RU2367880C1

RU2367880C1 - Damping device of artillery navigation instrument

Info

Publication number: RU2367880C1
Application number: RU2008119885/02A
Authority: RU
Inventors: Сергей Алексеевич Демушкин (RU); Сергей Алексеевич Демушкин; Виктор Александрович Караков (RU); Виктор Александрович Караков; Вениамин Петрович Счастливцев (RU); Вениамин Петрович Счастливцев; Петр Андреевич Ткачев (RU); Петр Андреевич Ткачев
Priority date: 2008-05-19
Filing date: 2008-05-19
Publication date: 2009-09-20

Abstract

FIELD: weapons.

SUBSTANCE: damping device of artillery navigation instrument relates to weapons, particularly to towed, self-propelled and other artillery pieces. Proposed device comprises upper and lower platforms, two V-like plate springs fixed on the lower platform and furnished with lugs, radial plate spring with brace to thrust against the upper platform front end face, and crosswise coil springs. Upper and lower platforms are linked up by two swivel parallel motion mechanisms. Upper and lower links of parallel motion mechanisms are formed by bars fixed along the platform edges with the help of ledges, while two pairs of levers fix inclined links. Opposite ends of rear lever lower axles are linked with the help of centering tube fitted thereon with total clearance with respect to bars equal to maximum relative shift of platforms.

EFFECT: higher accuracy of measurements and artillery fire.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к военной технике, а именно к буксируемым, самоходным и другим артиллерийским орудиям.The invention relates to military equipment, namely to towed, self-propelled and other artillery pieces.

Современные артиллерийские орудия оснащаются средствами автоматизации их навигации и управления наведением на цель. Важнейшей составной частью этих средств является гироскопическое устройство. Гироскопическое устройство вырабатывает информацию в полярной системе координат об углах курса, крена и тангажа орудия (углах его наклона относительно горизонта в поперечном и продольном направлениях). Эта информация используется для точного наведения орудия на цель. Для получения достоверных данных о названных углах гироскопическое устройство должно быть скоординировано относительно базы установки его на орудии и функционально к ней привязано. Это условие является обязательным для всех типов орудий.Modern artillery guns are equipped with automation tools for their navigation and guidance guidance. The most important component of these tools is a gyroscopic device. The gyroscopic device generates information in the polar coordinate system about the angles of the course, roll and pitch of the gun (the angles of its inclination relative to the horizon in the transverse and longitudinal directions). This information is used to accurately point the gun at the target. To obtain reliable data on the named angles, the gyroscopic device must be coordinated with respect to the base of its installation on the gun and functionally attached to it. This condition is mandatory for all types of tools.

При жестком креплении гироскопического устройства на орудии оно подвергается во время выстрела большим динамическим нагрузкам в широком диапазоне частот, включая собственную (резонансную) частоту гироблока, что оказывает весьма негативное влияние как на точность угловых измерений, так и на ресурс гироблока.When the gyroscopic device is rigidly mounted on the gun, it is exposed to large dynamic loads during the shot in a wide frequency range, including the gyro unit's own (resonant) frequency, which has a very negative effect on the accuracy of angular measurements and on the gyro unit resource.

В принятом за прототип амортизаторе артиллерийского орудия патент РФ №2230280 F41G 5/16 гироскопическое устройство установлено с возможностью плоскопараллельного перемещения по трем взаимно - перпендикулярным направлениям на подпружиненном параллелограммном механизме, что позволило снизить динамические нагрузки на него при выстреле до допустимых значений.In the adopted for the prototype artillery shock absorber, RF patent No. 2230280 F41G 5/16, a gyroscopic device is installed with the possibility of plane-parallel movement in three mutually - perpendicular directions on a spring-loaded parallelogram mechanism, which allowed to reduce dynamic loads on it when fired to acceptable values.

