Проектирование стенда "Аэродинамические явления"
Описание конструкторских решений разрабатываемого стенда "Аэродинамические явления". Требования к изоляции проводки, предохранителей и выключателей тока. Сопротивления воздуха. Зависимость длины снаряда от скорости. Действия аэродинамической силы.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.02.2014 |
| Размер файла | 6,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
иc - угол падения;
g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения.
Подсчеты позволили сделать вывод: чем больше настильность траектории на данной дистанции, тем меньше влияют колебания начальной скорости пули на рассеивание траектории.
Влияние изменения веса пули на рассеивание траектории определяется из зависимости
(27)
где с - баллистический коэффициент, зависящий от веса пули.
Подсчеты по этой формуле показывают, чем настильнее траектория, тем меньше Ду. С изменением веса пули изменяется всегда и начальная скорость пули.
Отсюда можно сделать заключение, чтобы было меньше влияние колебаний веса пули и ее начальной скорости, необходимо стремиться к таким баллистическим данным, которые приводили бы к наиболее настильной траектории.
Ветер влияет как на дальность полета, так и на боковое отклонение пули. Оно наиболее существенно сказывается при стрельбе из оружия малого калибра, изменение дальности определяется по формуле рассчитываем боковое отклонение.
Боковое отклонение по оси Х
(28)
где v - скорость ветра;
щ - угол, составленный направлением ветра с плоскостью стрельбы;
Т - время полета;
х - дистанция.
Боковое отклонение по оси Z
(29)
где Т - время полета.
Расположение центра тяжести относительно оси канала ствола влияет на отклонение ствола от приданного ему положения.
2.3 Конструкторские расчеты
2.3.1 Баллистическое проектирование
Расчет внутренней баллистики
Внутренняя баллистика изучает движение пули до момента вылета из ствола.
Прямая задача внутренней баллистики, рассчитать закон изменения пороховых газов и скорость пули.
С помощью программы «stv20pc» найдем действующее давление на стенки канала ствола при выстреле.
Таблица 6 - Исходные данные для расчета внутренней баллистики калибра 9 мм
|
Боеприпас: |
9х18 мм |
|
|
Площадь канала: |
66,16 мм 2 |
|
|
Масса снаряда: |
6,1 г |
|
|
Масса заряда: |
0,25 г. |
|
|
Объем каморы: |
0,51 см^3 |
|
|
Крешерное давление: |
118 МПа |
|
|
Коэффициент Nкр: |
1,12 |
|
|
Коэф. конусности: |
1 |
|
|
Давление форсирования: |
10 МПа |
|
|
Сост. коэф. фиктивности: |
1,13 |
|
|
Сила трения: |
1 Н |
|
|
Сила пороха: |
1,05 МДж/кг |
|
|
Коволюм: |
0,95 дмі/кг |
Таблица 7 - Результаты расчета при t=15 єC для калибра 9 мм
|
t, мкс |
Pкн, МПа |
Рсн, МПа |
Р, МПа |
l, мм |
V, м/с |
Пси |
z |
Фи |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
0 |
10,083 |
9,881 |
10,000 |
0,000 |
0,00 |
0,013 |
0,010 |
1,144 |
|
|
16 |
14,961 |
14,660 |
