1. Đầu khóa; 2 Rãnh đóng mở có con lă n; 3.Bệ khóa; 4 lị xo đóng khóa
3.2.3. Tính bền các chi tiết khóa
1- Tính bền cho các chi tiết
Khi tính bền cho các chi tiết khóa nịng ta dùng các giả thiết sau:
- Áp suất khí thuốc được coi là tĩnh.
- Bỏ qua lực cản giữa vỏ đạn và thành buồng đạn.
- Lấy tiết diện buồng đạn để tính áp lực khí thuốc, như vậy sẽ bảo đảm bền cả khi đứt vỏ đạn
Trường hợp khóa nịng kiểu mặt nghiêng :
Việc tính tốn nhằm xác định diện tích mặt tỳ Sd, góc nghiêng α của mặt tỳ, lượng dịch chuyển H của đi khóa nịng.
Để tính diện tích mặt tỳ ta cần xác định phản lực N tác dụng lên mặt tỳ, từ phương trình cân bằng theo phương nằm ngang của thân khóa:
Pm–N.cosα- f.sinα.N = 0 Rút ra: Pm ) cos( cos sin cos Pm N ϕ α α α α + = − = f
Trong đó:Pm= pm. Sđa - áp lực lớn nhất của khí thuốc tác dụng lên thân khóa. Sđa - diện tích đáy buồng đạn.
ϕ = arctg f - góc ma sát.
Mặt tỳ của khóa chủ yếu chịu chèn dập, nên điều kiện bền dập là: S [N]
d d ≥ σ Trong đó: [σ đ]: ứng suất dập cho phép của vật liệu chi tiết khóa.
Góc nghiêng α của mặt tỳ phải bảo đảm bộ phận khóa chuyển động chính xác, khóa chắc chắn, kết cấu nhỏ gọn. Để đảm bảo chuyển động được, nhất thiết phải có điều kiện α≥α1
Trong đó α1 - góc giữa bán kính quay của điểm cao nhất trên mặt tỳ với phương chuyển động của thân khóa.
Để đảm bảo điều kiện tự hãm, góc α tương đối nhỏ dẫn đến chiều dài thân khóa lớn, cho nên thực tế người ta thường dùng mặt chặn bệ khóa để đóng khóa chắc chắn, khi đó chỉ cần điều kiện tự hãm là α ≤1 α. Do đó có thể chọn α1 lớn để chiều dài thân khóa nhỏ, thường chọn α = 10- 200 .
Lượng dịch chuyển của đi khóa để đóng khóa hồn tồn được chọn từ quan hệ:
Sđ = hl.B h = hl.Cosα
Với Sđ, α đã biết trước, chọn trước chiều rộng b thân khóa, có thể xác định lượng dịch chuyển h.
Đối với khóa nịng kiểu phiến khóa: Việc tính bền được thực hiện tương tự như trên, chỉ chú ý rằng diện tích mặt tỳ bao gồm cả hai phiến khóa.
Đối với khóa nịng quay: ngồi việc tính diện tích mặt tỳ, tính bền các chi tiết, cịn phải xác định các thơng số kết cấu như số răng khóa trên một vịng trịn nl, số hàng răng khóa r2, góc quay để đóng mở khóa của khóa, độ cao h độ dày b của mỗi răng khóa.
Tính tốn diện tích mặt tỳ khóa nịng quay tương tự như khóa bằng mặt nghiêng. Sau khi triển khai mặt xoắn vít lên mặt phẳng theo bán kính trung bình. Phản lực pháp tuyến tác dụng lên mặt tỳ là α α cos sin + = f P S N da m
Dựa vào phải lực N có thể tính được diện tích mặt tỳ Sd. Diện tích mặt tỳ thực tế tính theo cơng thức ( 2) 1 2 2 2 4 d d kn Sd = π −
Trong đó: k-hệ số phụ thuộc số răng khóa trên một vịng n1; nếu n1=2 thì k=0,45. Khi có diện tích mặt tỳ, cần phối hợp chọn góc quay đóng khóa, số răng khóa trên một vòng, số vòng quay n2, độ cao h và độ dày b cho hợp lý.
Để bảo đảm điều kiện tự hãm góc nghiêng α của răng khóa thường được chọn từ điều kiện tgα < f hayα <ϕ . Tuy nhiên để dễ mở khóa khơng cần thỏa mãn điều kiện này mà thường dùng kết cấu đặc biệt để giữ khóa nịng ở vị trí khóa khi bắn.
2. Tính tốn rãnh cam đóng mở khóa của khóa nịng quay
Rãnh cam thường gồm hai đoạn, đoạn hành trình tự do là rãnh thẳng, góc nghiêng bằng 00, tiếp đến đoạn rãnh nghiêng để đóng mở khóa. Để việc chế tạo đơn giản, thường làm rãnh nghiêng với góc nghiêng khơng đổi, để xác định rãnh nghiêng của rãnh cam, cần biết trước hành trình đóng mở khóa và góc quay đóng mở khóa của khóa nịng.
Hình 3.3.12. Sơ đồ rãnh nghiêng đóng mở khóa
Khi đó góc nghiêng ϕ sẽ là:
ϕ = arctg (Q.r/h)
Trong đó:ϕ - góc nghiêng rãnh cam đóng mở Q - góc quay đóng mở khóa.
r - bán kính quay của khóa nịng.
h - hành trình đóng mở khóa của bệ khóa nịng. l0
h l1