2.7.6 Призначення, принцип будови та дії автоматики затвора

Затвор, під час дії якого деякі операції виконуються автоматич­но, називається напівавтоматичним.

Відповідно до цього, механізми затвора, які забезпечують авто­матичну дію затвора, називаються механізмами автоматики або автоматикою затвора.

Автоматизації підлягають основні і найбільш трудомісткі опе­рації, такі як відкривання і закривання затвора і т.д.

Автоматика затвора - це основний привід затвора, який забез­печує автоматичне відкривання і закривання затвора при перезаря­джанні гармати під час стрільби.

Вимоги до конструкції механізмів автоматики:

- висока надійність, безпека і живучість автоматики;

- висока компактність і зручність експлуатації;

- дія автоматики не повинна суттєво впливати на роботу

ПВП.

Для приведення до дії вищевказаних механізмів, як правило, використовується енергія накату, в інших випадках - енергія відкату.

Використання автоматики полегшує роботу з затвором, збіль­шує швидкість стрільби.

Автоматика використовується для гармат малих і середні калібрів з клиновими затворами.

Класифікація автоматики затворів:

1. За характером дії:

- ударна;

- безударна.

2. Автоматика клинових затворів за характером акумуляції ене­ргії для наступного приведення автоматики до дії:

- примусова;

- інерційна;

- інерційно-примусова.

Ударна автоматика затвора - це така автоматика, під час дії якої відбувається стрибкоподібна зміна швидкості її деталей.

Безударна автоматика затвора - це така автоматика, під час дії якої здійснюється плавна зміна швидкості її деталей.

Клинові затвори є найбільш простими для введення автоматики.

Автоматика клинового затвора - це основний привід затвора, який забезпечує автоматичне відкривання затвора під час накату від-катних частин гармати і закривання його при досиланні зарядної гіль­зи в камору ствола.

Примусова автоматика клинового затвора - це автоматика з примусовим стисненням пружини під час акумуляції енергії для на­ступного приведення до руху клина або безпосередньо примусового його переміщення.

Така автоматика отримала поширення в клинових затворах су­часних напівавтоматичних артилерійських гарматах.

Інерційна автоматика клинового затвора - це автоматика з по­передньою акумуляцією енергії пружинами під дією інерції масивного тіла, яке під час відкату прагне залишитися на місці і стискає пружини для наступного приведення до дії клина затвора.

Інерційно-примусова автоматика клинового затвора — це ав­томатика подвійної дії, наприклад зведення закриваючої пружини іне­рційним тілом, а відкривається затвор - за допомогою копіра або на­впаки.

Автоматики інерційного і інерційно-примусового типу - це ав­томатики складні за конструкцією, робота яких залежить від умов за­ряджання. Саме цьому автоматики цих типів в останній час не знахо­дять застосування.

Розглянемо примусову автоматику. Примусова автоматика кли­нового затвора складається із механізмів відкривання та закривання затвора.

Механізми відкривання затвора - це сукупність деталей основ­ного приводу затвора, які призначені для його автоматичного відкри­вання після пострілу.

1 - клин затвора; 2 - казенник; 3 - криво­шип; 4 - кулачок; 5 - копір, Ун , Ук - швидкість накату і клина відпові­дно, со - кутова швидкість кривошипа).

Механізми відкривання затвора за конструкцією можуть бути:

- копірними;

- скалочними;

- пружинними скалочними.

Копірний механізм відкривання затвора - це механізм відкри­вання клинового затвора, якому енергія руху надається в результаті взаємодії кулачка затвора з копіром. Для своєї роботи копірний меха­нізм використовує енергію накату відкатних частин і в залежності від профілю паза клина може бути як ударної (Рис. 2. 37) так і безударної дії (Рис.2.38).

Копір шарнірно кріпиться на люльці. Кулачок встановлюється і кріпиться на осі кривошипа затвора.

Дія колірного механізму ударної дії

При відкаті кулачок відтискує копір і проходить за нього. При накаті кулачок набігає на копір. Копір змушує кулачок провернутися разом   з   віссю   кривошипів.   При   цьому   кривошипи опускаютьклин. Затвор відкривається.

Такий механізм застосовується в гарматі ЗІС-2. До цього типу можна віднести і механізм гаубиці Д-30. Позитивні якості:

- простота конструкції;

- достатня живучість.

 

1 - клин затвора; 2 - копір; 3 - казенник; 4 - кривошип; 5 - кулачок; (Ун> Ук - шви­дкість накату і клина відповідно, со - кутова швидкість кривошипа).

