Устройство для определения износа канала ствола артиллерийского оружия



Устройство для определения износа канала ствола артиллерийского оружия
Устройство для определения износа канала ствола артиллерийского оружия

 


Владельцы патента RU 2498266:

Вытришко Федор Михайлович (RU)
Ашурков Павел Александрович (RU)
Болотин Андрей Алексеевич (RU)
Ефанов Василий Васильевич (RU)

Изобретение относится к области артиллерийского оружия и может быть использовано для определения износа канала ствола артиллерийского оружия. Устройство для определения износа канала ствола артиллерийского оружия содержит два датчика, непосредственно закрепленных на стволе на определенном расстояние друг от друга, и блок измерения скорости снаряда, последовательно соединенные блок анализа скорости движения снаряда, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, передающее устройство, приемное устройство, индикатор, при этом выход блока измерения скорости снаряда соединен с входом блока анализа скорости движения снаряда, блок анализа скорости движения снаряда состоит из первого, второго и третьего пороговых устройств, задатчика сигналов, элемента ИЛИ, причем выход блока измерения скорости снаряда соединен с входом блока анализа скорости движения снаряда, вход которого является первыми входами пороговых устройств, вторые входы которых соединены с соответственно с первым, вторым и третьим выходами задатчика сигналов, выходы первого, второго и третьего пороговых устройств соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока анализа скорости движения снаряда. Технический результат заключается в повышении сроков эксплуатации за счет определения фактического износа ствола артиллерийского оружия на основе анализа начальной скорости движения снаряда. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретения относится к области артиллерийского оружия и может быть использовано для определения износа канала ствола артиллерийского оружия.

Известно устройство измерения начальной скорости снаряда, которое содержит два датчика, непосредственно закрепленных на стволе на определенном расстоянии друг от друга, и блок измерения скорости снаряда (Испытания стрелково-пушечного вооружения. Учебное пособие. / Под общей ред. М.В. Грязева, изд. Тульского государственного университета, г.Тула, 2006 г, стр.84).

Недостатком данного устройства является отсутствие анализа динамики уменьшения начальной скорости снарядов при стрельбе и, как следствие, невозможность определить износ канала ствола артиллерийского оружия.

В настоящее время ствол оружия меняется в зависимости от количества выстрелов, при этом гарантийный ресурс работы стволов для пушки ГШ-301 определен в 2000 выстрелов, ГШ-30 - 4000 выстрелов, ГШ-6-30А - 6000 выстрелов, ГШ-6-23М - 9000 выстрелов.

Данный подход замены ствола по количеству выстрелов, а не по фактическому состоянию канала ствола, не позволяет использовать полный ресурс эксплуатации стволов.

Результатом изобретения является повышение сроков эксплуатации за счет определения фактического износа ствола артиллерийского оружия на основе анализа начальной скорости движения снаряда.

Данный результат достигается тем, что в устройстве для определения износа ствола, содержащем два датчика, непосредственно закрепленных на стволе на определенном расстоянии друг от друга, и блок измерения скорости снаряда, дополнительно введены последовательно соединенные блок анализа скорости движения снаряда, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, передающее устройство, приемное устройство, индикатор, при этом выход блока измерения скорости снаряда соединен с входом блока анализа скорости движения снаряда.

Кроме того, блок анализа скорости движения снаряда состоит из первого, второго и третьего пороговых устройств, задатчика сигналов, элемента ИЛИ, причем выход блока измерения скорости снаряда соединен с входом блока анализа скорости движения снаряда, вход которого является первыми входами пороговых устройств, вторые входы которых соединены с соответственно с первым, вторым и третьим выходами задатчика сигналов, выходы первого, второго и третьего пороговых устройств соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока анализа скорости движения снаряда.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства определения износа канала ствола артиллерийского оружия, на фиг.2 - блока анализа скорости движения снаряда.