14,838 |
0,014 |
1,85 |
0,020 |
0,016 |
1,144 |
|
|
32 |
22,259 |
21,812 |
22,075 |
0,064 |
4,61 |
0,030 |
0,023 |
1,144 |
|
|
48 |
32,568 |
31,914 |
32,300 |
0,168 |
8,69 |
0,045 |
0,035 |
1,144 |
|
|
64 |
46,435 |
45,503 |
46,053 |
0,352 |
14,59 |
0,066 |
0,052 |
1,144 |
|
|
80 |
63,796 |
62,515 |
63,271 |
0,648 |
22,84 |
0,095 |
0,075 |
1,144 |
|
|
96 |
83,443 |
81,768 |
82,756 |
1,098 |
33,90 |
0,134 |
0,106 |
1,144 |
|
|
112 |
102,841 |
100,776 |
101,994 |
1,749 |
47,94 |
0,183 |
0,146 |
1,144 |
|
|
128 |
118,789 |
116,404 |
117,811 |
2,647 |
64,68 |
0,240 |
0,194 |
1,144 |
|
|
144 |
128,801 |
126,215 |
127,741 |
3,829 |
83,39 |
0,301 |
0,247 |
1,144 |
|
|
160 |
132,157 |
129,503 |
131,069 |
5,320 |
103,10 |
0,365 |
0,303 |
1,144 |
|
|
161 |
132,161 |
129,507 |
131,073 |
5,424 |
104,34 |
0,369 |
0,306 |
1,144 |
Таблица 8 - Результаты расчета при t=-50 єC для калибра 9 мм
|
t, мкс |
Pкн, МПа |
Рсн, МПа |
Р, МПа |
l, мм |
V, м/с |
Пси |
z |
Фи |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
0 |
10,083 |
9,881 |
10,000 |
0,000 |
0,00 |
0,013 |
0,010 |
1,144 |
|
|
18 |
14,724 |
14,429 |
14,603 |
0,017 |
2,06 |
0,020 |
0,015 |
1,144 |
|
|
36 |
21,468 |
21,037 |
21,291 |
0,080 |
5,09 |
0,029 |
0,023 |
1,144 |
|
|
54 |
30,671 |
30,055 |
30,419 |
0,209 |
9,47 |
0,043 |
0,033 |
1,144 |
|
|
72 |
42,510 |
41,656 |
42,160 |
0,432 |
15,62 |
0,061 |
0,048 |
1,144 |
|
|
90 |
56,509 |
55,375 |
56,044 |
0,784 |
23,98 |
0,087 |
0,068 |
1,144 |
|
|
108 |
71,273 |
69,842 |
70,686 |
1,310 |
34,80 |
0,119 |
0,094 |
1,144 |
|
|
126 |
84,661 |
82,961 |
83,964 |
2,052 |
48,03 |
0,159 |
0,126 |
1,144 |
|
|
144 |
94,563 |
92,664 |
93,784 |
3,051 |
63,26 |
0,203 |
0,163 |
1,144 |
|
|
162 |
99,806 |
97,801 |
98,984 |
4,337 |
79,78 |
0,251 |
0,203 |
1,144 |
|
|
174 |
100,720 |
98,697 |
99,891 |
5,362 |
91,11 |
0,283 |
0,230 |
1,144 |
|
|
192 |
98,904 |
96,918 |
98,090 |
7,155 |
108,05 |
0,329 |
0,271 |
1,144 |
|
|
210 |
94,402 |
92,506 |
93,624 |
9,248 |
124,44 |
0,374 |
0,310 |
1,144 |
|
|
228 |
88,417 |
86,641 |
87,689 |
11,629 |
139,93 |
0,415 |
0,348 |
1,144 |
|
|
246 |
81,855 |
80,211 |
81,181 |
14,279 |
154,34 |
0,453 |
0,383 |
1,144 |
|
|
264 |
75,296 |
73,784 |
74,676 |
17,179 |
167,64 |
0,487 |
0,415 |
1,144 |
|
|
282 |
69,066 |
67,679 |
68,497 |
20,308 |
179,85 |
0,518 |
0,444 |
1,144 |
|
|
300 |
63,319 |
62,047 |
62,797 |
23,647 |
191,05 |
0,545 |
0,471 |
1,144 |
|
|
318 |
58,107 |
56,940 |
57,628 |
27,180 |
201,31 |
0,570 |
0,496 |
1,144 |
|
|
336 |
53,425 |
52,352 |
52,985 |
30,890 |
210,75 |
0,593 |
0,519 |
1,144 |
|
|
354 |
49,239 |
48,251 |
48,834 |
34,762 |
219,43 |
0,614 |
0,540 |
1,144 |
|
|
372 |
45,505 |
44,591 |
45,130 |
38,785 |
227,44 |
0,632 |
0,559 |
1,144 |
|
|
390 |
42,172 |
41,325 |
41,824 |
42,946 |
234,85 |
0,649 |
0,577 |
1,144 |
|
|
408 |
39,193 |
38,406 |
38,871 |
47,236 |
241,73 |
0,665 |
0,593 |
