KHẢO sát các yếu tố ĐỘNG lực học máy tự ĐỘNG PHÁO PHÒNG KHÔNG 37 MM k65

Pháo tự động hoạt động theo nguyên lý nòng lùi, nghĩa là nòng khối lùi là khâu cơ s của máy tự động, nòng lùi ng n đẩy lên ngay, làm nguội nòng bằng cách thay nòng.. khối lùi chuyển động

M C L C

Quyết định giao đề tài

Lý lịch cá nhân i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

Tóm t t iv

M C L C vi

DANH SÁCH CÁC CH VI T T T ix

DANH SÁCH CÁC HÌNH xii

DANH SÁCH CÁC B NG xiv

Ch ơng 1: T G QUA 1

1.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố 1

1.1.1 Giới thiệu về pháo phòng không 37 mm 1

1.1.2 Các thông số kỹ chiến thuật cơ bản của pháo phòng không 37 mm 2

1.1.γ Đặc điểm cấu tạo của pháo phòng không 37 mm 3

1.1.4 Các kết quả nghiên cứu đã công bố 4

1.1.4.1 Việt nam 4

1.1.4.2 Trên thế giới 4

1.1.5 Các vấn đề khoa học còn tồn tại cần nghiên cứu để giải quyết hiện nay 5

1.2 Lý do chọn đề tài 5

1.3 Tính cấp thiết và ý nghĩa khoa học thực tiễn của đề tài 5

1.4 M c đích của đề tài 6

1.5 Nhiệm v của đề tài và giới hạn đề tài 6

1.5.1 Nhiệm v 6

1.5.2 Giới hạn 7

1.6 Phương pháp nghiên cứu 7

1.6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận 7

1.6.γ Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 8

1.7 Kế hoạch thực hiện 8

Ch ơng 2: C S Lụ THUY T 9

2.1 Cấu tạo pháo phòng không 37 mm 9

2.2 Máy tự động pháo phòng không 37 mm 10

2.3 Các bộ phận chính của máy tự động 11

2.3.1 Thân pháo 11

2.3.2 Kết cấu khóa nòng 11

2.2.3 Máy nạp đạn 15

2.2.4 Bộ phận hãm lùi ậđẩy lên 17

2.3 Nguyên lý làm việc của máy tự động 17

β.4 Đồ thị tuần hoàn của máy tự động khi b n 18

2.5 Cơ s lý thuyết xây dựng bài toán động lực học máy tự động 20

Ch ơng 3: Đ G L C H C MÁY T Đ G PHÁO PHọ G KHÔNG 37 MM 21

3.1 Những đặc điểm làm việc của máy tự động pháo phòng không 37 mm 21

3.2 Xây dựng phương trình chuyển động của máy tự động và thân pháo khi pháo truyền động êm 22

3.2.1 Các giả thiết đầu vào 23

3.2.3 Mô phỏng hình học kết cấu của máy tự động pháo phòng không 37 mm 23

3.2.4 Xây dựng mô hình vật lý cho hệ thống 24

3.2.5 Xây dựng mô hình toán cho hệ thống 24

3.3 Các lực tác d ng lên cơ hệ 33

3.3.1 Lực tác d ng của áp suất khí thuốc 33

3.2.2 Lực khí thuốc tác d ng lên khối lùi 35

3.3.3 Lực ma sát giữa khối lùi với máng pháo và bộ phận bịt kín 35

3.3.4 Lực rút vỏ đạn 35

3.3.5 Lực cản lùi của lò xo đẩy lên 36

3.3.6 Lực hãm lùi thủy lực 36

3.3.7 Lực hãm đẩy lên 38

3.3.7.1 Lực hãm đẩy lên của bộ phận hãm lùi 38

3.3.7.2 Lực hãm đẩy lên của bộ phận hãm đẩy lên 38

3.3.8 Các lực tác d ng khác 39

3.4 Tỷ số truyền và hiệu suất của các cơ cấu 39

γ.4.1 Cơ cấu nạp đạn 40

γ.4.β Cơ cấu đóng m khóa nòng 40

γ.4.β.1 Cơ cấu m khóa 40

γ.4.β.β Cơ cấu nén lò xo đóng khóa 41

γ.4.β.γ Cơ cấu đóng khoá nòng 41

γ.5 Đồ thị tuần hoàn sơ bộ 42

3.6 Khảo sát động lực học pháo 37 mm 2 nòng 43

3.6.1 Hệ phương trình động lực học 43

3.6.2 Kết quả 46

3.6.3 Nhận xét 49

Ch ơng 4: C I TI C C U TI P Đ PHÁO PHọ G KHỌ G 37 MM 50

4.1 Đánh giá hoạt động của bộ phận tiếp đạn pháo phòng không 37 mm và những ảnh hư ng của cơ cấu cam tiếp đạn 50

4.2 Cải tiến cơ cấu tiếp đạn pháo phòng không 37 mm 55

4.2.1 Chọn quy luật chuyển động 55

4.2.2 Thiết kế biên hình cam 59

4.β.γ Tính động lực học theo biên hình cam mới 60

Ch ơng 5: K T LU À KI GH 63

5.1 Kết luận 63

5.β Tự nhận xét những đóng góp mới và hạn chế của luận văn 64

5.3 Kiến nghị 64

TÀI LI U THAM KH O 65

PH L C 67

DANH SÁCH CÁC CH VI T T T

T,  - Động năng và thế năng của hệ

q qj' j- Tọa độ và vận tốc suy rộng

Qj, t - Lực suy rộng thời gian

j - Chỉ số của bậc tự do tương ứng của hệ

X - Tọa độ xác định vị trí khâu cơ s đối với hộp pháo

Xh - Tọa độ xác định vị trí của hộp pháo

P0 - Lực hữu ích tác d ng lên khâu cơ s

Pi - Lực hữu ích tác d ng lên khâu thành phần

Ph - Lực hữu ích tác d ng lên hộp pháo

Foi - Lực ma sát tác d ng lên khâu cơ s

Fi - Lực ma sát tác d ng lên khâu i

0 - Lực nén ban đầu lò xo khoá nòng

0g - Lực nén ban đầu lò xo giảm giật

Ri - Lực cản có ích đặt lên khâu làm việc

Roi - Lực phát động đặt vào khâu cơ s

Is - Mô men quán tính của khâu quay

Rs - Bán kính quán tính khâu quay

xs,s -Tỉ số truyền và hiệu suất từ khâu cơ s tới khâu quay

s - Góc nghiêng bán kính quán tính của khâu quay đối với tr c s

s - Góc nghiêng giữa tr c quay và tr c x

Ls - Mô men cản đặt lên khâu s

v - Vận tốc chuyển động của đạn trong lòng nòng

l - Chiều dài đạn chuyển động trong nòng

 - Lượng thuốc tương đối đã cháy của liều

 - Trọng lượng của thuốc phóng

v0 - Vận tốc đầu đạn tại miệng nòng

Pđ -Áp suất khí thuốc tại miệng nòng

Rf - Lực cản ma sát giữa máng pháo, khối lùi và bộ phận bịt kín

Q0 - Trọng lượng khối lùi:

