火炮反后坐装置设计.doc

1目录1.自由后坐诸元的计算1.1 膛内时期自由后坐诸元计算1.2 后效期自由后坐诸元计算1.2.1 火药气体作用系数1.2.2 后效期开始时炮膛合力1.2.3 时间常数和后效期作用时间1.2.4 炮口制退器冲量特征量1.2.5 有炮口制退器自由后坐诸元计算2.后坐制动图和后坐制动诸元2.1 制定后坐制动图2.2.求解制退后坐诸元3.复进机设计4.制退机设计4.1 制退机的工作长度4.2 活塞工作面积4.3 制退杆外径及制退筒内径4.4 制退杆内腔直径 5.5 节制环直径4.6 制退筒外径4.7 流液孔面积5.节制杆外形调整21.自由后坐诸元的计算1.1 膛内时期自由后坐诸元计算 0.5dhmWvw+=.dhLl+膛内运动时期自由后坐诸元序号 t/ms v/(m/s) l/m W/(m/s) L/m1 0 0 0 0.000 0.000 2 2.091 77.1 0.055 0.948 0.001 3 2.651 125.84 0.111 1.548 0.001 4 3.342 204.08 0.221 2.510 0.003 5 3.8 265.59 0.332 3.267 0.004 6 3.996 291.77 0.387 3.589 0.005 7 4.346 337.85 0.498 4.156 0.006 8 5.191 442.09 0.831 5.438 0.010 9 6.403 463.37 0.925 5.699 0.011 10 6.816 575.75 1.661 7.082 0.020 11 8.17 641.41 2.492 7.889 0.031 12 9.023 670.74 3.045 8.250 0.037 13 9.712 690 3.51 8.487 0.043 1.2 后效期自由后坐诸元计算1.2.1 火药气体作用系数 弹丸脱离炮口瞬间，当 tg=9.712ms，时由内弹道数据可知： pg=56Mpa， Wg=8.4512m/s, Lg=0.043m。

根据火药气体作用系数经验公式： vB03榴弹炮对应 B=1300；由于后效期对弹丸初速影响较小，认为 v0=vg=690m/s；则：=1.8841.2.2 后效期开始时炮膛合力 Fg后效期开始时炮膛合力 采用近似公式计算：pggA则：=6.679×105 NFg1.2.3 参数 和b时间常数 计算公式： Fvgb05.后效期作用时间 计算公式：1764.0lg3.2pgb则：=5.24×10-3s；b=0.03019s；41.2.4 炮口制退器冲量特征量 可根据下式计算冲量特征量 5.05.01mmT则：=-0.0401.2.5 有炮口制退器自由后坐诸元计算 emFWbthggbg-1  ettL btghgggg bbg-1根据上面两式求解后效期自由后坐诸元，取时间步 b/2，则每一个目标点对应时间和自由后坐速度有：5自由后坐运动诸元序号 t/ms W/(m/s) L/m 序号 t/ms W/(m/s) L/m1 0 0.0000 0.0000 14 12.332 8.4579 0.0652 2 2.091 0.9483 0.0007 15 15.952 8.4400 0.0873 3 2.651 1.5478 0.0014 16 17.572 8.4295 0.1094 4 3.342 2.5102 0.0027 17 20.192 8.4230 0.1315 5 3.8 3.2668 0.0041 18 22.812 8.4190 0.1536 6 3.996 3.5888 0.0048 19 25.432 8.4167 0.1756 7 4.346 4.1556 0.0061 20 28.052 8.4152 0.1977 8 5.191 5.4377 0.0102 21 30.672 8.4144 0.2197 9 6.403 5.6995 0.0114 22 33.292 8.4138 0.2418 10 6.816 7.0817 0.0204 23 35.912 8.4135 0.2638 11 8.17 7.8893 0.0307 24 38.532 8.4133 0.2858 12 9.023 8.2501 0.0375 25 39.802 8.4132 0.2965 13 9.712 8.4870 0.0432 自 由 后 坐 速 度 -位 移 曲 线0.00002.00004.00006.00008.000010.00000 10 20 30 40 50自 由 后 坐 时 间自由后坐速度自 由 后 坐 位 移 -时 间 曲 线0.00000.05000.10000.15000.20000.25000.30000.35000 5 10 15 20 25 30 35 40 45自 由 后 坐 时 间自由后坐位移62.后坐制动图和后座坐制动诸元2.1 制定后坐制动图后坐阻力变化规律按固定炮第二类后坐制动图制定。