1,144 |
Iк=0,0437 МПа*с Ед=237 Дж Vп=613,4 м/с
Коэф. исп. заряда=947,42 КДж/кг КПД=18,046%
Коэф. могущества=306 МДж/мі Vд=278,67 м/с Lд=79,930 мм
Таблица 9 - Результаты расчета при t=+50 єC для калибра 9 мм
|
T, мкс |
Pкн, МПа |
Рсн, Мпа |
Р, МПа |
l, мм |
V, м/с |
Пси |
z |
Фи |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
0 |
10,083 |
9,881 |
10,000 |
0,000 |
0,00 |
0,013 |
0,010 |
1,144 |
|
|
15 |
15,158 |
14,853 |
15,033 |
0,012 |
1,74 |
0,020 |
0,016 |
1,144 |
|
|
30 |
22,903 |
22,443 |
22,714 |
0,057 |
4,39 |
0,031 |
0,024 |
1,144 |
|
|
45 |
34,086 |
33,401 |
33,805 |
0,151 |
8,36 |
0,047 |
0,037 |
1,144 |
|
|
60 |
49,528 |
48,534 |
49,121 |
0,317 |
14,21 |
0,070 |
0,055 |
1,144 |
|
|
75 |
69,475 |
68,080 |
68,903 |
0,589 |
22,55 |
0,103 |
0,081 |
1,144 |
|
|
90 |
92,876 |
91,011 |
92,111 |
1,009 |
33,97 |
0,147 |
0,117 |
1,144 |
|
|
105 |
116,914 |
114,566 |
115,951 |
1,625 |
48,78 |
0,203 |
0,163 |
1,144 |
|
|
120 |
137,531 |
134,769 |
136,398 |
2,489 |
66,79 |
0,270 |
0,219 |
1,144 |
|
|
135 |
151,138 |
148,103 |
149,894 |
3,641 |
87,25 |
0,343 |
0,283 |
1,144 |
|
|
150 |
156,301 |
153,162 |
155,014 |
5,113 |
109,03 |
0,419 |
0,352 |
1,144 |
|
|
152 |
156,382 |
153,241 |
155,094 |
5,334 |
111,97 |
0,429 |
0,361 |
1,144 |
Iк=0,0337 МПа*с Ед=348 Дж Vп=613,4 м/с
Коэф. исп. заряда=1393,06 КДж/кг КПД=26,535%
Коэф. могущества=450 МДж/мі Vд=337,91 м/с Lд=80,074 мм
Таблица 10 - Исходные данные для расчета внутренней баллистики калибра 5,45 мм
|
Боеприпас: |
5,45 х 39 мм |
|
|
Площадь канала: |
23,99 мм 2 |
|
|
Масса снаряда: |
3,42 г. |
|
|
Масса заряда: |
1,4 г |
|
|
Объем каморы: |
1,6 см^3 |
|
|
Крешерное давление: |
323,1 МПа |
|
|
Коэффициент Nкр: |
1,12 |
|
|
Коэф. конусности: |
2,35 |
|
|
Давление форсирования: |
10 МПа |
|
|
Сост. коэф. фиктивности: |
1,13 |
|
|
Сила трения: |
0 Н |
|
|
Сила пороха: |
1,05 МДж/кг |
|
|
Коволюм: |
0,95 дмі/кг |
Таблица 11 - Результаты расчета при t=15 єC для калибра 5,45 мм
|
t, мкс |
Pкн, МПа |
Рсн, МПа |
Р, МПа |
l, мм |
V, м/с |
Пси |
z |
Фи |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
0 |
10,34 |
9,511 |
10,00 |
0,00 |
0,00 |
0,005 |
0,003 |
1,188 |
|
|
33 |
16,201 |
14,90 |
15,67 |
0,04 |
2,45 |
0,008 |
0,005 |
1,188 |
|
|
66 |
25,46 |
23,41 |
24,62 |
0,18 |
6,31 |
0,012 |
0,008 |
1,188 |
|
|
99 |
39,71 |
36,50 |
38,4 |
0,48 |
12,4 |
0,019 |
0,013 |
1,189 |
|
|
132 |
61,171 |
56,18 |
59,12 |
1,03 |
21,7 |
0,030 |
0,020 |
1,189 |
|
|
165 |
92,33 |
84,67 |
89,19 |
1,97 |
35,9 |
0,046 |
0,031 |
1,190 |
|
|
198 |
135,11 |
123,6 |
130,4 |
3,48 |
57,1 |
0,070 |
0,048 |
1,192 |
|
|
231 |
189,01 |
172,4 |
182,19 |
5,84 |
87,3 |
0,104 |
0,071 |
1,194 |
|
|
264 |
248,9 |
226 |
239,5 |
9,36 |
128,1 |
0,148 |
0,103 |
1,198 |
|
|
297 |
304,7 |
275 |
292,5 |
14,4 |
179,6 |
0,204 |
0,143 |
1,202 |
|
|
330 |
344,4 |
308,7 |
329,8 |
21,3 |
239,7 |
0,266 |
0,190 |
