RU2692523C9

RU2692523C9 - Wedge shutter locking mechanism of artillery weapon

Info

Publication number: RU2692523C9
Application number: RU2018145968A
Authority: RU
Inventors: Евгений Евгеньевич Юхневич
Original assignee: Акционерное общество "Завод N9" (АО "Завод N9")
Priority date: 2018-12-25
Filing date: 2018-12-25
Publication date: 2020-03-26
Also published as: RU2692523C1

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.

SUBSTANCE: invention relates to locking mechanisms of artillery weapons. Wedge gate comprises wedge in breech groove, cranks with rollers on axles. Wedge has contact pads to support cranks. Support surfaces of cranks have roundings coinciding with working surface of rollers. During shooting load is received by cranks.

EFFECT: higher reliability of wedge gate, reduced bending loads, stresses and deformations in crankshaft pairs of artillery pieces locking mechanism.

1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое техническое решение относится к военной технике и может быть использовано при проектировании или модернизации пушек.The proposed technical solution relates to military equipment and can be used in the design or modernization of guns.

Широкое применение в артиллерийских орудиях имеет клиновый затвор, открывание и закрывание которого выполняется одним или двумя кривошипами, установленными на оси кривошипов. На шипах кривошипов установлены ролики, которые, воздействуя на стенки пазов клина, перемещают его вдоль клинового паза, открывая или закрывая затвор. Клинья могут быть горизонтального или вертикального действия.Widespread use in artillery guns has a wedge bolt, the opening and closing of which is carried out by one or two cranks mounted on the axis of the cranks. On the spikes of the cranks, rollers are installed, which, acting on the walls of the grooves of the wedge, move it along the wedge groove, opening or closing the shutter. Wedges can be horizontal or vertical action.

При этом кривошипы могут располагаться как по бокам клина, так и в центре (пат. US №4130047, F41F 11/02, от 06.12.1976). Ось кривошипов может размещаться как впереди клинового паза, так и позади него.In this case, the cranks can be located both on the sides of the wedge, and in the center (US Pat. No. 4130047, F41F 11/02, dated 06/12/1976). The crank axis can be placed both in front of the wedge groove and behind it.

При описании затворов обычно разделяют их на несколько механизмов по функциональному назначению, например, открывающий, закрывающий, выбрасывающий и т.д. При этом одни и те же детали могут входить в разные механизмы. Имеется в затворе и запирающий механизм, который исключает возможность вылета поддона во время выстрела и состоит из оси кривошипов, кривошипов с роликами и клина. When describing gates, they are usually divided into several mechanisms according to their functional purpose, for example, opening, closing, ejecting, etc. At the same time, the same details can be included in different mechanisms. There is a locking mechanism in the bolt, which eliminates the possibility of the pallet flying out during the shot and consists of the axis of cranks, cranks with rollers and a wedge.

На клин во время выстрела со стороны поддона действует сила пороховых газов. Так как опорная поверхность казенника выполнена под углом, возникающая равнодействующая сила пытается открыть клин. The force of powder gases acts on the wedge during a shot from the side of the pallet. Since the supporting surface of the breech is angled, the resultant force is trying to open the wedge.