sin00 gFmhTfR密封装置摩擦力 F 和摇架导轨摩擦力 在正面计算时作常量处理，有TFguFgfmhf jhT0cos式中， 是摇架导轨的摩擦系数，其取值为 0.18， 是密封装置的等效摩擦系数，取值为 0.4，对f u于固定炮 =0， ；由于 ，α=1.4.607maxo >FT=3352N,F=7448N,Ff0=26068N固定火炮第二类后坐制动图的后坐阻力变化规律为： )( )0(00tFttgR gRg 200.50.5()hKTKTRgRgmWFtlL-=-++其中：WkT=8.15m/s, tg=9.712ms,7lλ=900ms, LkT=0.344m,τ=30.09ms， FR0=36868N则 ，F Rg=72964N后坐阻力变化规律为：F R=36868+3717t（0﹤t﹤t g）FR=72964（ tg﹤t﹤ tλ）FR tFR0 FR=Rg0tg tλ二二二二二二82.2.求解制退后坐诸元把按照后坐制动图确定的后坐阻力 规律带入转化方程，解出后坐制动诸元：FR序号 t/ms v/(m/s) x/m 序号 t/ms v/(m/s) x/m1 0 0.0000 0.0000 16 17.572 7.8469 0.1048 2 2.091 0.9035 0.0006 17 20.192 7.7398 0.1252 3 2.651 1.4895 0.0013 18 22.812 7.6352 0.1454 4 3.342 2.4344 0.0026 19 25.432 7.5323 0.1652 5 3.8 3.1789 0.0039 20 28.052 7.4302 0.1849 6 3.996 3.4956 0.0046 21 30.672 7.3288 0.2042 7 4.346 4.0527 0.0059 22 33.292 7.2276 0.2233 8 5.191 5.3106 0.0099 23 35.912 7.1266 0.2421 9 6.403 5.5351 0.0109 24 38.532 7.0258 0.2605 10 6.816 6.9040 0.0199 25 39.802 6.9770 0.2695 11 8.17 7.6655 0.0298 26 80 5.4334 0.5156 12 9.023 7.9954 0.0364 27 120 3.8974 0.7023 13 9.712 8.2063 0.0420 28 160 2.3614 0.8274 14 12.332 8.0766 0.0631 29 200 0.8254 0.8912 15 15.952 7.9197 0.0836 30 221.496 0.0000 0.9000 制 退 后 坐 运 动 速 度 -位 移 曲 线-2.00000.00002.00004.00006.00008.000010.00000.00000.10000.20000.30000.40000.50000.60000.70000.80000.90001.0000制 退 后 坐 位 移制退后坐速度9制 退 后 坐 运 动 速 度 平 方 -位 移 曲 线0204060800.00000.1000 0.20000.30000.4000 0.50000.60000.70000.8000 0.90001.0000制 退 后 坐 运 动 位 移制退后坐速度平方3.复进机设计复进机初力 Ff0=26068N，由于是气瓶注气，取复进机初压 Pf0 =6Mpa，活塞工作面积：=0.004345m20fffAP取压缩比 Cm=2.1，多变系数 n=1.3，则气体初容积：=0.00692 m310fnmlVc复进机初容积相当长度： =1.750sfVLA复进机力： 1.30260859.nffsFxx复进机末力：1.302608652.79nffs NL10复 进 机 力 随 行 程 变 化 规 律010000200003000040000500006000070000800000 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1后 坐 行 程 X/m复进机力F/N4.制退机设计4.1 制退机的工作长度 eLllb2max取 ， ， ，则 。

90ax73m50mL10234.2 活塞工作面积 PFAhmax10其中： )sin(ax  jhTfgRgh gF=72964-33139-7448-3352=29025 N按自由后坐能量计算液量：=62947JwghE21取估算系数 =15000kJ/m311制退机中的液量 =0.0042 m3Evy由 ，得到 =0.004239 m2lAymax01.0制退机工作腔最大压力： =6.85Mpa﹤35 Mpa，能够满足密封要AFPh0axmax1求4.3 制退杆外径及制退筒内径制退杆外径 ，)1(220rdT取 =2，有 dT=43 mm ；制退筒内径 =86mm ；)1(220ADT4.4 制退杆内腔直径制退机为筒后坐，制退杆内腔直径 d1：FdzTIh)(max214﹥ ， 出现在 最大处，Fptmaxhmax)(maxIptmax此时 tmax=3.8ms， 制退机液压阻力 =10423N； singFhTfRh 制退杆惯性力为 0；12制退杆密封装置摩擦力 =3724N；gnmFhz材料为 40Cr，材料许用应力 =200Mpa；3s制退杆内腔直径 d1=41.35mm，取整后 d1=42mm。

4.5 节制环直径dp= d1-5=37mm4.6 制退筒外径pDTmax1a' 342材料是 35 Cr，材料许用应力 =180Mpa；3s制退机工作腔最大压力： =6.85Mpa；AFPh0maxax1=89.7，取整后 =90mm，壁厚 =4mm，不满足要求，调DT' T' DT'整 =91mm'4.7 流液孔面积设支流最小截面面积 出现的位置为节制杆最大截面处，其中1A=38mm；41,maxd13=0.0002512 m2 )(42,max11dA流液孔尺寸()32032211px fjhAaAFKKvfr-=节制杆直径 24xpxda=-序号 x/mm ax/mm2 dx/mm 序号 x/mm ax/mm2 dx/mm1 。