1,207 |
|
|
363 |
361,25 |
321,45 |
344,9 |
30,3 |
304,6 |
0,332 |
0,241 |
1,213 |
Таблица 12 - Результаты расчета при t=-50 єC для калибра 5,45 мм
|
t, мкс |
Pкн, МПа |
Рсн, МПа |
Р, МПа |
l, мм |
V, м/с |
Пси |
z |
Фи |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
0 |
10,340 |
9,511 |
10,000 |
0,000 |
0,00 |
0,01 |
0,00 |
1,19 |
|
|
37 |
15,878 |
14,605 |
15,356 |
0,047 |
2,72 |
0,01 |
0,01 |
1,19 |
|
|
74 |
24,4 |
22,433 |
23,591 |
0,219 |
6,91 |
0,01 |
0,01 |
1,19 |
|
|
111 |
37,129 |
34,122 |
35,896 |
0,586 |
13,32 |
0,02 |
0,01 |
1,19 |
|
|
148 |
55,631 |
51,073 |
53,762 |
1,245 |
22,99 |
0,03 |
0,02 |
1,19 |
|
|
185 |
81,360 |
74,57 |
78,575 |
2,344 |
37,29 |
0,04 |
0,03 |
1,19 |
|
|
222 |
114,85 |
104,99 |
110,81 |
4,081 |
57,78 |
0,06 |
0,04 |
1,19 |
|
|
259 |
154,48 |
140,71 |
148,83 |
6,714 |
85,93 |
0,09 |
0,06 |
1,2 |
|
|
296 |
195,53 |
177,25 |
188,03 |
10,544 |
122,5 |
0,12 |
0,08 |
1,2 |
|
|
333 |
231 |
208,14 |
221,62 |
15,876 |
166,9 |
0,16 |
0,11 |
1,20 |
|
|
370 |
254,4 |
227,7 |
243,49 |
22,969 |
217,2 |
0,21 |
0,15 |
1,21 |
|
|
407 |
263,3 |
233,96 |
251,24 |
31,988 |
270,5 |
0,26 |
0,18 |
1,21 |
|
|
410 |
263,36 |
233,91 |
251,28 |
32,806 |
274,9 |
0,26 |
0,19 |
1,21 |
|
|
447 |
258,3 |
227,8 |
245,78 |
43,965 |
328,1 |
0,31 |
0,22 |
1,22 |
|
|
484 |
244,6 |
214,3 |
232,16 |
57,054 |
379 |
0,35 |
0,26 |
1,22 |
|
|
521 |
226,4 |
197,16 |
214,39 |
71,962 |
426,2 |
0,39 |
0,29 |
1,23 |
|
|
558 |
206,7 |
179,08 |
195,36 |
88,546 |
469,5 |
0,43 |
0,32 |
1,23 |
|
|
595 |
187,37 |
161,60 |
176,81 |
106,65 |
508,6 |
0,46 |
0,34 |
1,24 |
|
|
632 |
169,38 |
145,51 |
159,59 |
126,13 |
543,8 |
0,49 |
0,37 |
1,24 |
|
|
669 |
153,09 |
131,08 |
144,06 |
146,85 |
575,5 |
0,51 |
0,39 |
1,24 |
|
|
706 |
138,57 |
118,30 |
130,26 |
168,68 |
604,1 |
0,53 |
0,41 |
1,24 |
|
|
743 |
125,73 |
107,07 |
118,08 |
191,52 |
630 |
0,55 |
0,43 |
1,25 |
|
|
780 |
114,42 |
97,22 |
107,37 |
215,27 |
653,4 |
0,57 |
0,44 |
1,25 |
|
|
817 |
104,45 |
88,59 |
97,95 |
239,85 |
674,8 |
0,58 |
0,46 |
1,25 |
Таблица 13 - Результаты расчета при t=+50 єC для калибра 5,45 мм
|
T, мкс |
Pкн, МПа |
Рсн, Мпа |
Р, МПа |
l, мм |
V, м/с |
Пси |
z |
Фи |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
0 |
10,34 |
9,511 |
10,00 |
0,000 |
0,00 |
0,01 |
0,00 |
1,19 |
|
|
30 |
16,218 |
14,918 |
15,69 |
0,031 |
2,23 |
0,01 |
0,01 |
1,19 |
|
|
60 |
25,56 |
23,503 |
24,71 |
0,147 |
5,75 |
0,01 |
0,01 |
1,19 |
|
|
90 |
40,04 |
36,808 |
38,72 |
0,396 |
11,28 |
0,02 |
0,01 |
1,19 |
|
|
120 |
62,115 |
57,061 |
60,04 |
0,854 |
19,89 |
0,03 |
0,02 |
1,19 |
|
|
150 |
94,811 |
86,990 |
91,60 |
1,635 |
33,13 |
0,05 |
0,03 |
1,19 |
|
|
180 |
141,08 |
129,19 |
136,21 |
2,908 |
53,05 |
0,07 |
0,05 |
1,19 |
|
|
210 |
202,1 |
184,52 |
194,9 |
4,909 |
82,07 |
0,11 |
0,07 |
1,19 |
|
|
240 |
274,3 |
249,49 |
264,2 |
7,946 |
122,4 |
0,16 |
0,11 |
1,2 |
