the inner surface of the shell body to the bottom, an annular thickening associated with them is made.

Предлагаемая конструкция имеет преимущества перед прототипом. Так, введение кольцевого утолщения в зоне перехода внутренней поверхности корпуса в дно и сопряженного с ними исключает образование местного утонения корпуса ("шейки"). Это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемыми техническими результатами. The proposed design has advantages over the prototype. So, the introduction of an annular thickening in the zone of transition of the inner surface of the body to the bottom and associated with them eliminates the formation of local thinning of the body ("neck"). This allows us to conclude that there is a causal relationship between the totality of the essential features of the claimed technical solution and the achieved technical results.

Задачей изобретения является повышение надежности работы артиллерийских гильз при высоких, более 4800 кгс/см² давлениях.The objective of the invention is to increase the reliability of artillery shells at high, more than 4800 kgf / cm ² pressure.

Сущность изобретения заключается в том, что артиллерийская гильза, содержащая корпус и дно с фланцем, в отличие от прототипа в зоне перехода внутренней поверхности корпуса в дно имеет сопряженное с ними кольцевое утолщение. The essence of the invention lies in the fact that the artillery sleeve containing the body and the bottom with a flange, in contrast to the prototype in the zone of transition of the inner surface of the body to the bottom, has an annular thickening associated with them.

Изобретение поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

На продольном разрезе гильзы, имеющей корпус 1 с диаметром под фланцем "Дп. ф. ", фланец 2, дно 3 с толщиной Т, изображено кольцевое утолщение 4 в нижней части корпуса с размерами h высота; D диаметр. On the longitudinal section of the sleeve having a housing 1 with a diameter under the flange "Dp.", Flange 2, bottom 3 with a thickness T, an annular thickening 4 is shown in the lower part of the housing with dimensions h height; D diameter.

Как показывает многолетняя практика отработки артиллерийских гильз, наибольшее напряжение в момент максимального давления возникает в нижней части корпуса гильзы в месте перехода стенки гильзы в дно. Во всех известных гильзах стенка сопрягается с дном радиусом 8 10 мм или прямолинейной образующей. As the long-term practice of practicing artillery shells shows, the greatest tension at the time of maximum pressure occurs in the lower part of the shell body at the transition point of the shell wall to the bottom. In all known sleeves, the wall mates with the bottom with a radius of 8 10 mm or a rectilinear generatrix.

Металл в этих сечениях деформируется не только в радиальном, но и в осевом направлениях. Metal in these sections is deformed not only in the radial, but also in the axial directions.

Следует отметить, что в осевом направлении деформации подвергается нижняя часть гильзы. В других сечениях стенки корпуса не деформируются в осевом направлении из-за плотного их прижатия к каморе в процессе выстрела. It should be noted that in the axial direction of deformation, the lower part of the sleeve is exposed. In other sections, the walls of the body are not deformed in the axial direction due to their tight pressing against the chamber during the shot.

Величина радиальной деформации равна сумме начального зазора между стенками гильзы и каморы и величине радиальной упругой деформации каморы ствола при выстреле. The magnitude of the radial deformation is equal to the sum of the initial clearance between the walls of the liner and the chamber and the magnitude of the radial elastic deformation of the barrel chamber when fired.

Величина осевой деформации нижней части корпуса равна сумме зазора между зеркалом затвора и наружной поверхностью дна гильзы и величине упругой деформации узла запирания. The magnitude of the axial deformation of the lower part of the housing is equal to the sum of the gap between the gate mirror and the outer surface of the bottom of the sleeve and the amount of elastic deformation of the locking unit.