Устройство определения состояния ствола содержит первый 1 и второй 2 датчики, непосредственно закрепленные на стволе на определенном расстоянии друг от друга, и блок 3 измерения скорости снаряда, в которое дополнительно введены последовательно соединенные блок 4 анализа скорости движения снаряда, аналого-цифровой преобразователь 5, блок 6 памяти, передающее устройство 7, приемное устройство 8, индикатор 9, при этом выход блока 3 измерения скорости снаряда соединен с входом блока 4 анализа скорости движения снаряда.

Кроме того, блок 4 анализа скорости движения снаряда состоит из первого 10, второго 11 и третьего 12 пороговых устройств, задатчика 13 сигналов, элемента ИЛИ 14, причем выход 3 блока измерения скорости снаряда соединен с входом блока 4 анализа скорости движения снаряда, вход которого является первыми входами пороговых устройств 10, 11, 12, вторые входы которых соединены с соответственно с первым, вторым и третьим выходами задатчика 13 сигналов, выходы первого 10, второго 11 и третьего 12 пороговых устройств соединены с входами элемента ИЛИ 14, выход которого является выходом блока 4 анализа скорости движения снаряда.

В качестве датчиков 1, 2 для измерения начальной скорости снаряда могут быть использованы магнитострикционные, контактные, соленоидные, индукционные, фотоэлектронные (Испытания стрелково-пушечного вооружения, Учебное пособие. / Под общей ред. М.В. Грязева, изд. Тульского государственного университета, г.Тула, 2006 г, стр.84).

Магнитострикционные датчики состоят из ствольного сердечника, обмотанного проводом в эмалевой и шелковой изоляции, при этом витки уложены вплотную друг к другу, между сердечником датчика и обмоткой проложен слой изоляции из стеклоткани, обмотка также предохранена изоляцией из стеклоткани, снаружи датчик пропитан лаком, датчики соединены с источником постоянного тока.

Принцип действия соленоидных датчиков заключается в индицировании в соленоиде импульса электрического типа при взаимодействии его с магнитным полем пролетающего снаряда, предварительно намагниченном на специальном устройстве.

Индукционные датчики изготовлены в виде насадки на дульный срез ствола, имеют сварной каркас, состоящий из двух корпусов катушек, соединенных между собой стяжками. На стволе датчик крепится накидной гайкой и разрезными кольцами. Обмотки датчика включены параллельно и подключены к цепи переменного тока. Измерительной базой является расстояние между вертикальными плоскостями, проходящими через середины катушек.

Принцип действия датчиков основан на амплитудной модуляции постоянного тока, протекающего через обмотки катушек, при пересечении снарядом магнитного поля датчика.

Фотоэлектронные датчики изготовлены в виде двух рам мишеней, на конструкции которых расположены источники и приемники излучения, при пролете снаряда экранируется световой поток первого и второго датчиков, вследствие чего возникают электрические импульсы, которые подаются после усиления на блок формирования временных импульсов.

В качестве критерия работоспособности ствола используется понятие живучести ствола.

Живучесть ствола - это способность ствола сохранять основные характеристики оружия в определенных условиях боевого применения и при интенсивном разогреве ствола противостоять механическому воздействию в основном ведущих поясков снаряда (Авиационное артиллерийское вооружение. / Под ред. Н.А. Лобачева, издание ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2005 г.).

Живучесть стволов является важнейшим фактором, определяющим живучесть оружия в целом, а также боевые, эксплуатационные и экономические характеристики систем артиллерийского вооружения в целом.

Живучесть считается исчерпанной, когда начальная скорость уменьшается на 5% от номинального значения.

Основной причиной износа ствола является разгар канала ствола вследствие теплового воздействия порохового газа, температура которого достигает 2500…3000 К, и больших сил трения между нарезами и ведущим пояском.

В настоящее время живучесть стволов авиационных пушек находится в пределах 3000…4000 выстрелов и зависит от баллистических характеристик и режима огня.

Устройство работает следующим образом.