|
|
270 |
347,4 |
314,28 |
333,8 |
12,38 |
175,0 |
0,22 |
0,15 |
1,20 |
|
|
300 |
406 |
364,84 |
389,1 |
18,557 |
238,6 |
0,29 |
0,21 |
1,21 |
Iк=0,1984 МПа*с Ед=1617 Дж Vп=1849,8 м/с
Коэф. исп. заряда=1155,06 КДж/кг КПД=22,001%
Коэф. могущества=9579 МДж/мі Vд=972,45 м/с Lд=443,277 мм
2.3 Внешняя баллистика
Внешняя баллистика основывается на законах механики, тесно связана с аэродинамикой, гравиметрией и теорией фигуры Земли.
Баллистический расчет дает все основные данные о траектории и характеристиках движения пули, исходя из которых, можно судить о необходимых параметрах для личного оружия.
Основные определения относящихся к движению пули в воздухе, прежде всего, установим необходимые определения.
Траектория - это путь, по которому движется центр тяжести пули. За начало траектории принимают центр дульного среза в момент вылета пули из канала ствола.
Элементы траектории полета пули
1 - мушка;
2 - точка вылета;
б - угол возвышения;
в - угол бросания;
г - угол прицеливания;
щ - угол места цели;
л - угол вылета;
ц - угол падения;
д - угол встречи;
3 - превышение траектории;
4 - линия возвышения;
5 - линия бросания;
6 - высота траектории;
7 - вершина траектории;
8 - цель;
9 - точка встречи; 1
0 - точка падения;
Точка вылета - пересечение оси канала ствола с дульной плоскостью.
Горизонт оружия - горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета.
Линия возвышения - это линия, являющаяся продолжением оси канала ствола.
Угол возвышения - угол между линией возвышения и горизонтом оружия.
Линия бросания - прямая, служащая продолжением оси канала ствола в момент вылета пули.
Угол бросания - угол между линией бросания и горизонтом оружия.
Угол вылета - угол между линией возвышения и линией бросания.
Точка падения - точка пересечения траектории с горизонтом оружия.
Вершина траектории - наивысшая точка траектории.
Высота траектории - расстояние от вершины траектории до горизонта оружия.
Восходящая ветвь траектории - часть траектории, которая заключена между точкой вылета и вершиной траектории.
Нисходящая ветвь траектории часть траектории, заключенная между вершиной траектории и точкой встречи.
Точка прицеливания - точка, в которую наводят прицельные приспособления.
Линия прицеливания - прямая, проходящая через глаз стрелка, мушку и точку прицеливания.
Угол места цели - угол между линией прицеливания и горизонтом оружия.
Точка встречи - точка пересечения траектории с поверхностью цели.
Угол встречи - угол между касательной к траектории и касательной к поверхности цели в точке
Прямой выстрел - выстрел, при котором траектория полета пули не поднимается над линией прицеливания выше цели на всем своем протяжении. Прямой выстрел позволяет использовать постоянный прицел. Именно в зоне прямого выстрела используется личное оружие.
Полет пули
Рассмотрим теперь, что происходит с пулей после того, как она покинет канал ствола.
