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药筒部位尺寸的拟定方法优化

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:试验表明,当在0.03~0.05时,火炮药筒的退壳性能较好。筒口和斜肩部分尺寸前已述及,定装式药筒筒口圆柱部长度主要影响与弹丸结合的强度。在已知炮膛尺寸的条件下,给定K值即可确定药筒全长。图2-24底缘定位的定装式药筒表2-16炮弹的K值mm对于分装式药筒,其长度可以稍短一些,但应以不影响装药和紧塞具的固定为原则。

药筒部位尺寸的拟定方法优化

现有火炮药筒,就其外形轮廓来说,大部分为瓶形和锥筒形。所有定装式药筒均采用瓶形,而分装式药筒则有的采用瓶形,有的采用锥筒形。

我国部分药筒结构尺寸见表2-14。表2-14中各符号所代表的意义如图2-21所示。

(1)药筒壁厚

为了保证退壳性能和密闭火药气体,药筒的壁厚一般都采用变壁厚,即从药筒口部到底部壁厚逐渐增加。各部位厚度对性能的影响如下:

对药筒口部来说,从闭气性能看,应当薄些,但过薄将会影响与弹丸的连接强度,射击时容易造成严重烧蚀,在修复收口时会产生裂纹,因而对多次使用不利。通常,筒口壁厚最薄不得小于0.7 mm,而最厚不应超过2 mm。药筒斜肩厚度一般稍大于筒口部厚度,而大出的数值为0.1~0.5 mm。

药筒体部厚度(不包括圆弧过渡部)可用筒体的相对厚度img(即某断面壁厚的两倍与该断面直径之比)来衡量。试验表明,当img在0.03~0.05时,火炮药筒的退壳性能较好。对用于自动火炮(如37 mm、57 mm高炮)上的药筒,该值可适当加厚到0.07左右。

(2)筒口和斜肩部分尺寸

前已述及,定装式药筒筒口圆柱部长度主要影响与弹丸结合的强度。接触面积越大,连接得越牢固。但受到弹尾圆柱部长度的限制,一般把筒口圆柱部长度制成等于弹尾圆柱部长度。此长度在0.80~1.25d。当弹尾圆柱部长度比此值小时,则采取弹尾加支撑弹带(如100 mm加农榴弹)的设计,以解决结合强度不足的问题。也有一些药筒,出于结构上的考虑,其口部圆柱部较长,图2-22所示的长杆式穿甲弹药筒就是这样。

表2-14 我国部分药筒结构、尺寸 mm

图2-21 药筒各部位尺寸

图2-22 长杆式穿甲弹药筒

1—筒口;2—斜肩;3—筒体;4—筒底;5—凸起部;6—底火室;7—底缘。

如图2-23所示,药筒斜肩部长度lc可用下式计算:

对于以斜肩定位的药筒,α角应取得大一些,以防药筒尺寸的微小变化使整个药筒前后有很大的变动量。一般取α=30°~50°。对于非斜肩定位的药筒,α值应取得小一些,因为ε角过大,将使收口复杂、废品增多。

筒口内径,主要影响与弹丸的连接强度。过盈量越小,结合强度越低,一般要求最小过盈量大于0.1 mm;但过盈量又不能太大,否则会产生较大变形,损害药筒的防腐层,并使口部产生较大的张应力。对小口径炮弹,其最大值不应超过弹尾圆柱部直径的3%;对中、大口径炮弹,此值不超过1%。对分装式药筒来说,筒口内径应大于弹尾圆柱部直径,一般大于2 mm。

(3)药筒外部直径(www.xing528.com)

药筒外部直径的大小,将会影响炮弹的自由装填、射击时的药筒强度、退壳性能和闭塞火药气体的可靠性等。

图2-23 斜肩长度几何尺寸计算

为了保证弹丸的自由装填,希望药筒与火炮药室之间的初始间隙大些;为了具有良好的闭气性和提高药筒在发射时的强度,希望初始间隙小些,而间隙过小又将造成退壳性能变坏。部分火炮药筒的初始间隙值见表2-15。

表2-15 部分火炮药筒的初始间隙值 mm

(4)药筒长度

药筒长度会影响炮弹的入膛性能。对底缘定位的定装式药筒,其长度取决于炮弹入膛后弹带圆柱部的前缘到炮管入口锥体部的缝隙K(图2-24)。

在已知炮膛尺寸的条件下,给定K值即可确定药筒全长。对于不同口径的火炮,炮弹的K值不同(表2-16)。

图2-24 底缘定位的定装式药筒

表2-16 炮弹的K值 mm

对于分装式药筒,其长度可以稍短一些,但应以不影响装药和紧塞具的固定为原则。过短,还将造成炮膛的严重烧蚀。

(5)药筒底部

药筒底部的结构、厚度、强度,以及加工质量等,都将影响药筒的强度和退壳性能。通常,为了避免底部过厚造成质量增加、金属消耗量增大、冲凹和冲孔的困难等缺点,常在保证药筒使用性能的条件下尽量使其减薄。同时,还要求:内底平面A—A应位于炮尾切面的内侧(图2-25);药筒内部和筒体必须圆滑过渡,能保证一定的厚度和强度(图2-26)。

图2-25 药筒底部内平面相对炮尾切面位置

图2-26 内底圆滑过渡结构

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