F - Hệ số ma sát giữa máng pháo với khối lùi, thường chọn

 - Hệ số ma sát giữa khối lùi và bộ phận bịt kín, thường chọn

F - Hệ số ma sát giữa buồng đạn và vỏ đạn

l - Chiều dài vỏ đạn nằm trong buồng đạn

 - Độ dày vỏ đạn

 - Độ dày tương đối giữa vỏ đạn và buồng đạn

Ev - Mô đun đàn hồi của vật liệu vỏ đạn

0 - Lực nén ban đầu của lò xo

C - Độ cứng lò xo

X - Độ dịch chuyển của lò xo (khối lùi)

X - Lực nén của lò xo tại thời điểm X mà ta đang xét

V - Vận tốc của khối lùi

f(axi) - Hàm đặc trưng cho sự ph thuộc của lực cản thuỷ lực trong máy hãm lùi là HL, với diện tích lỗ chảy dòng chính axi

 - Trọng lượng riêng của dầu CTEOЛ-M [KG/dm3]

g - Gia tốc trọng trường

A1 - Diện tích làm việc của bề mặt piston khi lùi

Av - Diện tích vòng điều tiết

Ad - Diện tích làm việc của bộ phận hãm đẩy lên

K3 - Hệ số cản dòng dầu chảy qua rãnh lòng cán

Ad - Diện tích làm việc của khoang lòng cán

Vi - Vận tốc của các khâu làm việc thứ i

F i , m i - Lực và khối lượng quy đổi

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1:Mô phỏng hình ảnh pháo phòng không 37 mm 9

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý máy tự động pháo phòng không 37mm-K65 10

Hình 2.3: Nòng pháo phòng không 37 mm 11

Hình 2.4: Hộp khóa nòng pháo phòng không 37 mm 11

Hình 2.5: Tương quan vị trí các cơ cấu của bộ phận khóa nòng 12

Hình 2.6: Cấu tạo khóa nòng của pháo phòng không 37 mm 12

Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý cơ cấu khóa khóa nòng then 13

Hình 2.8: Chi tiết cơ cấu khóa khóa nòng pháo phòng không 37 mm 13

Hình 2.9: Cơ cấu phát hỏa 13

Hình 2.10: Cơ cấu hất vỏ đạn 14

Hình 2.11: Máy nạp đạn và tống đạn 15

Hình 2.12: Sơ đồ nguyên lý kết cấu cơ cấu tiếp đạn dùng thoi đẩy 15

Hình 2.13: Sơ đồ nguyên lý cơ cấu tống đạn khóa nòng then 16

Hình 2.14: Cơ cấu tống đạn trong máy nạp đạn pháo phòng không 37 mm 16

Hình 2.15: Sơ đồ nguyên lý máy hãm lùi cán điều tiết 17

Hình 2.16: Bộ phận đẩy lên 17

Hình 2.17: Đồ thị tuần hoàn pháo phòng không 37 mm 19

Hình 2.18: Quy trình xây dựng bài toán động lực học 20

Hình 3.1: Mô phỏng hình học máy tự động 23

Hình 3.2: Mô hình vật lý máy tự động 24

Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý cơ cấu nạp đạn 40

Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý cơ cấu đóng m khóa nòng 41

Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý cơ cấu đóng khóa 41

Hình 3.6: Lưu đồ thuật toán khảo sát động lực học máy tự động 46

Hình 3.7: Đồ thị áp suất theo quãng đường 46

Hình 3.8: Đồ thị áp suất theo thời gian 47

Hình 3.9: Đồ thị tuần hoàn pháo 37 mm 2 nòng khi b n một phát 47

Hình 3.10: Đồ thị tuần hoàn pháo 37 mm 2 nòng khi b n loạt 4 viên 48

Hình 4.1: Biên dạng cam của cơ cấu ấn đạn 50

Hình 4.2: Rãnh nghiêng nâng thoi đẩy 51

Hình 4.3: Dịch chuyển của khối lùi và thoi tiếp đạn 52

Hình 4.4: Vận tốc của cơ cấu tống đạn và vận tốc của thoi động 52

Hình 4.5: Đồ thị của hàm chính t c 54

Hình 4.6: Các quy luật chuyển động của thoi động 55

Hình 4.7: Đồ thị tỷ số truyền k=f(x) và k=b 56

Hình 4.8: Đồ thị tỷ số truyền k=f(x) và k = b-a(x-x 1 ) 57

Hình 4.9: Đồ thị quan hệ S=f(x) 59

Hình 4.10: Biên dạng cam lý thuyết và thực tế 59

Hình 4.11: Biên dạng cam thay đổi của cơ cấu ấn đạn 60

Hình 4.12: Đồ thị tỷ số truyền của biên dạng cam mới 60

Hình 4.13: Đồ thị hiệu suất cam biên dạng cam mới 61

Hình 4.14: Đồ thị dịch chuyển khối lùi và thoi trượt 61

Hình 4.15: Đồ thị tốc độ tống đạn với biên dạng cam mới 62

Hình 4.16: Đồ thị hành trình và tốc độ thoi trượt 62

DANH SÁCH CÁC B NG

B ng 3.1: Đồ thị tuần hoàn sơ bộ pháo 37 mm 2 nòng 42

B ng 3.2: Kết quả khảo sát pháo 37 mm 2 nòng các góc tầm khác nhau 48

B ng 4.1: Các thông số của biên hình cam mới 58

Ch ơng 1

T G QUA

1.1 T ng quan chung về lĩnh v c nghiên cứu, các kết qu nghiên cứu trong và ngoài n c đư công bố

1.1.1 Gi i thi u v ề pháo phòng không 37 mm

Pháo phòng không 37 mm dùng để b n các m c tiêu di động cự ly 4000 m

và có độ cao 3000 m như các máy bay, quân dù và nhất là với máy bay bay thấp hay bay bổ nhào Khi cần thiết b n các m c tiêu trên mặt đất và mặt nước như: Xe tăng

loại nhẹ, xe bọc thép, bộ binh, thuyền chiến

Pháo phòng không 37 mm - K39 của Liên Xô do L.A.Loktev và M.N.Loginov thiết kế, tiến hành tại Viện nghiên cứu và chế tạo pháo số 08, thành phố Kalingrad Liên Xô năm 19γ9