Параллелограммный механизм в этом изобретении образован верхней подвижной и нижней неподвижной платформами с шарнирными башмаками, соединенными между собой наклонными рычагами и их осями. На нижней платформе закреплены неподвижно две V-образные и одна одноплечая пружины, а в поперечном направлении на верхних осях рычагов установлены цилиндрические пружины.The parallelogram mechanism in this invention is formed by the upper movable and lower stationary platforms with articulated shoes interconnected by tilted levers and their axes. Two V-shaped and one single-arm springs are fixed on the lower platform, and cylindrical springs are installed in the transverse direction on the upper axes of the levers.

Силовые параметры (жесткости) перечисленных пружин значительно ниже динамических нагрузок орудия, чем и достигается их гашение.The power parameters (stiffness) of the listed springs are significantly lower than the dynamic loads of the gun, which is why they are extinguished.

Инерционные параметры нагруженной прибором подвижной верхней платформы таковы, что в комплексе с жесткостями всех указанных пружин обеспечивают ей собственную частоту колебаний ниже уровня опасной резонансной частоты гироблока, чем и достигается ее фильтрация.The inertial parameters of the movable upper platform loaded with the device are such that, in combination with the stiffnesses of all these springs, provide it with its own oscillation frequency below the level of the dangerous resonant frequency of the gyro block, which ensures its filtration.

Частичное гашение вынужденных колебаний несущей платформы достигается при ее сближении с неподвижной платформой за счет рассеивания энергии на преодоление сил трения V-образных пружин по ее нижней поверхности.Partial damping of the forced vibrations of the carrier platform is achieved when it approaches the stationary platform due to the dissipation of energy to overcome the friction forces of the V-shaped springs on its lower surface.

Наряду с перечисленными достоинствами рассматриваемое изобретение имеет ряд серьезных недостатков, основными из которых являются:Along with the listed advantages, the invention in question has a number of serious disadvantages, the main of which are:

- недостаточная точность взаимного расположения составных элементов конструкции параллелограммных механизмов, влекущая возможность перекосов платформ и заедания в шарнирных их соединениях;- insufficient accuracy of the relative positioning of the structural components of the parallelogram mechanisms, entailing the possibility of distortions of the platforms and jamming in their articulated joints;

- большое количество подвижных соединений деталей параллелограммных механизмов, что приводит к излишним суммарным люфтам в их сопряжениях и, следовательно, к резкому снижению точности плоскопараллельной координации платформ и точности измерения прибора;- a large number of movable joints of parts of parallelogram mechanisms, which leads to excessive total backlash in their interfaces and, therefore, to a sharp decrease in the accuracy of plane-parallel coordination of platforms and the accuracy of measurement of the device;

- отсутствие демпфирования за счет рассеивания энергии колебаний на преодоление сил трения при удалении платформ относительно друг друга, что приводит к увеличению периода затухания колебаний несущей платформы;- the absence of damping due to the dispersion of vibrational energy to overcome the friction forces when removing the platforms relative to each other, which leads to an increase in the damping period of the oscillations of the carrier platform;

- отсутствие принудительного ограничения амплитуды колебаний несущей платформы во внештатной ситуации (например, при ударе передней части шасси орудия о непредвиденную преграду), что может привести к повреждению или выходу из строя одноплечей пружины.- the absence of a forced limitation of the amplitude of oscillations of the supporting platform in an emergency (for example, when the front of the gun’s chassis hits an unforeseen obstacle), which can lead to damage or failure of the single-arm spring.

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков для обеспечения условий высокой точности измерения навигационного прибора, а следовательно, повышения точности стрельбы.The objective of the present invention is to remedy the above disadvantages to ensure conditions of high accuracy of measurement of the navigation device, and therefore, to increase accuracy.

