Диссертация (1143923), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Корзина (8) баллона (7)21крепится также к гильзе. На баллоне устанавливается редукционный клапан (6)для понижения давления с 20,1МПа до 6МПа.абРисунок. 1.6. а. Общий вид линемёта «ИСТА-240», б. Пусковое устройствоКонструкция прибора позволяется осуществить четыре выстрела за однуминуту одному человеку.Общий вид контейнера для заброса с линём показан на рис.
1.7.абРисунок. 1.7. а. Внешний вид контейнера, б. Эскиз контейнера22Контейнер представляет собой тонкостенную трубу из поликарбоната, вкоторую с одного торца запрессован стальной утяжелитель (6) с полиуретановымамортизатором (7), с другой вставлено дюралевое дно (2) через кольцевоеуплотнение (3). Центральная втулка (4) установленная в дно служит дляпредотвращения протечек сжатого воздуха в снаряд в момент разгона в стволе.Дополнительное дно (1) задерживает от выпадения свободный отрезок линя (8)при разгоне. Узел (9) защемляется в казеннике линемёта, оставляя тем самымодин конец спасаемого линя у стрелка.
Пробка (5) вытягивается к обратнойстороне снаряда в момент полного разматывания линя, и остается в вытянутомположении, обеспечивая плавучесть снаряда в воде.1.2.2. Применяемые материалыЛинеметательное устройство тип «ИСТА-240» включено в списокнеобходимых приборов, присутствующих на каждом морском судне. По этойпричине к материалам, применяемым в изготовлении, предъявлено требование –стойкость к морской окружающей среде.В ходе приемки и испытаний в качестве основного конструкционногоматериала принят дюралюминий Д16Т ГОСТ 4784-97. После изготовления вседетали из данного материала подвергаются гальванической обработке - анодномуоксидированию с наполнением в воде [19].Д16Т является алюминиевым сплавом с добавлением 3,5% меди и 1,5%магния в качестве основных легирующих элементов.
Данный материал обладаетхорошим сочетанием характеристик вязкости разрушения, выносливости, а такжескорости роста усталостной трещины. Из Д16Т изготовлены практически вседетали ПУ, включая ствол. Термическое упрочнение, необходимое для приданиясплаву особых свойств, осуществляется в два этапа:1.закалка материала при температуре 480°С с последующим естественнымстарением;2.отжиг при температуре 380°С.23Для уменьшение остаточных напряжений материал подвергают правкерастяжением с остаточной деформацией 1,5-2%.После воздействия термообработки у Д16Т несколько понижаетсяпрочность, однако повышаются пластические свойства, что благоприятносказывается в условиях работы линемёта при циклическом нагружении.
Свойстваматериала Д16Т представлены в таблице 1.2.Таблица. 1.2. Свойства Д16ТСвойствоВеличинаМассовая плотность, кг/м32780Модуль упругости, *105, МПа0,72Модуль сдвига, *105, МПа0,28Коэффициент Пуассона0,33Предел текучести, МПа325Предел прочности, МПа470Относительное удлинение при разрые, % 12Основными деталями «ИСТА-240», изготовленными из дюралюминия,являются корпус ПУ, ствол, рабочая камера ПУ, гайка ПУ, корзина держателябаллона, ограничитель поворота, казенник, напускной вентиль ПУ.Гальваническаяобработкадеталейаноднымоксидированиемснаполнением в воде обеспечивает создание защитной пленки, и предотвращаетвозникновение коррозии в условиях эксплуатации на море.РезиновыекольцаПУ,используемыедляуплотнениярезьбовыхсоединений и предотвращения протечек сжатого газа, изготавливаются согласноГОСТ 9833-73 и относятся ко второй группе резиновых смесей.
Марка резины 7В-14 ГОСТ 18829-73. Свойства 7-В-14 представлены в таблице 1.3.Таблица. 1.3. Свойства резины 7-В-14 ГОСТ 18829-73СвойствоВеличинаУсловная прочность при растяжении, МПа110Относительное удлинение при разрыве, %21024Твердость по Шор А, ед. Шор А73Относительная остаточная деформация в воздухе при 100°С за 24чпри величине сжатия 20÷30, %42,9Седло быстродействующего клапана линемёта выполнено из вальцованнойневулканизованной резиновой смеси ТУ 2512-046-00152081-2003.Важным выбором является материал для колпака (рис. 1.8) – запорногоэлемента быстродействующего клапана линемёта.Клапан линемёта – одна из самых ответственных частей прибора.
По этойпричине применение литьевого полиамида как материала для изготовленияколпака стало хорошим конструкторским и технологическим решением.Нагружение колпака происходит в два этапа, в следствие чего, детальиспытывает значительные статические и динамические перегрузки.Рисунок.