На пулю, вылетевшую из канала ствола, действуют три силы:
- сила инерции, полученная от порохового заряда, которая придала пуле определенную начальную скорость;
- сила земного притяжения, которая зависит от величины массы пули - силы тяжести пули;
- сила сопротивления воздуха.
Сила тяжести направлена вертикально вниз и постепенно снижает траекторию пули.
Воздушная среда оказывает сопротивление движению пули, отражающееся на ее скорости. Причины, вызывающие появление силы сопротивления:
- пуля при движении раздвигает частицы воздуха, следовательно, часть ее энергии расходуется на преодоление сил сцепления частиц воздуха;
- при движении пули часть ее энергии расходуется на приведение в движение частиц воздуха впереди головной части пули;
- частицы воздуха во время движения пули скользят по ее поверхности; при этом возникает сила трения, на преодоление которой тоже расходуется часть энергии пули;
- позади пули во время ее движения получается разреженное пространство, увеличивающее силу сопротивления воздуха.
Совокупность влияний на пулю перечисленных факторов составляет силу сопротивления воздуха, действующую на пулю во время полета.
Действие силы сопротивления воздуха на полет пули: ЦТ - центр тяжести пули; ЦС - центр сопротивления воздуха
Для нас вызывает интерес второй фактор. При полете пуля сталкивается с частицами воздуха и заставляет их колебаться. Это вызывает уплотнение воздуха перед пулей и образование звуковых волн. Напомним, что скорость звука в сухом воздухе составляет 330 м/с. Если скорость пули меньше скорости звука, эти волны незначительно влияют на полет пули, но если она выше, то от набегания волн друг на друга создается баллистическая волна сильно уплотненного воздуха. Вот она-то значительно замедляет полет пули.
Сила сопротивления воздуха зависит от скорости полета пули; от ее формы; массы; калибра; поверхности; плотности воздуха.
Аэродинамические явления, сопровождающие полет пули в воздухе
Таблицы стрельбы. На основании законов внешней баллистики составляются таблицы стрельбы, позволяющие правильно установить оружие для попадания пули в цель на различных дальностях.
Основными данными, входящими в таблицы стрельбы, являются: установка прицела и соответствующая этой установке - дальность, угол прицеливания, угол бросания, угол падения. В подробные таблицы стрельбы, кроме того, вносят время полета пули на данную дальность, скорость пули перед целью, отклонение пули по высоте, дальности и боковые, зависящие от атмосферных условий. Исчисленные на основе внешней баллистики таблицы стрельбы обычно проверяются опытными стрельбами.
Так для составления таблиц высот прицелов практическим путем производят стрельбу на нескольких дальностях, например через каждые 100 м. Результаты обрабатываются и вносятся соответствующие корректировки в таблицы.
Общие выводы. На основании баллистических данных было установлено:
- для одной и той же пули возрастание начальной скорости приводит к увеличению дальности полета, пробивного и убойного действия, а так же к уменьшению влияния внешних условий на ее полет;
- величина начальной скорости зависит от длины ствола, веса пули и веса порохового заряда;
- чем длиннее ствол (до известных пределов), тем дольше действует на пулю пороховые газы и тем больше начальная скорость;
- при постоянной длине ствола начальная скорость тем больше, чем меньше вес пули (при одном и том же весе заряда) или чем больше вес заряда (при одном и том же весе пули);
- на величину начальной скорости оказывает влияние изменение скорости горения пороха, чем больше скорость горения пороха тем быстрее возрастает давление пороховых газов и скорее движение пули по каналу ствола.
Расчет внешней баллистики
Расчет внешней баллистики комплекса боеприпас - ствол, производится с целью нахождения траектории пули, времени полета, ее скорости.
Расчет произведем с помощью программы «vneshbol» для определения основных характеристик на участке полета пули.
Внешняя баллистика изучает движение пули на траектории встречи с целью.
Задачи внешней баллистики:
- Прямая задача - определяет параметры движения пули по заданным начальным параметрам движения.
- Определение формы пули, обеспечивающей минимальное сопротивление воздуха и дальности полета.
- Изучение аэродинамических сил действующих в полете.
- Изучении траектории движения центра масс пули.
- Обратная задача - по заданным координатам цели определяют одно из начальных параметров.
- Изучение движения пули относительно центра масс, с целью обеспечения устойчивости пули на траектории.