Поставленная задача достигается тем, что в амортизирующем устройстве навигационного артиллерийского прибора, содержащем соединенные двумя шарнирными параллелограммными механизмами верхнюю и нижнюю платформы, две закрепленные на нижней платформе V-образные пластинчатые пружины с верхними лапами, одноплечую пластинчатую пружину с консолью для упора в передний торец верхней платформы и поперечные цилиндрические пружины, верхние и нижние стороны параллелограммных механизмов выполнены в виде брусков, закрепленных по краям платформ с помощью выступов, входящих в ответные параллельные пазы платформ, а наклонные стороны параллелограммных механизмов выполнены в виде двух пар зеркального отражения шатунов, состоящих из рычагов с запрессованными в них поперечными осями, выступающими с обеих сторон, на нижних концах осей задних шатунов установлена центрирующая трубка с суммарным зазором относительно брусков, равным максимальному относительному смещению платформ, а на верхних концах осей шатунов установлены поперечные пружины, поджатые распорными трубками.The problem is achieved in that in the shock-absorbing device of the navigation artillery device, containing the upper and lower platforms connected by two articulated parallelogram mechanisms, two V-shaped leaf springs with upper paws fixed to the lower platform, a single-shoulder plate spring with a console for abutment in the front end of the upper platform and transverse coil springs, the upper and lower sides of the parallelogram mechanisms are made in the form of bars fixed at the edges of the platforms with p by the power of the protrusions included in the parallel parallel grooves of the platforms, and the inclined sides of the parallelogram mechanisms are made in the form of two pairs of mirror reflections of the connecting rods, consisting of levers with transverse axes pressed into them, protruding from both sides, a centering tube is installed at the lower ends of the axles of the rear connecting rods with a total a gap relative to the bars, equal to the maximum relative displacement of the platforms, and at the upper ends of the axles of the connecting rods installed transverse springs, preloaded by spacer tubes.

Кроме того, на одноплечую пластинчатую пружину наложена другая аналогичная по форме пластинчатая пружина, закрепленная на нижней платформе, а нижние концы рычагов заканчиваются клинообразными выступами.In addition, another one-leaf-shaped leaf spring is attached to the one-shoulder leaf spring, mounted on the lower platform, and the lower ends of the levers end with wedge-shaped protrusions.

Первый из указанных недостатков устранен за счет введения в конструкцию амортизирующего устройства двух пар (верхней и нижней) брусков с выступами спереди и сзади, входящими с минимальными зазорами в соответствующие пазы верхней и нижней платформ. Второй недостаток устранен за счет замены четырех рычагов, входящих в восемь разъемных соединений с подвижной посадкой (зазорами) с четырьмя осями, четырьмя шатунами - неразъемными сборками четырех рычагов с восемью осями. Такое выполнение параллелограммных механизмов позволяет обеспечивать предельную точность параллелограммов как по равенству противоположных его сторон, так и по их параллельности, а также облегчает технологию изготовления и сборки устройства.The first of these drawbacks is eliminated by introducing into the design of the shock-absorbing device two pairs (upper and lower) of the bars with protrusions in front and behind, which enter with minimal gaps in the corresponding grooves of the upper and lower platforms. The second drawback is eliminated by replacing four levers included in eight detachable joints with a movable landing (gaps) with four axles, four connecting rods - one-piece assemblies of four levers with eight axles. This embodiment of the parallelogram mechanisms allows for the ultimate accuracy of parallelograms both in terms of equality of its opposite sides and in their parallelism, and also facilitates the manufacturing and assembly technology of the device.

Третий недостаток исключен за счет наложения на одноплечую пружину другой аналогичной по форме пружины-демпфера, благодаря чему при работе амортизирующего устройства между ними возникает трение и рассеивание энергии колебательного движения несущей платформы.The third disadvantage is eliminated due to the imposition on the single-arm spring of another similar in shape spring-damper, due to which, when the shock-absorbing device is working, friction and dispersion of the energy of the oscillatory motion of the carrier platform arise between them.