Pháo phòng không 37 mm - K65 của Trung Quốc chế tạo lần nhất năm 1960 dựa trên cơ s thiết kế pháo phòng không 37 mm - K39 của Liên xô Năm 1965 cải

tiến lần hai Pháo phòng không 37 mm - K65 cải tiến có 02 thân pháo l p độc lập trên cùng máng pháo kép, pháo có thể b n đồng nhịp 02 nòng Về cấu tạo chung pháo 37 mm - K65 của Trung Quốc cơ bản giống pháo 37 mm - K39 của Liên Xô

Việt nam ta pháo phòng không 37 mm được quân đội ta s d ng nhiều

nhất trong các cuộc chiến tranh Pháo phòng không 37 mm loại 1 nòng và β nòng đã

tạo lên một lưới l a dày đặc tầm thấp Trong hơn 4100 máy bay Mỹ bị b n hạ trên chiến trường Việt Nam, trong đó 65% là chiến công của hỏa lực pháo binh phòng không, trong đó chủ yếu là pháo phòng không 37 mm

Hiện nay mặc dù các tổ hợp, hệ thống tên l a phòng không hiện đại đã ra đời đáp ứng được với các yêu cầu tác chiến trên không với tính năng cơ động cao, b n chính xác, tầm b n cao Nhưng với khả năng nâng cấp cao, có thể l p thêm các thiết

bị hỗ trợ, dễ cải tiến cũng như khả năng cơ động cao; súng pháo phòng không 37

mm vẫn là loại trang bị không thể thiếu trong hệ thống vũ khí phòng không hiện đại nhằm tạo ra hệ thống phòng thủ đa dạng và hiệu quả

1.1.2 Các thông s ố kỹ chiến thuật cơ b n của pháo phòng không 37 mm

- Chiều dài thân pháo (từ loa che l a đến khoá nòng) 2729 mm

- Áp suất lớn nhất trong hãm lùi 100÷110KG/cm

- Sơ tốc đạn nổ sát thương vạch đường 866 m/s

- Cự ly b n xa nhất 8500 m

- Chiều dài toàn bộ pháo khi hành quân 5,5 m

- Chiều rộng của pháo khi hành quân 1,785 m

- Khoảng cách điểm thấp nhất giường pháo 360 mm

- Chiều cao của pháo khi hành quân 2 m

- Trọng lượng nòng pháo và đẩy lên 65,5 KG

- Lực kéo khi hành quân trên đường 150 KG

1.1.3 Đặc điểm cấu t o của pháo phòng không 37 mm

Pháo phòng không 37 mm 2 nòng là loại pháo b n liên thanh, pháo thủ chỉ

việc thao tác m khóa nòng và nạp đạn lần đầu Thân pháo thuộc loại nòng đơn, có loa che l a đầu nòng Pháo tự động hoạt động theo nguyên lý nòng lùi, nghĩa là nòng (khối lùi) là khâu cơ s của máy tự động, nòng lùi ng n đẩy lên ngay, làm nguội nòng bằng cách thay nòng Năng lượng của khí thuốc tác d ng lên đáy nòng, thành nòng và đầu đạn, làm cho nòng pháo chuyển động lùi về phía sau, từ đó làm

khối lùi chuyển động và cung cấp năng lượng cho toàn bộ hoạt động của các cơ cấu của máy tự động đảm bảo cho một phát b n (m khóa nòng, rút vỏ đạn ra khỏi

buồng đạn, hất ra ngoài, nạp viên đạn khác vào buồng đạn, khóa nòng, phát hỏa ) Khoá nòng là loại khoá nòng then đứng, m khoá nòng tự động nhờ năng lượng

khối lùi, đóng khoá nòng nhờ lò xo khoá nòng, phát hoả nhờ lò xo kim hoả Tiếp đạn thuộc loại tiếp đạn bằng kẹp, tự động nạp đạn, hành trình tống đạn gồm hai giai đoạn, giai đoạn cưỡng bức và giai đoạn quán tính Tùy theo cách đạp cò của pháo

thủ mà pháo có thể b n điểm xạ hoặc vừa b n loại dài Máy hãm lùi - đẩy lên kiểu hãm lùi thủy lực vòng điều tiết, cán điều tiết Đẩy lên kiểu lò xo, cân bằng kiểu lò

xo kéo Máy ng m thuộc loại véc tơ tự động theo nguyên lý đồng dạng trong Giảm xóc kiểu lò xo tr đứng An toàn chống nổ sớm nhờ cấu tạo của khoá nòng Đạn pháo phòng không 37 mm có hai loại đạn nổ sát thương vạch đường và đạn xuyên vạch đường, đạn l p sẵn với liều phóng và có cơ chế tự hủy

1.1.4 Các kết qu nghiên cứu đư công bố

1.1.4.1 i t nam

Năm β006 viện Tự động hóa Kỹ thuật Quân sự đã cải tiến trang bị cho các khẩu pháo γ7 mm khí tài đánh đêm bán tự động bằng cách kết hợp ng m b n bằng

cơ khí quang học sẵn có với đài điều khiển s d ng hồng ngoại, lấy phần t về tầm

và huớng theo đài điều khiển, thực hiện phát b n từ đài điều khiển có thể phát hiện

m c tiêu cự ly 40 km trong điều kiện ngày đêm, bị đối phương gây nhiễu điện t , việc tính toán phần t b n do máy tính thực hiện

b n vào một m c tiêu do ra đa chỉ thị Khả năng tìm kiếm m c tiêu bằng ra đa cho phép pháo hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết và ban đêm

1.1.5 Các v ấn đề khoa h c còn tồn t i cần nghiên cứu để gi i quyết hi n nay

Các bài toán lý thuyết chung về tính toán, thiết kế máy tự động của súng pháo thường được giới thiệu một cách chung nhất về lý thuyết tính toán thiết kế vũ khí và chỉ là các bài toán thuận nhằm trang bị cho người đọc n m được các cơ s lý

luận về nguyên lý hoạt động, mô hình tính toán, các dạng cơ cấu đặc trưng có thể áp

d ng trong máy tự động của súng pháo

Các nội dung c thể như phân tích ảnh hư ng của các yếu tố đến hoạt động của máy tự động trong súng pháo nhằm tối ưu hóa kết cấu thì ít đề cập đến hoặc chỉ

đề cập mang tính rời rạc khó áp d ng vào thực tiễn Khi b n các khâu của máy tự động làm việc với gia tốc lớn, thường xảy ra va chạm với xung va chạm lớn, làm ảnh hư ng tới chuyển động của súng pháo đồng thời ảnh hư ng tới quá trình làm

việc của máy tự động theo tần xuất của phát b n Việc tính toán, khảo sát bài toán động lực học máy tự động rất cần thiết ph c v cho quá trình thiết kế pháo tự động

