§ 11.4. Выбрасывающие механизмы

Рис. 11.10. Выбрасывающие механизмы: а — выбрасывающий механизм рычажного типа ударного действия; б — выбрасывающий механизм рычажного типа плавного действия; в — выбрасывающий механизм кулачкового типа; 1 — нижний выступ; 2 — кулачок; 3 — верхний выступ; 4 — захваты; 5 — выбрасцва-

тель; 6 — ось выбрасывателей

осечки. По конструкции выбрасывающие механизмы делятся на рычажные или кулачковые, а по характеру приложения на­грузки на извлекаемую гильзу — на ударного или плавного дей­ствия.

Рычажные выбрасывающие механизмы бывают как ударного, так и плавного действия, а кулачковые — только плавного.

Рычажный выбрасывающий механизм ударного действия кли­новых затворов (рис. 11.10, а) состоит из двух выбрасывателей 5, надетых на ось 6 выбрасывателей. Выбрасыватели вверху имеют захваты 4, которыми соединяются с фланцем гильзы, а внизу — нижние выступы /. При открывании клина его кулачки 2 ударяют по нижним выступам выбрасывателей и поворачивают их относи­тельно своих осей. При этом зацепы выбрасывателей, действуя на фланец, извлекают гильзу из каморы и сообщают ей определенную скорость. На выбрасывателях клиновых затворов с полуавтома­тикой делаются верхние выступы 3, которыми они удерживают клин в нижнем положении после открывания затвора.

В рычажных механизмах плавного действия (рис. 11.10,6) вы­брасыватели имеют овальные отверстия, которые позволяют им перемещаться относительно оси. Работа таких механизмов проис­ходит в два периода (этапа). В первом периоде (этапе) происхо­дит страгивание гильзы в каморе за счет незначительного пово­рота выбрасывателей относительно точки О в результате их пере­мещения своими овальными отверстиями по оси из-за действия на них наклонных поверхностей кулачков клина. В это время из-за большого плеча действия силы давление выбрасывателей на гильзу оказывается значительным.

Во втором периоде (этапе) происходит удар кулачков клина по нижним выступам выбрасывателей, которые, поворачиваясь с большим угловым ускорением, своими зацепами энергично выбрасывают из каморы ствола предварительно смещенную гильзу.

Выбрасывающие механизмы кулачкового типа (рис. 11.10, в) состоят из двух независимых друг от друга кулач­ков, снабженных подвижным устройством. В нижней части ку­лачки имеют соосно расположенные внутренние и наружные цап­фы. Наружные цапфы помещаются в отверстиях казенника, а вну­тренние— в пазах клина затвора.

При открывании затвора кулачки, скользя внутренними цап­фами по фигурным пазам клина, поворачиваются относительно точкикоторая по мере открывания затвора перемещается вниз. Поскольку плечоувеличивается при опускании клина, по­стольку и скорость движения точки С — точки соприкосновения ку­лачка с гильзой — будет также увеличиваться. В выбрасывающем механизме кулачкового типа резкой границы между периодами страгивания и выбрасывания гильзы провести нельзя.

Основным достоинством выбрасывающих механизмов плавного действия является наиболее рациональное распределение усилий, затрачиваемых на работу механизма; недостатком — сравнительно низкий коэффициент полезного действия из-за больших потерь энергии на трение между деталями запирающего механизма за­твора.

Выбрасывающие механизмы должны обеспечивать надежное извлечение гильзы из каморы и отбрасывание ее на расстояние 1,5—2 м от казенника, т. е. в такое место, где она не мешает ра­боте расчета. Так как выбрасывающие механизмы приводятся в Действие деталями затвора при его открывании, то задачей рас­чета выбрасывающего механизма является определение зависимо­сти между скоростью выбрасывания гильзы и скоростью открыва­ния клина.

Если рассматривать гильзу как свободно падающее тело и пре­небречь сопротивлением воздуха, то ее уравнения движения при

t — время падения гильзы;

— высота падения гильзы (расстояние по вертикали между точками С и С');

— абсолютная скорость гильзы:

где— скорость выбрасывания или скорость гильзы относительно ствола;

U—скорость наката ствола в момент выбрасывания гильзы. Решая уравнение (11.34) относительнои заменяя t, находим

Подставляя значениеиз уравнения (11.37) в зависимость (11.36) и решая его относительнополучим

Анализ зависимости (11.38) показывает, что с возрастанием ско­рости наката U скорость выбрасыванияследует увеличивать, чтобы отбросить гильзу на заданное расстояние от ствола.

Для обеспечения требуемой скорости выбрасывания гильзы v_B необходимо, чтобы в момент удара по выбрасывателям скорость движения клина

где i—передаточное число от клина к гильзе при выбрасывании; передаточное число i вычисляется по формуле

где

R, г, я и—обозначены согласно рис. 11.10, а;

— коэффициент восстановления;

—масса гильзы;

— масса клина.

Коэффициент восстановления b характеризует упругие свойства клина, выбрасывателей и гильзы в момент удара. Для абсолютно упругих тел b— 1, но поскольку при ударе клина по выбрасывате­лям не вся энергия расходуется на выбрасывание гильзы, ачасть ее идет на деформацию флянца гильзы, то принимают

Из анализа формул (11.39) и (11.40) следует, что, при= =const скорость выбрасывания гильзыувеличивается с возра­станием отношения массы клина к массе гильзы. Что касается

отношения большого плеча к малому, то при прочих равных

условиях существует такое оптимальное соотношение этих вели­чин, при котором скорость выбрасывания гильзы будет наиболь­шей. Это соотношение определяется зависимостью

где— скорость клина после удара о выступ выбрасывателя.

Таким образом, определив скорость выбрасывания гильзы по формуле (11.38), подбирают такие конструктивные характеристики выбрасывающего механизма и клина, при которых эта скорость будет обеспечиваться. /