Рисунок 2.39 Копірний механізм безударної дії

Недоліки:

- залежність роботи механізму від швидкості накату;

- наявність ударної дії (ударних навантажень); необхідність по­водження люльки для встановлення копіра, або введення проміжних тяг і важелів (як у Д-30).

Копірний механізм безударної дії належить до механізмів від­кривання затвору безударної дії. Він відрізняється від колірного меха­нізму ударної дії тим, що паз в клині для ролика кривошипа зроблено нахиленим так, що в початковий момент відкривання кут між віссю кривошипа і твірною нахиленого паза складає приблизно 90°.

Цим самим і забезпечується плавне зрушення клина при пово­роті кривошипа. Механізм такого типу застосовано в гарматі Д-20.

Недоліком механізму є те, що для забезпечення необхідного пе­реміщення клина при відкриванні затвора необхідно мати досить ве­ликий кут повороту кривошипів, що призведе до ускладнення конструкції.

Скалочний механізм відкривання затвора - це механізм відкри­вання клинового затвора, якому енергія руху надається в результаті взаємодії кулачка затвора зі скалкою.

За типом конструкції скалочні механізми поділяються на: меха­нізми з жорсткою скалкою; механізми з пружною скалкою.

Скалочний механізм затвора з жорсткою скалкою має скалку з жорстким упором і належить до механізмів ударної дії. Його робота по суті нічим не відрізняється від роботи колірного механізму ударної дії. Застосування скалки замість копіра зменшує радіус обметання ка­зенної частини гармати.

Пружина скалки служить для повернення її у початкове поло­ження після відкривання затвора, коли упор звільняє скалку. Якщо кулачок шарнірно з'єднаний зі скалкою, то пружину можна викорис­товувати для закривання клина. Недоліки такого механізму аналогічні недолікам копірного механізму ударної дії.

Пружинний скалочний механізм затвора - це механізм затвора, до складу якого входить пружина для надання руху скалці. Він нале­жить до механізмів безударної дії.

Відкривання затвора здійснюється за рахунок енергії пружини, яка одягнена на скалку. Скалка на задньому кінці має копір, який з'єд­наний з нею шарнірно, а її передній кінець шарнірно з'єднаний з кулі­сою. Другий копір підпружинений і шарнірно закріплений на люльці. Під час відкату верхній кінець куліси відтискує копір люльки і прохо­дить за нього.

Під час накату верхній кінець куліси упирається в копір люльки,куліса повертається і тягне за собою скалку. Скалка стискує пружину. Одночасно копір скалки відтискується кулачком осі кривошипа і за­скакує за нього, встановлюється перед кулачком. У момент прохо­дження копіра люльки верхнім кінцем куліси пружина звільнюється і переміщує скалку, яка своїм копіром діє на кулачок. Кулачок повертає вісь кривошипів і вони опускають клин до захвату його зачепами екс­трактора. Затвор відкрито.

Механізм такого типу застосовано у гарматі Д-48.

Позитивні якості механізму:

— незалежність до зміни швидкості накату;

— зменшення навантаження на деталі до 30-50% і підвищення живучості;

— малий вплив на режим накату.

Механізм закривання затвора - це сукупність деталей приводу затвора, які призначені для автоматичного закривання затвора під час досилання гільзи. Як правило, для закривання затвора використову­ють пружинні механізми.

Пружинний механізм закривання затвора - це такий механізм, який отримує енергію від попередньо стисненої під час накату пружи­ни.

1-   натискний стакан; 2 - пружина, 3-   упорний стакан; 4-   закриваючий ва­жіль, (\у - кутова швидкість кривошипа). Рисунок 2.41 Пружинний механізм закривання затвора

Дія пружинного механізму закривання затвора

Упорний стакан шарнірно з'єднаний з казенником ствола. Нати­скний стакан шарнірно з'єднується з важелем, насадженим на вісь кривошипів. Між дном штока та циліндром встановлена пружина. Пі час відкривання затвора важіль повертається разом з віссю кривоши­пів. Важіль діє на шток, а шток стискує пружину. При зарядженні від­бувається звільнення клина, який під дією стисненої пружини підні­мається. Затвор закривається.

Механізм достатньо простий та надійний. Він має пристрій для регулювання стиснення пружини. Ці механізми присутні у конструк­ціях гармат Д-48, Д-30, ЗІС-2, Д-20 та в інших.