Четвертый недостаток исключен за счет выполнения на нижних концах рычагов клинообразных выступов, ограничивающих угол их поворота при удалении верхней платформы от нижней.The fourth disadvantage is eliminated by performing wedge-shaped protrusions at the lower ends of the levers, limiting the angle of their rotation when the upper platform is removed from the lower.

Центрирующая трубка необходима для юстировки взаимного положения параллелограммов при сборке устройства. Распорные трубки между поперечными пружинами тоже служат для упрощения сборки амортизирующего устройства.A centering tube is necessary to align the relative position of the parallelograms when assembling the device. Spacer tubes between the transverse springs also serve to simplify the assembly of the shock absorber.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена профильная (боковая) проекция амортизирующего устройства, на фиг.2 - фронтальная (передняя) его проекция.The invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 a profile (side) projection of a shock-absorbing device is shown, in Fig. 2 is its front (front) projection.

Представленное на приведенных чертежах амортизирующее устройство состоит из верхней и нижней платформ в сборе, соединенных между собой шарнирными параллелограммными механизмами. По краям верхней (подвижной) платформы 1 и нижней (неподвижной) платформы 9 закреплены с помощью выступов А бруски 2 и 15, соединенные между собой шатунами 3 и 4. Каждый шатун выполнен в виде рычага с запрессованными в него двумя поперечными осями, выступающие концы которых Б расположены с возможностью поворота в отверстиях брусков 2 и 15, а противоположные выступающие концы осей: нижние Г соединены надетой на них центрирующей трубкой 5, а на верхние надеты цилиндрические пружины 6 и распорные трубки 7.Presented in the drawings, the shock-absorbing device consists of an upper and lower platform assembly, interconnected by articulated parallelogram mechanisms. On the edges of the upper (movable) platform 1 and the lower (fixed) platform 9, bars 2 and 15 are connected using the protrusions A, connected by connecting rods 3 and 4. Each connecting rod is made in the form of a lever with two transverse axes pressed into it, the protruding ends of which B are arranged to rotate in the holes of the bars 2 and 15, and the opposite protruding ends of the axes: the lower D are connected by a centering tube 5 worn on them, and cylindrical springs 6 and spacer tubes 7 are put on the upper ones.

На нижней (неподвижной) платформе 9 (фиг.1) закреплены болтами 10 две V-образные пластинчатые пружины 11 и 12 с лапами Д и Е и две одноплечие пластинчатые пружины 13 и 14 с консолями Ж (фиг.2) для упора в подвижную платформу.On the lower (fixed) platform 9 (Fig. 1) two V-shaped leaf springs 11 and 12 with legs D and E and two one-arm leaf springs 13 and 14 with consoles W (Fig. 2) are fixed for bolting into the movable platform .

На верхней платформе амортизирующего устройства крепится болтами 16 навигационный прибор 17 с гироскопическим блоком. Амортизирующее устройство с установленным на нем навигационным прибором крепится болтами к горизонтальной базе орудия.On the upper platform of the shock-absorbing device, a navigation device 17 with a gyroscopic unit is bolted 16. The shock-absorbing device with the navigation device installed on it is bolted to the horizontal base of the gun.

Функционирование предлагаемого амортизирующего устройства заключается в следующем.The functioning of the proposed shock-absorbing device is as follows.

При выстреле нижняя платформа 9 перемещается вместе с орудием под действием силы отдачи сначала назад и вниз. Верхняя (подвижная) платформа 1 с навигационным прибором 16 в силу своей инерционности и упругости кинематической связи с нижней платформой отстает от нее по фазе движения, обусловливая поворот шатунов по часовой стрелке и дополнительный прогиб сверх предварительного поджатия одноплечих пружин 13 и 14 в том же направлении. При этом консоли Д пружин скользят с трением как относительно друг друга, так и относительно торца платформы. В этот период движения на верхнюю платформу с прибором воздействуют только силы их тяжести, силы упругости одноплечих пружин и убывающей силы упругости V-образной пружины 11, которые в сумме значительно меньше возникающих при выстреле перегрузок.When fired, the lower platform 9 moves with the gun under the action of the recoil force, first back and down. The upper (movable) platform 1 with the navigation device 16, due to its inertia and elasticity of the kinematic connection with the lower platform, lags behind it in the phase of movement, causing the connecting rods to turn clockwise and additional deflection beyond the preliminary compression of the single-arm springs 13 and 14 in the same direction. When this console D springs slide with friction both relative to each other and relative to the end of the platform. During this period of movement, only the forces of their gravity, the elastic forces of the single-arm springs and the decreasing elastic forces of the V-shaped spring 11, which in total are significantly less than the overloads arising from the shot, act on the upper platform with the device.