- Разработать теоремы поправок с целью учета влияния внешних факторов на траекторию.
- Изучение рассеивания пуль под действием случайных факторов влияющих на результаты стрельбы.
- Разработка методики составления таблиц стрельбы, позволяющих правильно осуществить наводку оружия на цель с учетом конкретных условий стрельбы.
- Нахождение оптимального решения, на основе заданных характеристик и требований при проектировании новых образцов оружия.
3. Технологическая часть
3.1 Проектирование заготовки
Форма и размеры изготовляемой детали, требования, предъявляемые к ней, и свойства металла определяют вид заготовки.
В качестве исходной заготовки для детали «Втулка» применим прокат круглого сечения. Сортовой прокат - постоянного круглого сечения применяется для гладких и ступенчатых валов с небольшим перепадом диаметров ступеней; стаканов диаметром до 50 м; втулок с наружным диаметром до 25 мм. Сортовой прокат получен поперечно - винтовой прокаткой.
3.1.1 Химический состав материала и влияние химических элементов на свойства стали
Таблица 21 - Химический состав углеродистой стали по ГОСТ1050-88
|
Марка стали |
Содержание элементов в%. |
|||||
|
С |
Si |
Mn |
НВ не более |
|||
|
горячекатаной |
отожженной |
|||||
|
Сталь 50 |
0,47 - 055 |
0,17-0,37 |
0,50-0,80 |
214 |
207 |
Углерод. С повышением содержания углерода повышаются предел прочности и твердость.
Кремний. Повышение содержания Si в сталях увеличивает сопротивление пластическим деформациям, оказывает большую износостойкость.
Марганец. Повышение содержания Mn незначительно увеличивает усадку стали в жидком состоянии.
Таблица 22 - Механические свойства углеродистой стали
|
Марка стали |
Предел текучести ут, МПа |
Предел прочности увр, МПа |
Относительное удлинение д, % |
Относительное сужение ш, % |
Ударная вязкость бн кг /смІ |
|
|
Сталь 50 |
650 |
800 |
15 |
40 |
5 |
стенд аэродинамический сопротивление снаряд
Таблица 23 - Примерное назначение улучшенной конструкционной легированной стали в промышленности
|
Марка стали |
Примерное назначение |
|
|
Сталь 50 |
Средненагруженные детали, работающие при небольших скоростях и средних удельных давлениях: шпиндели и валы, работающие в подшипниках качения, шлицевые валы, шпонки, втулки (ст.) Коленчатые валы, передняя ось (ав.) |
При рассмотрении технологических свойств материалов, обрабатываемых резанием, учитывается коэффициент обрабатываемости данного материала быстрорежущим или твердосплавным резцом по отношению к эталонному материалу.
Таблица 24 - Коэффициент обрабатываемости резанием
|
Марка стали |
Содержание материала |
Механические свойства |
Коэффициент обрабатываемости |
|||
|
НВ |
ут, МПа |
Быстрорежущая сталь |
Твердый сплав |
|||
|
Сталь 50 |
Горячекатаный |
179…229 |
650 |
0,7 |
1,0 |
3.1.2 Расчет КИМ
КИМ = МД/МЗ· 100%, (30)
где Мд - масса детали, кг;
Мз - масса заготовки, кг.
МЗ = V·g, (31)
где V - объем цилиндра, ммі;
g - удельный вес твердого тела, кг/мі.
3.3 Дефекты проката и контроль качества
Различают виды брака при получении проката: по исходному металлу, по нагреву и термообработке, по очистке. Дефекты в виде рисок, волосовин, отклонений форм и размеров относятся к внешним дефектам. К внутренним дефектам металла относятся флокены, получающие от чрезмерного высокого давления растворенного в металле водорода; шлаковые включения; расслоения; пережог.
Волосовины, закаты и зажимы удаляют вырубкой. Перегрев и неравномерность твердости устраняют повторной термообработкой.
Проверку размеров проката проводят универсальными измерительными инструментами - скобами. Для обнаружения поверхностных и внутренних дефектов применяют не разрушающий магнитный метод контроля, с помощью магнитного дефектоскопа.