В процессе стрельбы при движении снаряда по стволу под действием давления пороховых газов и реакции ведущего пояска стенки ствола деформируются, когда волна деформации достигает сечения, где установлен датчик, в его обмотке возникает импульс ЭДС.

По импульсам первого и второго датчиков блок 3 измерения скорости снаряда осуществляет измерения в соответствии с выражением:

где Б - величина базы, расстояние между датчиками; t - время прохождения снарядом этого расстояния.

Начальная скорость снаряда определяется в соответствии с выражением

Vo=Vcp.+ΔV

Поправка ΔV определяется по таблицам, рассчитанным по формулам внутренней баллистики и согласованным с помощью опытно-теоретического коэффициента, который для заданного орудия и условий стрельбы является постоянным.

Сигнал, пропорциональный скорости движения снаряда, поступает на вход блока 4 анализа скорости движения снаряда, с входа которого поступает на первые входы пороговых устройств 10, 11, 12, на вторые входы которых поступают сигналы соответственно с первого, второго и третьего выходов задатчика 13 сигналов.

Сигналы с первого, второго и третьего выходов задатчика 13 сигналов соответствуют значениям начальной скорости снаряда соответственно меньше на 1%, 2,5% и 5%.

При этом живучесть канала ствола считается исчерпанной, когда начальная скорость уменьшается на 5% от номинального значения.

В зависимости от текущих значений начальной скорости с выходов первого 10, или второго 11, или третьего 12 пороговых устройств сигналы через элемент ИЛИ 14, через аналого-цифровой преобразователь 5 поступают на вход блока 6 памяти.

С выхода сигналы через передающее устройство 7, приемное устройство 8 поступают на вход индикатора 9.

На выходе индикатора 9 высвечивается информация о состоянии ствола в виде сообщений «износ ствола незначительный», «износ ствола 50%» и «полный износ ствола».

Таким образом, повышается срок эксплуатации авиационного оружия за счет выдачи информации о фактическом износе ствола оружия и обеспечивается возможность эксплуатации артиллерийского оружия по фактическому состоянию износа ствола.

1. Устройство для определения износа канала ствола артиллерийского оружия содержит два датчика, непосредственно закрепленных на стволе на определенном расстоянии друг от друга, и блок измерения скорости снаряда, причем выходы первого и второго датчиков соединены с первым и вторым входами блока измерения скорости снаряда, отличающееся тем, что дополнительно введены последовательно соединенные блок анализа скорости движения снаряда, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, передающее устройство, приемное устройство, индикатор, при этом выход блока измерения скорости снаряда соединен с входом блока анализа скорости движения снаряда.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок анализа скорости движения снаряда состоит из первого, второго и третьего пороговых устройств, задатчика сигналов, элемента ИЛИ, причем выход блока измерения скорости снаряда соединен с входом блока анализа скорости движения снаряда, вход которого является первыми входами пороговых устройств, вторые входы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами задатчика сигналов, выходы первого, второго и третьего пороговых устройств соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока анализа скорости движения снаряда.
.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области контроля качества антифрикционных покрытий для хвостовиков лопаток турбомашины. Сущность: испытательный образец диска содержит опорную поверхность, испытательный образец лопатки содержит опорную поверхность, на которую нанесено указанное покрытие.

Изобретение относится к области триботехники, а именно к оценке совместимости конструкционных и смазочных материалов в парах трения. Сущность: производят триботехнические испытания пар трения при различных нагрузках и определяют критическую нагрузку и температуру в момент схватывания.

Изобретение относится к устройствам для испытания блочных полимерных материалов. Машина трения состоит из станины с приводом моторредуктора с вертикальным расположением вала и закрепленным на нем цилиндрическим полимерным телом трения, к которому прижимается металлическое контртело, помещенное вместе с телом трения во внутреннюю полость элемента приложения к узлу трения магнитного поля, элемента приложения к узлу трения потенциала от внешнего источника электрической энергии и элементов передачи регистрируемых сигналов.