1.2 Lý do ch n đề tài

Hiện nay các nghiên cứu liên quan đến máy tự động đã được triển khai, thực

tế máy tự động đã được chế tạo, khai thác s d ng cơ bản đã đạt được những yêu

cầu cơ bản pháo b n tự động Tuy nhiên nhằm đạt được 3 tiêu chí của pháo phòng không: Tốc độ b n cao, độ ổn định cao và uy lực lớn Ba yếu tố nay luôn mâu thuẩn

và rất khó giải quyết ổn thỏa với nhau trong quá trình thiết kế chế tạo hay cải tiến súng pháo Với đặc điểm tình hình pháo nước ta đang s d ng, bảo quản lâu dài

với số lượng lớn, đã từng trải qua chiến đấu do đó bị hư hỏng, hoặt động kém hiệu quả dưới tác động của nhiều yếu tố Chính vì vậy hoàn thiện thiết kế, nghiên cứu hoàn chỉnh kết cấu hệ thống hoạt động tự động của súng pháo vẫn là một trong

những vấn đề mà đội ngũ cán bộ kỹ thuật quân đội luôn quan tâm

1.3 Tính c ấp thiết và ý nghĩa khoa h c th c ti n của đề tài

Hiện nay nước ta đang quản lý, s d ng với số lượng rất lớn pháo phòng không 37 mm do Liên xô sản xuất từ những năm 65 Qua nhiều năm bảo quản, s

d ng dưới tác động của nhiều yếu tố khiến pháo tr nên xuống cấp, hao mòn, biến dạng và hoạt động kém hiệu quả, đôi khi còn xảy ra mất an toàn trong khi s d ng

Các chi tiết trong máy tự động thay đổi tạo ra va chạm làm ảnh hư ng đến phát b n, đặc biệt là ảnh hư ng đến độ chính xác b n Tốc độ và quãng đường dịch chuyển của khối lùi tác động đến tốc độ và dịch chuyển của thoi đẩy khi tiếp đạn và quá trình đóng m khóa nòng Va chạm của thoi đẩy làm sai lệch hành trình tiếp đạn Các yếu tố này có ảnh hư ng lớn đến ổn định máy tự động của khi b n loạt Để đánh giá mức độ ảnh hư ng của các yếu tố trên đến ổn định của pháo cần phải xây

dựng mô hình và khảo sát bài toán động lực học của pháo khi b n Thông qua đó có thể điều chỉnh thay đổi một vài yếu tố để tiến hành cải tiến, tối ưu hóa kết cấu

1.4 Mục đích của đề tài

Việc xây dựng và giải bài toán động lực học ph c v quá trình thiết kế, chế tạo mới hoặc cải tiến pháo có ý nghĩa rất to lớn, nhằm đáp ứng nhu cầu trang bị cho các đơn vị trong quân đội trong tình hình mới

Xuất phát từ những đòi hỏi đó, đề tài: ắKhảo sát động lực học máy tự động của pháo phòng không 37 mm, cải tiến cơ cấu tiếp đạn" nhằm hoàn thiện bài toán động lực học máy tự động pháo Đề tài nhằm xác định luận cứ khoa học cho việc tính toán thiết kế vũ khí tự động, đồng thời cung cấp các dữ liệu cần thiết cho việc đánh giá chất lượng của pháo trong quá trình thiết kế mới hoặc cải tiến vũ khí Nghiên cứu cải tiến cơ cấu tiếp đạn giúp cho máy tự động chuyển động êm, ít va đập, giảm năng lượng tiêu hao, tăng độ chính xác và ổn định khi b n

1.5 hi m vụ của đề tài và gi i h n đề tài

1.5 1 hi m vụ

Để đạt được m c tiêu nghiên cứu trên, người nghiên cứu thực hiện các nhiệm

v cơ bản sau đây:

- Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của máy tự động pháo phòng không 37 mm

- Nghiên cứu cơ s lý thuyết về máy tự động pháo phòng không 37 mm

- Khảo sát, đo đạc và thu thập các số liệu thực tế của máy tự động pháo phòng không 37 mm

- Khảo sát và tính toán các đặc trưng động lực học cho máy tự động pháo phòng không 37 mm

- Cải tiến cơ cấu tiếp đạn cho pháo phòng không 37 mm

- Dựa vào các bài toán khảo sát động lực học máy tự động pháo phòng không

37 mm tiến hành so sánh các số liệu của máy tự động với cơ cấu tiếp đạn cũ các số

liệu được tính toán sau khi cải tiến cơ cấu tiếp đạn mới

Do điều kiện và thời gian hạn chế nên trong luận văn tốt nghiệp người nghiên cứu chỉ tập trung nghiên cứu khảo sát động lực học máy tự động và cải tiến cơ cấu

tiếp đạn của pháo phòng không 37 mm Luận văn chỉ dừng lại phạm vi nghiên cứu lý thuyết

1.6 Ph ơng pháp nghiên cứu

1.6.1 Ph ơng pháp nghiên cứu lý luận

M ục đích: Tìm hiểu cơ s lý luận của pháo và máy tự động pháo phòng

không 37 mm

Cách ti ến hành: Tham khảo, nghiên cứu tài liệu chuyên ngành, các tài liệu

hướng dẫn, bảo quản s d ng và các công trình nghiên cứu đã được công nhận trong và ngoài nước

1.6.2 Ph ơng pháp phân tích đánh giá, kh o sát đối t ng

M ục đích: Tìm hiểu phân tích đánh giá ưu, nhược điểm của các cơ cấu trong

máy tự động pháo phòng không 37 mm nhằm tối ưu hóa kết cấu

Cách ti ến hành: Phân tích quy luật chuyển động, thay đổi phương án lựa

chọn các phương án khác Phân tích ảnh hư ng các yếu tố đầu vào để tối ưu hóa kết

cấu

1.6.3 Ph ơng pháp nghiên cứu th c ti n

M ục đích: Kiểm chứng tác động, thu thập các số liệu thực tế trên máy tự

động pháo phòng không 37 mm tiến hành so sánh với kết quả nghiên cứu

Cách ti ến hành: Tiến hành khảo sát thu thập các số liệu tại các đơn vị s

d ng, các số liệu được cung cấp từ nhà sản xuất pháo phòng không 37 mm và đo đạc số liệu từ pháo thực tế