Коэффициента использования материала из заготовки проката составляет 49,038%, 63,63%, 48,68%, 56%. При низком коэффициенте использования материала затраты на материал увеличены. При использовании других заготовок, таких, как поковки, отливки, штамповки, затраты на производство заготовок возрастают в разы. Для получения более экономичной детали необходимо снизить затраты производственных ресурсов на производство готовой продукции и работы. При использовании станка с числовым программным управлением можно получить готовую деталь за 1 установ. При этом снижается вспомогательное время на обработку, затраты на обслуживание станка, затраты на оплату труда рабочим.
Список литературы
1. Ачеркан Н.С. Справочник металлиста. В 2-х кн. Кн.2. - М.: Машиностроение, 1965. - 1027 с.
2. Жуков Э.Л. Технология машиностроения. В 2-х кн. Кн.2. - М.: Высшая школа, 2005. - 237 с.
3. Журавлев А.Н. Допуски и технические измерения. М.: Машиностроение, 1981. - 25 с.
4. Каталог Оружие Калашникова - И.: Концерн «ИЖМАШ», 2009. - 73 с.
5. Каталог 5,45 автомат Калашникова АК 107- И.: Концерн «ИЖМАШ», 2009. - 54 с.
6. Коротков Е.Н., Таныгин М.Н. Баллистика. - М.: Для служебного пользования, 1972. - 187 с.
7. Крекнин Л.Т. Производство автоматического оружия. В 3-х кн. Кн.2. - И.: Технический университет, 2004. - 195 с.
8. Михайлов Л.Е. Конструкции стрелкового автоматического оружия. - М.: Для служебного пользования, 1983. - 178 с.
9. Панов А.А. Справочник технолога. - М.: Машиностроение, 1988. - 736 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Трехфазные электрические сети, критерии их классификации и разновидности, функциональные особенности. Описание лабораторного стенда и контрольно-измерительных приборов. Периодический контроль изоляции. Сопротивление изоляции электроустановок аппаратов.
лабораторная работа [174,8 K], добавлен 19.03.2014Назначение, технические данные и условия эксплуатации стенда для изучения двигателя постоянного тока. Описание структурной и электрической схем. Технология проверки приборов, монтажных и наладочных работ. Организация рабочего места слесаря-сборщика.
курсовая работа [73,2 K], добавлен 15.06.2013Выбор оборудования трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ: силовых трансформаторов, выключателей нагрузки и предохранителей, трансформаторов тока, автоматических выключателей. Выбор и проверка кабеля от распределительного устройства до электроприемника.
курсовая работа [729,6 K], добавлен 06.04.2012Баллистика движения материальной точки в случае нелинейной зависимости силы сопротивления от скорости. Зависимости коэффициента лобового сопротивления от числа Рейнольдса для шара и тонкого круглого диска. Расчет траектории движения и силы сопротивления.
статья [534,5 K], добавлен 12.04.2015Электромагнитная индукция - явление порождения вихревого электрического поля переменным магнитным полем. История открытия Майклом Фарадеем данного явления. Индукционный генератор переменного тока. Формула для определения электродвижущей силы индукции.
реферат [634,5 K], добавлен 13.12.2011Назначение, устройство и виды, особенности действия короткозамыкателей, отделителей, предохранителей, разъединителей, выключателей нагрузки наружной и внутренней установок с приводом и трансформатором тока. Условные обозначения и маркировка устройств.
презентация [266,2 K], добавлен 08.07.2014Разработка тиристорного преобразователя на основе унифицированного электропривода серии ЭТ6; состав и принцип работы составных частей. Сборка лабораторного стенда автоматизированного электропривода постоянного тока; технические данные и условия работы.
дипломная работа [5,5 M], добавлен 08.06.2011Что такое оптика? Ее виды и роль в развитии современной физики. Явления, связанные с отражением света. Зависимость коэффициента отражения от угла падения света. Защитные стёкла. Явления, связанные с преломлением света. Радуга, мираж, полярные сияния.
реферат [3,1 M], добавлен 01.06.2010Построение рациональных эксплуатационных режимов асинхронного двигателя, выбор системы управления. Исследование двухмассового динамического стенда на базе математической модели. Техническая разработка лабораторного стенда на базе асинхронного двигателя.
магистерская работа [2,0 M], добавлен 20.10.2015Нелинейные явления в ионосфере. Существующие методы фотометрирования протяженных объектов. Обзор программного пакета обработки астрономических объектов "MaxIm". Численная оценка стимулированного радиоволной потока излучения в красной линии кислорода.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 30.05.2015
