第四章火炮自動機構(gòu)設(shè)計

§4.1概述

1火炮自動機1.1自動炮自動炮T

半自動炮非自動炮連續(xù)自動射擊與單發(fā)射擊1.2自動動作擊發(fā)、收回?fù)敉狻㈤_鎖、開閂、抽筒、拋筒、供彈、輸彈、關(guān)閂和閉鎖等。1.3自動機火炮自動機是自動火炮射擊時，利用火藥燃?xì)饣蛲獠磕茉?，自動完成重新裝填和發(fā)射下發(fā)炮彈，實現(xiàn)自動連續(xù)射擊的各機構(gòu)的總稱。T§4.1概述

1.4自動機的組成炮身、炮閂、供彈和輸彈機構(gòu)、反后坐裝置及緩沖裝置、發(fā)射機構(gòu)、保險機構(gòu)等。還有特殊機構(gòu)：首發(fā)裝填機構(gòu)、自動停射器、射速控制裝置、單-連發(fā)轉(zhuǎn)換器，以及更換身管和分解結(jié)合自動機專用機構(gòu)等。自動機的這些機構(gòu)，依靠炮箱（或搖架）組成一個整體，安裝在炮架上。1.5自動機的特點自動機機構(gòu)工作的順序性、間歇性和周期性；機構(gòu)運動的不均勻性、動態(tài)特性；自動機工作的高工作可靠性（包括運動協(xié)調(diào)性和壽命等）。2火炮自動機的分類自動動作→方法→結(jié)構(gòu)2.1從利用能源分（1）內(nèi)能源自動機（2）外能源自動機（3）混合能源自動機§4.1概述

2.2從工作原理分（1）后坐式自動機炮閂后坐式自由炮閂自動機T

半自由炮閂自動機炮身后坐式(管退式自動機)

炮身長后坐自動機T

炮身短后坐自動機T（2）導(dǎo)氣式自動機(氣退式自動機)

炮身不動的導(dǎo)氣式自動機T

炮身運動的導(dǎo)氣式自動機T（3）轉(zhuǎn)膛自動機T（4）轉(zhuǎn)管自動機T（5）鏈?zhǔn)阶詣訖CT（6）雙管聯(lián)動自動機T§4.1概述

3火炮自動機的發(fā)展火炮自動機的發(fā)展，主要圍繞：

提高初速

提高射速

提高機動性（包括減輕重量、減小后坐力等）

提高可靠性主要發(fā)展方向有：（1）通用化：同一口徑的火炮自動機具有多用途（可海、陸、空通用），即一機多用。（2）系列化：火炮口徑序列化，型號序列化（逐步改進(jìn)）。（3）標(biāo)準(zhǔn)化：設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化，制造標(biāo)準(zhǔn)化，試驗標(biāo)準(zhǔn)化。（4）多樣化：現(xiàn)有工作原理的綜合運用，以及新原理、新結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。（5）新概念：觀念創(chuàng)新，技術(shù)突破等，如“金屬風(fēng)暴”。

§4.1概述

4火炮自動機設(shè)計（1）火炮自動機設(shè)計的主要內(nèi)容廣義設(shè)計：分析與綜合（狹義設(shè)計）分析綜合（2）總體設(shè)計（繼承與創(chuàng)新）

自動機工作原理選擇；閉鎖機構(gòu)類型選擇；供輸彈機構(gòu)類型選擇與線路設(shè)計；概略自動循環(huán)圖設(shè)計；結(jié)構(gòu)布置；等等。（3）結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計幾何設(shè)計；運動學(xué)設(shè)計；動力學(xué)設(shè)計等。（4）分析與仿真幾何分析；運動學(xué)分析；動力學(xué)分析；模擬與仿真?！?.1概述

1概述動態(tài)特性→動力學(xué)描述→數(shù)學(xué)模型→仿真1.1基本假設(shè)（1）剛性假設(shè)；（2）質(zhì)點假設(shè)。1.2自動機工作循環(huán)圖（1）基礎(chǔ)構(gòu)件基礎(chǔ)構(gòu)件工作構(gòu)件單自由度機構(gòu)（2）自動機循環(huán)圖自動機循環(huán)圖通常自動機循環(huán)圖有兩種形式:

以基礎(chǔ)構(gòu)件位移為自變量的循環(huán)圖T

以時間為自變量的循環(huán)圖T1.3建立自動機動力學(xué)模型漸變過程→運動微分方程突變過程→撞擊計算1.4動力學(xué)仿真模型確認(rèn)、仿真§4.2火炮自動機構(gòu)動力學(xué)

1.3傳速比（1）傳速比單自由度自動機構(gòu)→基礎(chǔ)構(gòu)件運動規(guī)律

→

工作構(gòu)件對基礎(chǔ)構(gòu)件的關(guān)系→工作構(gòu)件的運動規(guī)律

→自動機構(gòu)運動規(guī)律傳速比：vi可理解為角速度；瞬時傳速比；傳速比是機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)?！?.2火炮自動機構(gòu)動力學(xué)

§4.2火炮自動機構(gòu)動力學(xué)

（2）傳速比的確定方法確定傳速比的方法有微分法，速度多邊形法和力法等。

1）微分法根據(jù)工作構(gòu)件位移與基礎(chǔ)構(gòu)件位移的函數(shù)關(guān)系直接進(jìn)行微分運算，即可確定傳速比。如已知從幾何意義上說，傳速比Ki就是曲線xi=fi

(x)的斜率；基礎(chǔ)構(gòu)件行程x=a時的傳速比Ki=tan

(a)§4.2火炮自動機構(gòu)動力學(xué)

2）速度多邊形法從基礎(chǔ)構(gòu)件0傳動到工作構(gòu)件1的傳速比由理論力學(xué)知，方向√√√大小?√?

這就是傳速比K1的解析式，若已知

隨x的變化規(guī)律，則可求得K1隨x的變化規(guī)律。

3）力法根據(jù)虛功原理§4.2火炮自動機構(gòu)動力學(xué)

4）多個構(gòu)件串聯(lián)的傳速比對于多個構(gòu)件串聯(lián)傳動情況，求基礎(chǔ)構(gòu)件對構(gòu)件i的傳速比：即串聯(lián)傳動機構(gòu)的傳速比等于相鄰兩構(gòu)件間傳速比的連乘積?！?.2火炮自動機構(gòu)動力學(xué)

相鄰構(gòu)件j-1與j之間的傳速比自動炮火炮自動機R炮閂后坐式自動機工作原理身管長后坐式自動機工作原理R身管短后坐