Tính toán, khảo sát, x lý kết quả

C h ơng 2

C S LÝ THUY T 2.1 C ấu t o pháo phòng không 37 mm

Hình 2.1:Mô phỏng hình ảnh pháo phòng không 37 mm

H ộp khóa nòng Loa che l a Nòng

Thân pháo Khóa nòng

2.2 Máy t đ ng pháo phòng không 37 mm

Máy tự động là một bộ phận tự lập thực hiện b n tự động và bao gồm một

tập hợp các bộ phận như nòng, khóa nòng và tất cả các cơ cấu cần thiết để lên đạn

tự động và các động tác khác chuẩn bị cho súng pháo tiến hành phát b n tiếp theo

Để tiến hành b n tự động máy tự động pháo phòng không cần phải có một

loạt cơ cấu: Thân pháo, khóa nòng, cơ cấu phát hỏa, cơ cấu đóng m khóa nòng, cơ

cấu rút vỏ đạn, máy nạp đạn, thiết bị tiêu hao năng lượng lùi phát b n và các cơ cấu

ph trợ như giảm va, cơ cấu cò,

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý máy tự động pháo phòng không 37mm-K65

1- Nòng; 2- Khóa nòng; 3- Lò xo đẩy lên; 4- Máy hãm lùi; 5- Thoi tiếp đạn; 6- C ần tống đạn; 7- Khóa bắn; 8- Lò xo tống đạn; 9- Máng tống đạn;

10- B ản cam mở khóa nòng; 11- Lò xo khóa nòng

Vn

Vk

2.3 Các b ph ận chính của máy t đ ng

2.3.1 Thân pháo

Thân pháo bao gồm: Hộp khóa nòng, nòng pháo, loa che l a, bộ phận đẩy lên + Nòng là nơi thực hiện quá trình cháy và sinh công của thuốc phóng để tạo cho đầu đạn có tốc độ chuyển động tịnh tiến rời khỏi miệng nòng và bay trên quỹ đạo Định hướng bay cho đầu đạn trong không gian bay đến m c tiêu và tạo chuyển động quay quanh tr c đạn với tốc độ quay cần thiết để ổn định trong khi bay trên

quỹ đạo

Hình 2.3: Nòng pháo phòng không 37 mm

1 - Loa che l ửa; 2 - Nòng pháo; 3 - Lò xo đẩy lên

+ Lò xo đẩy lên giúp cho pháo tr về vị trí ban đầu sau khi kết thúc hành trình lùi

+ Hộp khóa nòng: Giữ ch c khóa nòng để bịt kín đuôi nòng khi b n Định hướng cho khóa nòng khi chuyển động, l p một số chi tiết của khóa nòng, máy hãm lùi, đẩy lên

Hình 2.4: Hộp khóa nòng pháo phòng không 37 mm

2.3.2 K ết cấu khóa nòng

Khóa nòng pháo phòng không γ7 mm là khóa nòng then đứng, chuyển động vuông góc với tr c nòng pháo Dùng để đóng kín khóa nòng, phát hỏa, m khóa nòng, rút vỏ đạn sẵn sàng cho phát b n tiếp theo Để thực hiện được các nhiệm v

trên khóa nòng cần có những bộ phận chính sau: Khóa nòng, bộ phận bịt kín, cơ cấu phát hỏa, bộ phận đóng, m khóa, bộ phận rút và hất vỏ đạn

Hình 2.5: Tương quan vị trí các cơ cấu của bộ phận khóa nòng

1- Thân khóa nòng; 2 - Kim h ỏa; 3 - Lò xo kim hỏa; 4 - Nắp chặn lò xo kim hỏa;

5 - Chân dài tác d ụng vào thân kim hỏa; 6 - Cần hất vỏ đạn; 7 - Khóa lẫy;

8 - Tr ục cần hất vỏ đạn; 9 - Bộ phận đóng khóa; 10 - Trục lò xo; 11 - Cần khóa;

12 - C ần đóng mở; 13 - Khuỷu trục đóng mở

+ Thân khóa nòng

Thân khóa nòng dạng hình then chuyển động vuông góc với tr c nòng Khi

b n khóa nòng chặn sau vỏ đạn và chịu lực tác d ng của khí thuốc Phía trên khoá nòng có rãnh tống đạn phía trước có vai móc cần hất vỏ đạn, bên trong có các lỗ l p

cơ cấu phát hoả, phía dưới có rãnh định hình, rãnh định hình gồm rãnh ngang và

mặt cung Khi đóng m khoá nòng, cần đóng m tác d ng vào rãnh ngang, mặt cong dùng để khoá chặt và khi cần đóng m chuyển động trong mặt cong này thì tiến hành phát hoả hoặc dương kim hoả (sau khi b n)

Hình 2.6: Cấu tạo khóa nòng của pháo phòng không 37 mm

+ Cơ cấu đóng m khóa nòng

Cơ cấu đóng m khóa dùng để kéo khóa nòng xuống khi khối lùi lùi nhờ bản cam m khóa đồng thời tích trữ năng lượng nhờ lò xo ph c v cho quá trình đóng khóa nòng

Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý cơ cấu khóa khóa nòng then

1- M ặt cam mở khóa; 2 - Thân Khóa nòng; 3- Lò xo đóng khóa; 4 - Cần đóng mở

Hình 2.8: Chi tiết cơ cấu khóa khóa nòng pháo phòng không 37 mm

a - Thân khóa nòng; b - C ần đóng mở; c - Trục đóng mở; d - Lò xo khóa nòng

+ Cơ cấu phát hỏa: Dùng để dương kim hỏa khi m khóa nòng và phát hỏa cho đạn sau khi khóa nòng đã khóa kín đuôi nòng Cấu tạo bao gồm lẫy 3 chạc, kim hỏa và lo xo

Hình 2.9: Cơ cấu phát hỏa

3

1

2

4

+ Cơ cấu hất vỏ đạn

Dùng để giữ khóa nòng tư thế m và hất vỏ đạn ra ngoài sau mỗi phát b n

Cấu tạo bao gồm: Cần hất vỏ đạn, tr c cần hất vỏ đạn ,lò xo, nhíp

Tr c cần hất vỏ đạn trên tr c có gờ then để liên kết với cần hất vỏ đạn, một đầu có tai để đóng khóa nòng bằng tay

Nhíp và lò xo có tác d ng làm cho hai cần hất vỏ đạn luôn g c về sau đảm

bảo luôn móc giữ khóa nòng ch c ch n

Hai cần hất vỏ đạn phía trên có móc để khớp với móc của 2 bản đẩy trên khóa nòng giữ thân khóa thế m Trên cần hất vỏ đạn có β móng để hất vỏ đạn ra ngoài và giải phóng khóa nòng tự động khi tống đạn vào buồn đạn Phía dưới hai

cần hất vỏ đạn có gót để 2 gót của bản đẩy trên thân khóa nòng tác d ng vào khi m khóa nòng