Совершенно очевидно, что с ростом давления пропорционально растут радиальная и осевая деформации, но чем больше деформация, тем больше напряжения в этих сечениях. При превышении суммы радиальных и осевых напряжений предела текучести металл гильзы в сечениях начинает "плыть", т.е. резко возрастают остаточные деформации гильзы и образовывается "шейка" (утонение стенки). И при экстракции (усилие экстракции в современных орудиях достигается 8-12 т) в этих местах появляются надрывы, поперечные трещины. It is quite obvious that with increasing pressure, the radial and axial strains proportionally increase, but the greater the strain, the greater the stress in these sections. When the sum of the radial and axial stresses of the yield strength is exceeded, the sleeve metal in the sections begins to “float”, i.e. the residual deformation of the sleeve sharply increases and a “neck” is formed (thinning of the wall). And during extraction (the extraction force in modern tools reaches 8-12 tons), tears and transverse cracks appear in these places.

Внутреннее кольцевое утолщение, расположенное в зоне образования "шейки", являясь своего рода демпфером, уменьшает растягивающие напряжения в нижней части корпуса, уменьшает остаточные напряжения гильзы и, следовательно, улучшает условия экстракции и работоспособность гильзы. The inner annular thickening located in the neck formation zone, being a kind of damper, reduces tensile stresses in the lower part of the body, reduces the residual stresses of the sleeve and, therefore, improves the extraction conditions and the working capacity of the sleeve.

Функционирование гильзы осуществляется следующим образом. The functioning of the sleeve is as follows.

При выстреле, под давлением пороховых газов, корпус гильзы деформируется в радиальном направлении. Нижняя часть гильзы, кроме того, деформируется также и в осевом направлении. При этом благодаря наличию в зоне перехода внутренней поверхности корпуса в дно кольцевого утолщения, выполненного, например, с размерами: отношение высоты h кольца уплотнения к толщине Т дна, равным 0,17 0,56, и внутреннего диаметра D кольцевого утолщения к диаметру гильзы под фланцем D_пф, равным 0,68 0,94, сумма радиальных и осевых напряжений не превышает предела текучести, поэтому обеспечивается нормальная работоспособность гильзы при высоких давлениях в пределах от 4800 кгс/см² до 7500 кгс/см².When fired, under the pressure of powder gases, the case of the sleeve is deformed in the radial direction. The lower part of the sleeve, in addition, is also deformed in the axial direction. Moreover, due to the presence in the transition zone of the inner surface of the body into the bottom of the annular thickening, made, for example, with the dimensions: the ratio of the height h of the seal ring to the thickness T of the bottom, equal to 0.17 0.56, and the inner diameter D of the annular thickening to the diameter of the sleeve under with a flange D _pf equal to 0.68 0.94, the sum of the radial and axial stresses does not exceed the yield strength, therefore, the normal operation of the sleeve at high pressures in the range from 4800 kgf / cm ² to 7500 kgf / cm ^{2 is} ensured.

Таким образом, совокупное использование новых технических решений и их размерных параметров в предлагаемой гильзе позволяет получить приращение по сравнению с прототипом положительного эффекта при ее эксплуатации. Thus, the combined use of new technical solutions and their dimensional parameters in the proposed sleeve allows you to get an increment compared with the prototype of the positive effect during its operation.

Технико-экономическая обоснованность применения изобретения подтверждается исключением выходов из строя орудий при выстрелах предлагаемыми гильзами. The feasibility study of the use of the invention is confirmed by the exclusion of failure of the guns when firing the proposed cartridges.

По данному изобретению была разработана конструкторская документация, по которой изготовлена опытная партия, испытанная с положительными результатами. According to this invention, design documentation was developed, according to which an experimental batch was produced, tested with positive results.

По результатам этих испытаний предлагаемая конструкция признана более полезной и перспективной по сравнению с прототипом и рекомендована для использования в массовом производстве. According to the results of these tests, the proposed design is recognized as more useful and promising in comparison with the prototype and is recommended for use in mass production.

Claims

An artillery sleeve containing a seamless body, a bottom with a flange, an annular thickening associated with them, located in the zone of transition of the inner surface of the body to the bottom, characterized in that the annular thickening is made with a height of 0.17 0.56 bottom thickness and an inner diameter of 0.68 0 , 94 outer diameter of the sleeve housing under the flange.