1.8. Колпак быстродействующего клапана линемётаНа первом этапе происходит заполнение рабочей камеры ПУ, выравниваниедавления на наружной и внутренней частях оболочки. На втором этапепроисходит сброс давления из управляющей полости клапана. Давление,воздействуя на наружную поверхность сдвигает колпак, который, разгоняясь,ударяется об эквидистантную поверхность направляющей.По причине того, что материал должен быть одновременно прочным ивыдерживать значительные перегрузки в виде удара, был применен ацетальныйсополимер(ПОМ)С27021.Данныйматериалхарактеризуетсявысокойжесткостью, твердостью, упругостью.
Характеристики материала представлены втаблице 1.4.25Таблица. 1.4. Свойства ПОМ С27021СвойствоВеличинаПлотность, кг/м31410Предел текучести, МПа65Удлинение при растяжении, %7,5Модуль упругости при растяжении, МПа 2900Модуль упругости при изгибе, МПа2800Однако оказалось, что при использовании С27021 имеет место разрушениеколпака при статическом нагружении.1.2.3. Принцип действияКак было отмечено ранее, линеметательное устройство типа «ИСТА-240»представляетсобойбыстродействующийпневматическуюклапан,которыйпушку.имеетОсновнымдвеузломполости,являетсярабочуюиуправляющую [61]. Открытие клапана происходит за счет перепада давлений вэтих объемах.Для описания принципа работы обратимся к схеме линемета на рис. 1.9.Рисунок. 1.9. Разрез корпусных деталей линемёта тип «ИСТА-240»26После завинчивания вентиля (1) напускного крана (20) линемёта сжатыйвоздух из баллона (2) под давлением 20,7 МПа поступает на редукционныйклапан (3), где происходит падение давления до 6,0 МПа.
Затем воздух черезгибкий шланг (4) подается по центральному отверстию штока в управляющуюполость I, отодвигая тем самым колпак (5) на седло (9). По кольцевому зазорумежду колпаком и направляющей (6) газ поступает в рабочую полость II,воздействуя на шток (7). Основанием крепления баллона является корзина (12),закрепленная на гильзе (11).
Баллон вместе с гильзой, амортизатором (14) и дном(10) являются подвижной частью, прикладом линемёта, относящемуся к системегашения отдачи. Шток через резьбу соединен с дном. Газ в рабочей полостисдвигая приклад, запирается в кольцевом уплотнении (8). В конечный моментвремени, перед началом стрельбы, давление в обеих полостях выравнивается,линемёт готов к пуску.Перед выстрелом необходимо закрыть вентиль напускного крана, чтобыпредотвратить нежелательные протечки воздуха, которые могут повлиять навремя открытия основного клапана.Принажатиинаспусковойкрючок(15),стопорныйвинт(16),установленный в крючке, воздействует на ось (17), золотникового клапана (18),открывая тем самым сбросовое отверстие.
При этом процессе сжатый воздух изуправляющей полости сбрасываться в атмосферу. Давление в рабочей полости,воздействуя на наружную кольцевую поверхность колпака, в определенныймоментначнетсдвигатьегопонаправляющей,открываяосновнойбыстродействующий клапан линемёта [3, 76, 82].Газ, запасенный в пусковом устройстве, истекая в ствол, начнет разгонятьснаряд, воздействуя на его торцевую поверхность.
Одновременно с открытиемколпака клапана двигается пусковое устройство, относительно приклада,поставленного в упор, в плечо. Через зазор гайки (19) и штока остаточноедавление из рабочей полости попадает в камеру подвижной части, создаваявоздушную пружину. Для стравливания воздуха из системы гашения отдачипредусмотрен зазор между гильзой и гайкой, связанный с атмосферой. В27конечный момент схода снаряда со среза ствола дно ударяется о гайку, а колпакполностью садится на направляющую.Послесходаснарядасосрезаначинаетсясвободныйполет,стабилизируемый выходящим линем.Для предотвращения разрушения деталей основного клапана центральноесбросовое отверстие спроектировано таким образом, чтобы в конечный моментсоударенияколпакаинаправляющеймеждунимиобразовываласьпневматическая пружина.Гашение отдачи от выстрела осуществляется посредством перетеканиявоздуха из рабочей полости через два кольцевых отверстия.1.2.4.
Отказы устройстваВ процессе эксплуатации «ИСТА-240» выяснилось, что имеются отказы,сопровождающиеся выходом устройства в целом. К таким отказам относятся:разрушение колпака клапана из материала статическим давлением впусковом устройстве перед выстрелом;разрушение колпака клапана в момент соударения с направляющей впроцессе выстрела;отрыв линя при выстреле, вызванный значительным импульсом в моментразгона снаряда в стволе.Послевышеперечисленныхнеполадокприбордлядальнейшегоиспользования непригоден.Рисунок.
1.10. Прототип перспективного линемёта, разработанного на базе«ИСТА-240»28Клинемёту,требованияпокакспасательномупрочностиузлов,средству,предъявляютсяизнашиваниитрущихсяособыеэлементов,долговечности прибора в целом. Изучение процессов, протекающих приэксплуатации линемёта, дает возможность исправить конструкторские итехнологические ошибки при изготовлении. Также изучение «ИСТА-240»позволит избежать ошибки при проектировании новых приборов в будущем.1.2.5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