Hình 2.10: Cơ cấu hất vỏ đạn Khi khóa nòng được m nhờ năng lượng khối lùi vai của khoá nòng đập vào gót của cần hất vỏ đạn làm nó quay về phía sau, mấu trên cánh tay đòn dài hất vỏ đạn ra ngoài, lò xo đẩy hai cần hất vỏ đạn quay ra sau để chuẩn bị giữ khoá nòng, sau khi hất vỏ đạn dưới tác d ng của lò xo đóng khoá nòng, khoá nòng tiến lên một

tý, liền bị móc cần hất vỏ đạn giữ lại trạng thái m Khi đạn được tống vào buồn đạn nhờ cơ cấu tống đạn thì gờ đáy vỏ đạn s đập mấu trên cần hất vỏ đạn làm cho cần hất vỏ đạn quay giải phóng cho khóa nòng, khóa nòng lao lên tiến hành đóng khóa và phát hỏa

2.2.3 Máy n p đ n

Dùng để tiếp nhận đạn và lần lượt nạp từng viên đạn xuống đường tống đạn,

rồi tống vào buồng đạn, đảm bảo phát b n liên t c Cấu tạo bao gồm: cơ cấu tiếp đạn, cơ cấu tống đạn, cơ cấu lật đạn, cơ cấu hạn chế quay, cơ cấu cò…

Hình 2.11: Máy nạp đạn và tống đạn

1 - Thân máy nạp đạn; 2 - Thoi giữ đạn ; 3 - Thoi ấn đạn; 4 - Cơ cấu hạn chế quay,

5 - Thân lật đạn; 6 - Lò xo tống đạn; 7 - Máng tống đạn

+ Cơ cấu tiếp đạn

Dùng để tiếp nhận đạn và lần lược nạp từng viên đạn vào đường tống đạn

Cơ cấu tiếp đạn hoạt động nhờ sự truyền động trực tiếp từ khối lùi của pháo thông qua cơ cấu cam và thoi đẩy Cấu tạo bao gồm các cơ cấu: n đạn, lật đạn, lật đạn, lò

xo bảo hiểm

Hình 2.12: Sơ đồ nguyên lý kết cấu cơ cấu tiếp đạn dùng thoi đẩy

1 - H ộp chứa kẹp đạn; 2 - Thoi kéo đạn; 3 - Bàn kéo thoi đẩy

Cơ cấu ấn đạn: Dùng để lần lượt ấn từng viên đạn xuống đường tống đạn, cơ cấu gồm thoi động và thoi cố định Thoi cố định được l p cố định lên bộ phận nạp đạn, thoi động có thể di chuyển trong rãnh Hai thoi có kết cấu giống nhau, gồm

một hàng móng ấn đạn chỉ có thể quay xuống mà không thể quay lên và luôn có xu hướng quay lên nhờ lò xo Các móng ấn đạn trên thoi cố định, qua tr c có lò xo

xo n l p lên thân thoi Các móng ấn đạn trên thân thoi động l p lên bản trượt giúp cho đạn chỉ chuyển động xuống đường tống đạn mà không bị đẩy ngược lại

+ Cơ cấu tống đạn: Để tống viên đạn vào buồng đạn, cơ cấu được l p dưới thân

tống đạn gồm có cán lò xo, lò xo, cần tống đạn, đệm giảm va

Năng lượng phát b n được tích lại dưới dạng năng lượng của lò xo Quá trình tống đạn chia làm hai thời kỳ: Tống đạn cưỡng bức và tống đạn quán tính

2.2.4 B ph ận hãm lùi - Đẩy lên

+ Bộ phận hãm lùi dùng để tiêu hao năng lượng lùi của khối lùi, giảm lực tác

d ng lên giá, khống chế chiều dài của khối lùi và đảm bảo giữ ch c ch n khối lùi

vị trí trên cùng với mọi góc b n, điều hoà tốc độ đẩy lên để chuyển động của khối lùi được êm

Cấu tạo gồm: Gồm ống hãm lùi, cán piston hãm lùi, vòng điều tiết và cán điều tiết, cơ cấu hãm đẩy lên, cơ cấu điều hoà dầu, bộ phận bịt kín, dầu hãm lùi

Hình 2.15: S ơ đồ nguyên lý máy hãm lùi cán điều tiết

+ Bộ phận đẩy lên: Bộ phận đẩy lên dùng để tích trữ một phần năng lượng của

khối lùi khi thân pháo lùi, đẩy thân pháo về vị trí ban đầu sau mỗi phát b n Ngoài

ra còn giữ cho thân pháo không bị t t mọi góc b n Pháo dùng đẩy lên kiểu lò xo

có độ nén ban đầu

Bộ phận đẩy lên gồm: Vòng hãm, chốt hãm, lò xo và đệm

Hình 2.16: Bộ phận đẩy lên

1- Vòng hãm b ằng đồng; 2-Then hãm; 3- Lò xo đẩy lên; 4- Vòng đệm

2.3 Nguyên lý làm vi c c ủa máy t đ ng

Khi nòng lùi bộ phận tống đạn cùng lùi theo, khoá nòng được m nhờ tay đóng m tự động và chuyển động vuông góc với tr c nòng, cơ cấu tiếp đạn cũng được chuyển động lên trên nhờ cam tiếp đạn Khoá nòng m thực hiện luôn nhiệm

v rút, hất vỏ đạn và dương kim hoả Lò xo khoá nòng tích trữ năng lượng để ph c

v quá trình đóng khóa nòng Cần tống đạn chuyển động về phía sau, lo xo tống đạn tích trữ năng lượng ph c v quá trình tống đạn Máy hãm lùi hoạt động tiêu hao

phần lớn năng lượng lùi của thân pháo, lò xo đẩy lên tích trữ năng lượng để đẩy pháo về vị trí cũ Khi nòng lùi đến vị trí sau cùng, cần tống đạn bị khoá b n giữ lại

lò xo tống đạn tích trữ năng lượng chờ tống đạn còn nòng thì dưới tác d ng của lực đẩy lên nó được đẩy lên ngay đồng thời thực hiện nhiệm v tiếp đạn vào đường

tống đạn

Khi nòng đẩy lên đến vị trí trên cùng s giải phóng khoá b n Cần tống đạn dưới tác d ng của lò xo tống đạn thực hiện động tác cưỡng bức trên hành trình chuyển động của nó Khi cần tống đạn lên đến vị trí trên cùng thì dừng lại, viên đạn theo quán tính chuyển động tiếp và khi đến vị trí trên cùng s tác d ng vào cần hất

vỏ đạn Khoá nòng được giải phóng và đi lên đóng khoá Cơ cấu phát hỏa được giải phóng và khai hỏa cho đạn Hành trình liên t c đến khi hết đạn trong kẹp đạn hoặc pháo thủ nhả cò b n Đạn được tống cưỡng bức trên một phần quãng đường, đoạn còn lại đạn chuyển động quán tính do vậy độ tin cậy làm việc có thể bị hạn chế