Кривошип при выстреле выполняет функцию запирающего звена, исключающего самопроизвольное открывание клина. Это достигается тем, что равнодействующая сила, действующая на кривошип, проходит через ось кривошипов, не создавая момента. Равнодействующая возникает в результате действия двух сил: со стороны клина на ролик в двух точках; силы со стороны клина и реакции со стороны казенника или трубы (при переднем расположении оси кривошипов). Если под действием каких-либо сил при выстреле кривошип начнет поворачиваться, на ролик со стороны клина будет действовать только одна сила и контактная площадка должна быть выполнена так, чтобы эта сила создавала закрывающий момент на оси кривошипов, который будет стремиться повернуть кривошипы в начальное положение и запереть клин. Этот принцип запирания реализован в имеющихся конструкциях, например, в известных клиновых затворах артиллерийских орудий типа 2А46М клин при выстреле запирается роликом, консольно установленным на шип кривошипа («125-мм танковые пушки 2А46М и 2А46М-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2А46М. ТО», Военное издательство МО СССР, Москва, 1983, стр.23). При этом кривошип, наряду со сжимающей силой, нагружается и изгибающим моментом, что создает значительные напряжения в материале.The crank when fired performs the function of a locking link, eliminating the spontaneous opening of the wedge. This is achieved by the fact that the resultant force acting on the crank passes through the axis of the cranks without creating a moment. The resultant arises as a result of the action of two forces: from the side of the wedge to the roller at two points; forces from the side of the wedge and reactions from the side of the breech or pipe (with the front axle of the cranks). If under the influence of any forces during the firing the crank starts to turn, only one force will act on the roller from the side of the wedge and the contact area should be made so that this force creates a closing moment on the axis of the cranks, which will tend to turn the cranks to the initial position and lock the wedge. This principle of locking is implemented in existing designs, for example, in the well-known wedge-type artillery gates of type 2A46M, the wedge is locked with a roller mounted on a crank pin when firing ("125A 2A46M and 2A46M-1 tank guns. Technical description and operating instructions 2A46M. TO ”, Military Publishing House of the Ministry of Defense of the USSR, Moscow, 1983, p. 23). At the same time, the crank, along with compressive force, is loaded with a bending moment, which creates significant stresses in the material.

В другом техническом решении в конструкции клинового затвора артиллерийского орудия кривошипы установлены между выбрасывателями в передней части клинового паза (пат. RU №2089810, F41A 3/10, от 19.03.1993 г.). При этом расстояние между их внешними сторонами меньше, чем расстояние между внутренними сторонами выбрасывателей. На кривошипы также действуют силы и моменты сил, создавая напряжения. Данное техническое решение принято в качестве наиболее близкого к предлагаемому решению.In another technical solution in the design of the wedge bolt of the artillery gun, cranks are installed between the ejectors in the front of the wedge groove (US Pat. RU No. 2089810, F41A 3/10, dated March 19, 1993). Moreover, the distance between their outer sides is less than the distance between the inner sides of the ejectors. The cranks also act forces and moments of force, creating stress. This technical solution was adopted as the closest to the proposed solution.

Задачей данного технического решения является повышение надежности конструкции клинового затвора за счет уменьшения изгибающих нагрузок, суммарных напряжений и деформаций в кривошипах запирающего механизма клинового затвора.The objective of this technical solution is to increase the reliability of the design of the wedge gate by reducing bending loads, total stresses and deformations in the cranks of the locking mechanism of the wedge gate.

Результатом предложенного технического решения является уменьшение изгибающего момента действующего на кривошип со стороны клина.The result of the proposed technical solution is to reduce the bending moment acting on the crank from the side of the wedge.

Указанная задача решается тем, что в запирающем механизме клинового затвора артиллерийского орудия, содержащем клин, размещенную в казеннике ось кривошипов с установленными на ней кривошипами с роликами, на теле кривошипа введён участок цилиндрической поверхности, номинально совпадающей с поверхностью ролика, а в клине – площадка, контактирующей с этой поверхностью во время выстрела.This problem is solved by the fact that in the locking mechanism of the wedge bolt of the artillery gun containing the wedge, the axis of the cranks placed in the breech with the cranks installed on it with rollers, a section of a cylindrical surface nominally coinciding with the roller surface is introduced on the body of the crank, and in the wedge there is a platform, in contact with this surface during the shot.

Выполнение на клине площадок, контактирующих с поверхностями на кривошипах, разгружает шипы кривошипов, исключает из силовых факторов изгибающий момент. Тело кривошипа работает только на сжатие, что существенно снижает напряжения на кривошипе.The execution on the wedge of the platforms in contact with the surfaces on the cranks unloads the spikes of the cranks, excludes the bending moment from the force factors. The crank body works only on compression, which significantly reduces the voltage on the crank.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство запирающего механизма отличается формой выполнения.Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device of the locking mechanism differs in the form of execution.

Проведенный патентный поиск показал, что в настоящее время неизвестно устройство, обладающее такой же совокупностью существенных признаков, что и предлагаемое. Таким образом, заявляемая конструкция соответствует критерию "новизна".A patent search showed that at present, a device having the same set of essential features as the proposed one is unknown. Thus, the claimed design meets the criterion of "novelty."