Под действием сил упругости одноплечих пружин и сил тяжести верхняя платформа с прибором также приходит в ускоренное движение по направлению назад и вниз, в то время как нижняя платформа после торможения совершает возвратное движение под действием сил упругости грунта и элементов конструкции орудия.Under the action of the elastic forces of the single-arm springs and gravity, the upper platform with the device also comes in accelerated movement in the back and down directions, while the lower platform after braking makes a return movement under the action of the elastic forces of the soil and the construction elements of the implement.

Под действием поперечной составляющей силы отдачи верхняя платформа смещается относительно нижней вдоль осей шатунов вправо или влево, поджимая поперечные пружины в том или другом направлении, и после определенного их поджатия совершает возвратное движение.Under the action of the transverse component of the recoil force, the upper platform is shifted relative to the lower along the axes of the connecting rods to the right or left, compressing the transverse springs in one direction or another, and after a certain preload they make a return movement.

Силы упругости всех пружин амортизирующего устройства значительно меньше прилагаемых со стороны орудия сил, что и позволяет снизить прилагаемые к прибору перегрузки. При этом колебания несущей платформы имеют затухающий характер благодаря трению лап V-образных пружин по нижней ее плоскости, консолей одноплечих пружин по ее торцу и между собой.The elastic forces of all the springs of the shock-absorbing device are much less than the forces exerted by the implement, which makes it possible to reduce the overloads applied to the device. Moreover, the oscillations of the carrier platform are damped due to the friction of the paws of the V-shaped springs along its lower plane, the consoles of the one-arm springs along its end and between each other.

Строгая координация параллелограммов амортизирующего устройства относительно его платформы и значительное сокращение подвижных соединений его конструктивных элементов позволяют обеспечить высокую точность плоскопараллельного положения навигационного прибора во всех направлениях орудия и тем самым увеличить точность его стрельбы.Strict coordination of the parallelograms of the shock-absorbing device relative to its platform and a significant reduction in the movable joints of its structural elements make it possible to ensure high accuracy of the plane-parallel position of the navigation device in all directions of the gun and thereby increase the accuracy of its fire.

Claims

1. The shock-absorbing device of a navigational artillery device comprising upper and lower platforms connected by two articulated parallelogram mechanisms, two V-shaped leaf springs with feet fixed to a lower platform, a single-shoulder leaf spring with a console for abutting against the front end of the upper platform, and transverse cylindrical springs, characterized the fact that the upper and lower links of the parallelogram mechanisms are formed by bars fixed along the edges of the platforms by means of protrusions included in the holes significant parallel grooves of the platforms, and the inclined links with two pairs of levers with transverse axes pressed into them, protruding from both sides, while the outer ends of the axles are rotatably located in the holes of the bars, and the opposite ends of the lower axes of the rear levers are connected by a centering tube worn on them with a total clearance relative to the bars equal to the maximum relative displacement of the platforms, and transverse cylindrical springs are placed on opposite ends of the upper axes of the levers distribution pipes.

2. The shock-absorbing device according to claim 1, characterized in that an additional single-shoulder leaf spring is mounted on the single-arm leaf spring fixed to the lower platform.

3. The shock-absorbing device according to claim 1, characterized in that the levers are made with wedge-shaped protrusions.