Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПРУЖИНЫ НА ПРОЧНОСТЬ ⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4
Расчет ведется при следующих исходных данных:
1. Наружный диаметр пружины ………………………………………. 9 мм 2. Усилие предварительного поджатия …………………………… 54 Н 3. Длина пружины при предварительном поджатии …………………. 229 мм 4. Рабочий ход пружины ………………………………………………...90 мм 5. Диаметр проволоки ……………………………………………………..2 мм
9.1. Определяем средний диаметр пружины:
. (9.1)
9.2. Определяем длину пружины при рабочем поджатии пружины:
. (9.2)
9.3. Подбираем число рабочих витков пружины n, так чтобы , предварительно определив :
. (9.3)
Выбираем Определяем общее число витков:
. (9.4) 9.4. Определяем линейную деформацию пружины при предварительном поджатии:
. (9.5)
9.5. Определяем длину пружины в свободном состоянии:
. (9.6)
9.6. Определяем шаг пружины:
. (9.7)
9.7. Определяем осевую нагрузку при рабочем поджатии пружины:
. (9.8)
9.8. Определяем осевую нагрузку при поджатии до соприкосновения витков:
. (9.9)
9.9. Определяем напряжение пружины при поджатии до соприкосновения витков:
. (9.10)
Определяем коэффициент концентрации напряжений :
(9.11)
где: - индекс пружины, выбирается в пределах от 4 до 12 по формуле:
(9.12)
9.10. Определяем развернутую длину проволоки:
(9.13)
РАСЧЕТ ДВИЖЕНИЯ АВТОМАТИКИ Исходные данные 1. Масса затворной рамы , кг ………………………………………………0, 190 2. Масса затвора , кг ………………………………………………………..0, 200 3. Масса ударника , кг ………………………………………………………0, 075 4. Масса клина , кг ………………………………………………………….0, 060 5. Масса задержки ударника , кг …………………………………………...0, 035 6. Масса автоспуска , кг …………………….0, 019 7. Масса упора , кг …………………………………...0, 015 8. Масса отражателя , кг …………………………………………………....0, 080 9. Масса гильзы , кг ………………………………..………………………0, 0023 10. Масса патрона , кг ………………………………….0, 0150 11. Масса боевой пружины , кг ………………………..0, 0120 12. Масса возвратной пружины , кг ……………...……...0, 0340 13. Момент инерции задержки ударника , кг м2…………….…0, 9 10-5 14. Момент инерции автоспуска , кг м2………………….…..0, 56 10-6 15. Момент инерции упора , кг м2………………………………..0, 32 10-6 16. Момент инерции отражателя , кг м2……………..…………………0, 2 10-5 17. Момент инерции гильзы , кг м2………………………………....0, 22 10-5 18. Жесткость возвратной пружины , H/м ……………………………90 19. Жесткость боевой пружины , H/м …………………………………2400 20. Усилие возвратной пружины F1, H …………………………………….54 21. Усилие боевой пружины F2, H …………………………………………..70 22. Удельный импульс двигателя автоматики , H c/м2 ………....…0, 7546 105 23. Площадь поршня , м2…………………………..……………..….0, 6362 10-4 На первом участке движение затворной рамы под действием сил давления пороховых газов на поршень и силы сопротивления возвратной и боевой пружин описывается дифференциальным уравнением:
где - ускорение основного звена; - перемещение основного звена. Чтобы избежать решения дифференциального уравнения движения на первом участке (от 0 до 0, 017 м), будем считать, что затворная рама получает импульс от двигателя автоматики мгновенно, а затем движется только под действием возвратной и боевой пружины. Скорость затворной рамы в начале первого участка будет равна:
Движение затворной рамы будет описываться дифференциальным уравнением:
Решение данного уравнения имеет вид:
На границе первого и второго участка (0, 017 до 0, 020 м) происходит ударное присоединение затвора. Коэффициент восстановления скорости после удара в этом случае равен нулю, скорость затвора перед ударом также равна нулю. Поэтому скорость затворной рамы и затвора после удара, т.е. скорость затвора и затворной рамы в начале второго участка, будет равна:
На втором участке (0, 017 до 0, 020 м) происходит сведение автоспуска и упора и движение затвора. Уравнение движения запишется в следующем виде:
В этом уравнении обозначим:
,
тогда его решение аналогично решению уравнения движения на первом участке, но при этом основное звено движется только под действием возвратной пружины:
На границы второго и третьего участка заканчивается сведение автоспуска и упора. Скорость основного звена после этого процесса будет определяться по зависимости:
На третьем участке (0, 2 до 0, 04 м) происходит дальнейшее движение затвора в откате. Уравнение движения на этом участке запишется в виде:
В этом уравнении обозначим:
тогда его решение аналогично решению уравнения движения на втором участке:
На границы третьего и четвертого участка начинается движение отражателя. Скорость основного звена после этого процесса будет определяться по зависимости:
На четвертом участки (0, 04 до 0, 13 м) происходит дальнейшее движение затвора в откате и поворот отражателя. Уравнение движения на этом участке запишется в виде:
В этом уравнении обозначим:
тогда его решение аналогично решению уравнения движения на втором участке:
На пятом участке происходит отражение гильзы. Для упрощения примем, что отражение гильзы происходит мгновенно, а не на 2 мм. Таким образом, пятый участок из расчета выпадает, тогда скорость в начале шестого участка будет:
На шестом участке движение описывается дифференциальным уравнением вида:
В этом уравнении обозначим:
тогда его решение аналогично решению уравнения движения на втором участке:
Принимаем при ударе о затыльник коэффициент восстановления скорости , получаем скорость отскока основного звена:
Знак минус указывает на изменение направления движения. На седьмом участке движение описывается уравнением:
В этом уравнении обозначим:
тогда его решение аналогично решению уравнения движения на втором участке:
На восьмом участке (0, 128 до 0, 02 м) происходит досылание патрона.
Уравнение движения на этом участке запишется в виде:
В этом уравнении обозначим:
тогда его решение аналогично решению уравнения движения на втором участке:
На девятом участке (0, 02 до 0, 017 м) происходит досылание патрона и разведение автоспуска и упора.
Уравнение движения на этом участке запишется в виде:
В этом уравнении обозначим:
тогда его решение аналогично решению уравнения движения на втором участке:
На десятом участке:
Определяем время движения основного звена автоматики на каждом участке определим приближенно по средней скорости:
На первом участке – На втором участке – На третьем участке – На четвертом участке – На пятом и шестом участках –
На седьмом участке – На восьмом участке – На девятом участке – На десятом участке –
|
Последнее изменение этой страницы: 2019-10-03; Просмотров: 159; Нарушение авторского права страницы