В процессе поиска не выявлено технических решений, содержащих признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого устройства, что позволяет сделать вывод о соответствии его условию «изобретательский уровень».In the search process, no technical solutions were found containing features similar to the distinguishing features of the claimed device, which allows us to conclude that its condition "inventive step" is consistent.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется на фиг.1 а), б), и в), где изображены клин 1, ось кривошипов 2, кривошип 3, на шипе 10 которого установлен ролик 4, казенник 5 и труба 6. Клин имеет полку 7, на участке 8 которой он взаимодействует с цилиндрической поверхностью 9 кривошипа 3 при запирании клина. F обозначает силу, действующую со стороны клина на ролик и кривошип при выстреле, а R - реакцию опоры на кривошип. На изображении б) (вид А) показан элемент до предложенного изменения, на изображении в) (вид А) - после. Направление линии действия силы F обозначено позицией 11.The essence of the proposed technical solution is illustrated in figure 1 a), b), and c), which shows the wedge 1, the axis of the cranks 2, the crank 3, on the spike 10 which has a roller 4, breech 5 and a pipe 6. The wedge has a shelf 7, on the plot 8 which he interacts with the cylindrical surface 9 of the crank 3 when locking the wedge. F denotes the force exerted by the wedge on the roller and crank when fired, and R is the reaction of the support on the crank. Image b) (view A) shows the item before the proposed change, image c) (view A) after. The direction of the line of action of the force F is indicated by 11.

Работает запирающий механизм клинового затвора следующим образом.The locking mechanism of the wedge gate operates as follows.

Клин во время выстрела площадкой 7 давит на ролик 4 кривошипа силой F. На кривошип также действует реакция R со стороны опоры (в данном случае – трубы 6). Равнодействующая проходит через ось кривошипов 2. В традиционной конструкции сила F со стороны клина в положении запирания создает на кривошипе изгибающий момент на плече L (фиг.1, б).The wedge during a shot by platform 7 presses the crank 4 on the roller 4 with the force F. The reaction R also acts on the crank from the support side (in this case, the pipe 6). The resultant passes through the axis of the cranks 2. In the traditional design, the force F from the side of the wedge in the locked position creates a bending moment on the crank on the arm L (Fig. 1, b).

В заявляемой конструкции (фиг.1, в) кривошип, подходя к положению запирания, на участке 8 клина входит с ним в контакт своей цилиндрической поверхностью 9, при этом ролик 4 и шип 10 кривошипа в запирании клина не участвуют. То есть на теле кривошипа 3 введён участок цилиндрической поверхности, номинально совпадающей с поверхностью 9 ролика 4. В клине площадка 7, контактирующая с роликом, развита для обеспечения контакта с поверхностью 9 кривошипа при выстреле. Точка приложения сил со стороны клина на кривошип смещается на тело кривошипа, исключая изгибающий момент. In the claimed design (FIG. 1, c), the crank, approaching the locking position, in the wedge section 8 comes into contact with it with its cylindrical surface 9, while the roller 4 and the crank pin 10 do not participate in the locking of the wedge. That is, on the body of the crank 3, a section of a cylindrical surface nominally coinciding with the surface 9 of the roller 4 is introduced. In the wedge, the platform 7 in contact with the roller is developed to ensure contact with the surface 9 of the crank during firing. The point of application of forces from the side of the wedge to the crank is shifted to the body of the crank, excluding the bending moment.

Предложенные изменения в запирающем механизме клинового затвора внесены в конструкторскую документацию на изделия, планируемые к серийному выпуску.The proposed changes in the locking mechanism of the wedge shutter are made in the design documentation for the products planned for serial production.

Таким образом, достигается повышение надежности конструкции клинового затвора за счет уменьшения изгибающих нагрузок, суммарных напряжений и деформаций в кривошипах запирающего механизма затвора артиллерийского орудия.Thus, an increase in the reliability of the design of the wedge bolt is achieved by reducing bending loads, total stresses and deformations in the cranks of the locking mechanism of the bolt of the artillery gun.

Claims

The locking mechanism of the wedge bolt of an artillery gun containing a wedge, the axis of the cranks located in the breech with cranks and rollers located on the cranks of the cranks, characterized in that a portion of the cylindrical surface nominally coinciding with the roller surface is introduced on the crank body, and a contacting area is introduced into the wedge with this surface when fired.