2.4 Đồ thị tuần hoàn của máy t đ ng khi b n

Đồ thị lập cho mối quan hệ thời gian và vị trí của những khâu chủ yếu Tr c tung biểu diễn quãng đường, tr c hoành biểu diễn thời gian tương ứng

Như vậy theo tr c tung ta biết được tương quan vị trí và tr c hoành ta biết được thứ tự chuyển động của các khâu theo thời gian một cách tuần hoàn của máy

tự động pháo phòng không 37 mm

Các điểm đặc trưng trên đồ thị:

+ 0-5’-10: Đồ thị lùi và đẩy lên của khối lùi (nòng)

+ 2-40-110-1β: Đồ thị chuyển động đóng, m khoá nòng

+ 1-30-70-8: Đồ thị chuyển động nạp đạn, đợi nạp đạn và chuyển động về phía trên của thoi trượt

+ 0”-5”-9”-10”-0”: Đồ thị chuyển động của cần tống đạn

Hình 2.17: Đồ thị tuần hoàn pháo phòng không 37 mm

Chú thích các ký hiệu trên đồ thị:

0- Sau khi b n, thân pháo, khóa nòng và bộ tống đạn cùng lùi

1- Thoi trượt b t đầu chuyển động lên phía trên

2- Tr c đóng m b t đầu chuyển động

3- Thoi trượt lên đến vị trí trên cùng

4- Tr c đóng m quay xong, hoàn thành m khoá, dương kim hỏa, m khóa rút vỏ đạn

5- Thân pháo lùi xong b t đầu đẩy lên

6- Cần tống đạn bị cò tự động giữ lại, lò xo tống đạn bị nén

7- Thoi trượt b t đầu được kéo xuống

8- Thoi trượt chuyển động ấn đạn xong

9- Cần tống đạn b t đầu tống đạn cưỡng bức

10- Cần tống đạn dừng lại (tống đạn cưỡng bức xong) viên đạn chuyển động quán tính vào buồng đạn

11- Khóa nòng b t đầu đóng

12 - Đóng khóa nòng xong, giải phóng chốt hãm lẫy ba chạc

13- Kim hỏa đập hạt l a để phát hỏa

Từ 13-0: Thời gian thuốc cháy để có đủ áp lực đẩy khối lùi chuyển động

2.5 Cơ sở lý thuyết xây d ng bài toán đ ng l c h c máy t đ ng

Hình 2.18: Quy trình xây dựng bài toán động lực học

Để thành lập phương trình chuyển động của máy tự động và thân súng khi

b n có nhiều phương pháp Máy tự động là cơ hệ có liên kết giữ, tức là các điều kiện ràng buộc đều được mô tả bằng phương trình; các liên kết cũng không ph thuộc vào thời gian, nên là liên kết dừng; Các phương trình liên kết có thể chuyển

về dạng không chứa các yếu tố vận tốc nên là liên kết hôlônôm Ta có thể dùng phương pháp của cơ học như nguyên lý Đalămbe, hoặc dùng phương trình La grăng

loại II trong hệ toạ độ suy rộng độc lập đủ để thành lập phương trình vi phân chuyển động của máy tự động

Phương trình Lagrăng loại 2 có dạng:

)

3,2,1(j Qq

Πq

Tq

Tdt

d

j j j

C h ơng 3

Đ NG L C H C MÁY T Đ NG PHÁO PHÒNG KHÔNG

3.1 Nh ng đặc điểm làm vi c của máy t đ ng pháo phòng không 37 mm

Máy tự động của pháo dùng để tự động hóa thực hiện các phát b n Số lượng cũng như thứ tự động tác có thể khác nhau Có những động tác được thực hiện đồng

thời như tống đạn và kéo đạn thông qua rãnh cam trên khối lùi Để thực hiện các động tác trên phải có các cơ cấu tương ứng Có thể một khâu, một cơ cấu đồng thời thực hiện nhiều động tác

Các đặc điểm làm việc của máy tự động:

+ Đòi hỏi độ chính xác cao;

+ Làm việc trong môi trường có va đập mạnh;

+ Cường độ làm việc lớn;

+ Cấu trúc của cơ cấu thay đổi trong một chu kỳ làm việc

Máy tự động được cấu thành từ nhiều cơ cấu và khâu Mỗi một trong chúng

có nhiệm v thực hiện một hay một số động tác nào đó của phát b n tự động Khâu

cơ s là khâu truyền chuyển động cho một số khâu khác và có thể hoàn thành một

phần động tác tự động Khâu làm việc là khâu nhận năng lượng trực tiếp hoặc gián

tiếp từ khâu cơ s truyền tới, trực tiếp hoàn thành động tác tự động Những đặc trưng cơ bản của máy tự động gồm có:

Đặc trưng thuật phóng (cỡ, trọng lượng, sơ tốc đầu đạn);

Tốc độ b n (lý thuyết và thực tế);

Trị số và quy luật biến thiên lực tác d ng lên giá;

Đặc trưng xạ kích;

Độ tin cậy của các cơ cấu khi làm việc;

Mức độ đơn giản trong thao tác, mức độ thuận lợi trong s d ng, mức độ gọn trong kết cấu, kích thước, mức độ rút gọn trọng lượng

Chuyển động của máy tự động là không ổn định, gián đoạn, có va chạm Để thuận tiện cho quá trình nghiên cứu thường chia chu kỳ làm việc của máy tự động

thành các đoạn đặc trưng và các điểm đặc trưng Tại các điểm đặc trưng thường có

va chạm, chuyển động được tính theo các công thức va chạm Trong từng đoạn đặc trưng chuyển động được coi là liên t c, được biểu thị bằng một phương trình Vì

vậy để xác định chuyển động trong các đoạn đặc trưng phải lập phương trình vi phân chuyển động và giải theo các phương pháp chính xác hoặc gần đúng

