Nghiên cứu xây dựng mô hình và tính toán dao động pháo phòng không hai nòng 37mmK65

Nội dung của bài viết là đưa ra cơ sở lý thuyết và xây dựng mô hình cụ thể của pháo phòng không hai nòng, xây dựng hệ phương trình vi phân dao động và xác định quy luật dao động của pháo khi bắn. Phương pháp nghiên cứu sử dụng cơ học hệ nhiều vật xây dựng mô hình với hai thân pháo là hai vật khác nhau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xây dựng mô hình và tính toán dao động pháo phòng không hai nòng 37mmK65 Cơ kỹ thuật & Kỹ thuật cơ khí động lực NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH VÀ TÍNH TOÁN DAO ĐỘNG PHÁO PHÒNG KHÔNG HAI NÒNG 37MM K65 Mai Anh Quang*, Đào Văn Đoan, Nguyễn Minh Phú Tóm tắt: Pháo 37mm K65 khi thiết kế chế tạo phải đảm bảo yêu cầu pháo bắn ổn định và triệt tiêu được các sai lệch sau mỗi phát bắn. Tuy nhiên thực tế trong chế tạo, khai thác thì các sai lệch nội tại của pháo có thể làm cho máy tự động của hai thân pháo làm việc không đồng thời. Nội dung của bài báo là đưa ra cơ sở lý thuyết và xây dựng mô hình cụ thể của pháo phòng không hai nòng, xây dựng hệ phương trình vi phân dao động và xác định quy luật dao động của pháo khi bắn. Phương pháp nghiên cứu sử dụng cơ học hệ nhiều vật xây dựng mô hình với hai thân pháo là hai vật khác nhau. Kết quả tính toán đưa ra được quy luật dao động của pháo. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Pháo phòng không (PPK) hai nòng 37mmK65 ở nước ta hiện nay đóng vai trò quan trọng và được qui hoạch sử dụng lâu dài trong quân đội. Kết cấu máy tự động luôn được cải tiến để nâng cao tốc độ bắn và độ ổn định cho pháo. Vì vậy, nghiên cứu mô hình tính toán dao động của pháo trường hợp xem hai thân pháo là hai vật theo mô hình cơ hệ nhiều vật góp phần nâng cao độ ổn định cho pháo 37mm K65 khi bắn đồng thời xác định được quy luật góc lệch hướng và dao động của toàn pháo. Kết quả đó giúp cho việc khảo sát các yếu tố nội tại của pháo đến độ ổn định của pháo và có những giải pháp trong tính toán thiết kế chế tạo. 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN Pháo 37mm làm việc theo nguyên lý lùi nòng để cung cấp năng lượng cho các cơ cấu của máy tự động thực hiện các động tác tự động để thực hiện phát bắn. Khảo sát dao động pháo sử dụng phương pháp cơ học hệ nhiều vật. Vì vậy để đơn giản bài toán đưa ra các giả thiết như sau: 2.1. Các giả thiết 2.1.1. Giả thiết thuật phóng trong [5] - Thuốc phóng cháy theo qui luật cháy hình học - Các công thứ yếu của khí thuốc đều tỷ lệ với công chủ yếu làm đạn chuyển động tịnh tiến và được tính đến bởi hệ số tăng nặng . - Toàn bộ liều phóng cháy trong điều kiện áp suất như nhau và bằng áp suất trung bình p. - Thành phần sản phẩm cháy không đổi. - Tại thời điểm áp suất khí thuốc đạt đến áp suất tống đạn p0, đai đạn được cắt và đạn bắt đầu chuyển động. - Số mũ đoạn nhiệt k=1+ không đổi và bằng giá trị trung bình của nó trong khoảng nhiệt độ từ nhiệt độ cháy của thuốc đến nhiệt độ của thuốc ở thời điểm đạn ra khỏi nòng. 2.1.2. Các giả thiết trong xây dựng hệ phương trình vi phân chuyển động [1,6] - Trừ lò xo là chi tiết đàn hồi ra, các khâu trong máy tự động coi là rắn tuyệt đối, liên kết động với nhau, có tỷ số truyền biến thiên. - Các khâu trong máy tự động chuyển động song phẳng. - Dùng khối lượng thu gọn thay cho phân bố. Điểm đặt khối lượng thu gọn có thể thay đổi, thường là điểm tiếp xúc giữa hai khâu hoặc điểm đặt của ngoại lực tác dụng. 204 M. A. Quang, Đ. V. Đoan, N. M. Phú, “Nghiên cứu xây dựng … hai nòng 37 mm K65.” Nghiên cứu khoa học công nghệ Hình 1. Sơ đồ nguyên lý máy tự động pháo 37mm K65. 1. Khối lùi, 2. Máy hãm lùi, 3. Khóa nòng, 4. Cơ cấu tống đạn, 5. Lò xo tống đạn, 6. Viên đạn trên đường tống đạn, 7. Thoi ấn đạn, 8. Máng tống đạn. 2.1.3. Các giả thiết về xây dựng mô hình - Do biến dạng của kích nhỏ hơn biến dạng của nền đất nên lúc này các biến dạng đàn hồi của các chân kích và giường pháo được dồn vào vị trí nền đất đặt chân kích. Khi đó có thể xem liên kết giữa kích và nền đất được mô hình hóa bằng phần tử có độ cứng ki và hệ số cản nhớt ci. - Sự dao động của khối tầm và khối hướng do chính các phần tử biến dạng đàn hồi gây nên dao động của hệ. Giả thiết rằng liên kết giữa các phần tử của cơ cấu tầm và cơ cấu hướng không có khe hở. - Hai thân pháo khi bắn xem như hai vật độc lập có khối lượng chuyển động dọc theo trục nòng pháo. Vì vậy, khi tính toán xác định được sai lệch về thời gian phát hỏa giữa hai thân pháo. 2.2. Xây dựng mô hình cơ hệ 2.2.1. Mô hình cơ hệ pháo 37mm [9] Z4 Z2 Z5 Y5 X5 Z1 Y4 Z3 X4 Z0 X3 R o4 Y3 hl q Fms o5 4(5) 3 q 6 F lx q8 3 O3 2 M ck P lg Mcq Y2 ...