3.2 Xây d ng ph ơng trình chuyển đ ng của máy t đ ng và thân pháo khi pháo truy ền đ ng êm

Việc tính toán chuyển động của máy tự động được thực hiện nhờ việc giải phương trình chuyển động với biến là x hoặc t Với những đoạn khác nhau trong đoạn đường chuyển động của khâu cơ s , chính phương trình vi phân và các hệ số

của nó có sự thay đổi do các khâu khác nhau vào và ra khỏi liên kết với khâu cơ s

và do sự thay đổi của hệ lực tác d ng lên chúng một số thời điểm của quá trình chuyển động của khâu cơ s có thể nó đột biến về khối lượng hay vận tốc Lúc đó ta

phải có các biểu thức để xác định giá trị đột biến này của các tham số m c này,

ta chỉ khảo sát sự chuyển động của máy tự động trong một khoảng mà các tham số đều biến đổi liên t c Do vậy khi phân tích đồ thị tuần hoàn ta phải lựa chọn, bố trí sao cho khi s d ng phương trình chuyển động cho máy tự động để tính toán, các tham số của phương trình phải thoả mãn điều kiện liên t c Tùy thuộc vào từng đoạn

ta có thể chọn phương pháp giải các phương trình chuyển động sao cho hợp lý

Nội dung của việc giải phương trình chuyển động của máy tự động nhằm xác định quy luật V = V(x) và t = t(x) hay V = V(t) và X = X(t) của khâu cơ s và một

số khâu làm việc của máy tự động, cũng như xác định chu kỳ làm việc của máy tự động T Trong nhiều trường hợp ta còn phải xác định phản lực và lực quán tính tác

d ng lên các chi tiết của máy tự động

Để giải được bài toán động lực học của pháo ta cần dựa vào các lý thuyết trình bày tại chương β, kết hợp với các thông số do nhà sản xuất cung cấp, các tài liệu có liên quan và đo đạc trực tiếp trên pháo 37 mm 2 nòng

3.2.1 Các gi thi ết đầu vào

Trừ lò xo là một chi tiết đàn hồi, các khâu trong máy tự động đều được coi như

vật r n tuyệt đối, liên kết động với nhau, có tỷ số truyền biến thiên hoặc không đổi

Các khớp động không có khe h

Các khâu trong máy tự động đều chuyển động song phẳng

Dùng khối lượng thu gọn thay cho khối lượng phân bố Điểm đặt khối lượng thu gọn có thể chọn tuỳ ý, thường là điểm tiếp xúc của hai khâu hoặc là điểm đặt

m: Khối lượng thu gọn của khâu

r: Khoảng cách từ điểm đặt khối lượng thu gọn đến tr c quay

Jo: Mô men quán tính của khâu đối với tr c quay

3.2.3 Mô ph ỏng hình h c kết cấu của máy t đ ng pháo phòng không 37 mm

Hình 3.1: Mô phỏng hình học máy tự động

3.2.4 Xây d ng mô hình v ật lý cho h thống

Hình 3.2: Mô hình vật lý máy tự động Trong mô hình, khâu cơ s có khối lượng là mo (mo là khối lượng khối lùi) Chuyển động của các khâu làm việc gồm chuyển động của cơ cấu tiếp đạn, cơ cấu

cò, cơ cấu đóng m khóa nòng đây, ta xét đại diện là khâu có khối lượng m i và

nó hợp với phương chuyển động của khâu cơ s góc i Lò xo khoá nòng có độ

cứng Co được tích trữ năng lượng khi chuyển động lùi và được giải phóng với nhiệm v đẩy về Thân súng g n với giá đàn hồi qua lò xo giảm giật có độ cứng Cg

cho phép súng trượt tương đối so với giá theo phương tr c nòng Giá là một cấu trúc đàn hồi với khối lượng phân bố và có một số các tần số dao động riêng Với độ chính xác vừa đủ ta có thể giới hạn tần số thứ nhất Như vậy giá có thể được thay

thế bằng một khối lượng thu gọn tương đương my và độ cứng Cy

3.2.5 Xây d ng mô hình toán cho h th ống

Dùng phương trình Lagrăng loại 2:

)

3,2,1(j Qq

Πq

Tq

Tdt

d

j j j

Qj, t - Lực suy rộng; thời gian;

j - Chỉ số của bậc tự do tương ứng của hệ

Chọn các toạ độ suy rộng:

q1 = X - Tọa độ xác định vị trí khâu cơ s đối với hộp pháo;

q2 = Xh - Tọa độ xác định vị trí của hộp pháo;

q3 = Xy - Toạ độ xác định vị trí giá pháo

Kí hiệu m, V là khối lượng và tốc độ tuyệt đối của các phần t của hệ với chỉ

số tương ứng (như i cho khâu làm việc thứ i, h cho hộp pháo, y cho giá súng) Động

Máy tự động được coi là hệ thống cứng có 1 khâu cơ s và n khâu làm việc,

mối liên kết giữa các khâu là mối liên kết hình học ph thuộc vào dạng mặt cam

tiếp xúc và không ph thuộc vào thời gian Do vậy gọi K i là tỉ số truyền từ khâu cơ

Với Xi là tọa độ xác định vị trí của khâu thứ i so với hộp pháo

Ta biểu diễn tốc độ tuyệt đối qua tốc độ suy rộng:

i - Góc giữa hướng của Xi và hướng của X

Thay vào (3.2) ta nhận được:

P0 - Lực hữu ích tác d ng lên khâu cơ s ;

Pi - Lực hữu ích tác d ng lên khâu thành phần;

Ph - Lực hữu ích tác d ng lên hộp pháo;

Foi - Lực ma sát tác d ng lên khâu cơ s ;

Fi - Lực ma sát tác d ng lên khâu i;

0 - Lực nén ban đầu lò xo khoá nòng;

0g - Lực nén ban đầu lò xo giảm giật;

i oi

Ri - Lực cản có ích đặt lên khâu làm việc

Roi - Lực phát động đặt vào khâu cơ s

Trong đó: R ; R0i i - Hình chiếu các phản lực liên kết lên hướng chuyển động

của khâu cơ s và khâu làm việc

Phương trình chuyển động của khâu làm việc bất kì có dạng:

Ui - Là hình chiếu tốc độ tuyệt đối của khâu làm việc thứ i theo hướng chuyển động của nó ta có:

Những biểu thức vừa nhận được đúng cho vũ khí có các khâu trong cơ cấu của máy tự động chuyển động tịnh tiến Nếu trong cơ cấu ngoài n khâu vừa khảo sát

còn có q khâu chuyển động quay nữa thì trong phương trình (3.20) ta s lấy:

s i

q n

s s i

q n

K

x IK

rI

rK

Is - Mô men quán tính của khâu quay;

Rs - Bán kính quán tính khâu quay;

xs,s -Tỉ số truyền và hiệu suất từ khâu cơ s tới khâu quay;

s - Góc nghiêng bán kính quán tính của khâu quay đối với tr c s;

s - Góc nghiêng giữa tr c quay và tr c x;

Ls - Mô men cản đặt lên khâu s