Изобретение относится к области артиллерийского оружия и может быть использовано для определения износа канала ствола артиллерийского оружия. Устройство для определения износа стволов многоствольных пушек артиллерийского оружия содержит первый и второй датчики, непосредственно закрепленные на стволе, на определенном расстоянии друг от друга, блок измерения скорости снаряда, дифференцирующую цепь, генератор сигналов, сдвиговый регистр, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой блоки учета стрельбы, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой блоки анализа скорости снаряда, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, передающее устройство, приемное устройство и индикатор.

Изобретения относится к области артиллерийского оружия и может быть использовано для определения износа канала ствола артиллерийского оружия. Устройство для определения износа канала ствола оружия содержит первый и второй датчики, непосредственно закрепленные на стволе, на определенном расстоянии друг от друга, и блок измерения скорости снаряда, причем выходы первого и второго датчиков подсоединены с первым и вторым входами блока измерений скорости снаряда.

Изобретение относится к триботехнике, а именно к экспериментальным устройствам и способам исследования свойств масел для целей смазки. .

Изобретение относится к средствам определения качественных параметров поверхностного слоя оптически прозрачных поверхностей путем моделирования воздействия на оптически прозрачную поверхность различных природных факторов.

Изобретение относится к области антифрикционных покрытий, наносящихся на хвостовики лопаток ротационных машин, и контроля его качества. .

Изобретение относится к стоматологическому материаловедению и может быть использовано для определения прочности соединения стоматологических восстановительных материалов (стоматологических реставрационных материалов) с твердыми тканями зуба пациента - дентина и эмали, в т.ч.

Изобретение относится к области испытания противозадирных свойств масел и смазочных материалов, а именно к области определения критерия задиростойкости этих материалов, и может быть использовано в качестве оценки надежности и эффективности эксплуатации масел и смазочных материалов.

Изобретение относится к испытательной технике и используется для исследования воздействия гидроабразивных сред на материалы и покрытия. Установка содержит бак, гидроабразивную головку, держатель испытываемого образца, регулирующий расстояние от плоскости образца до гидроабразивной головки и поворот его на определенный угол по отношению к ее оси, бункер для абразива, автономную систему подачи жидкости. Бак разделен на отделы, один из которых снабжен быстросъемным контейнером, расположенным под откидывающейся крышкой бака с установленными на внутренней стороне крышки и взаимосвязанными гидроабразивной головкой с держателем и испытываемым образцом. Контейнер снабжен перегородкой с фильтром, образующей два отдела, один из которых снабжен сливным краном и патрубком уровня жидкости. Сущность: осуществляют заполнение бака жидкостью, бункера абразивом, приведение гидроабразивной головки с держателем и испытываемым образцом в рабочее положение, включение источника давления, открытие крана подачи абразива. До приведения гидроабразивной головки с держателем и испытываемым образцом в рабочее положение закрывают сливной кран контейнера и далее ведут испытание затопленной струей. Технический результат - возможность испытаний на гидроабразивный износ затопленной струей; обеспечение условий испытаний, позволяющих максимально приблизиться к естественным условиям обтекания деталей конструкций, эксплуатирующихся в среде гидроабразивных течений жидкости; достижение максимального удобства и уменьшения трудоемкости обслуживания установки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Настоящее изобретение относится к способу повышения износостойкости пар трения путем обработки смазочного материала, работающего в узлах трущихся деталей, при этом обработку смазочного материала осуществляют непосредственно в трибоузле, при этом на одну трущуюся поверхность детали трибоузла подают постоянный ток положительной полярности, регулируемый по величине от 100 до 300 мкА, который через слой смазочного материала и поверхность контрдетали трибоузла образует замкнутую цепь, при этом подачу тока через трибоузел осуществляют от источника питания, соединенного с потенциометрами и регулятором величины и полярности тока. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение износостойкости пар трения при снижении трудоемкости и упрощении осуществления способа.

Изобретение относится к способам триботехнических испытаний, в частности к исследованиям приработки. Сущность: трибосистему смазывают, осуществляют трение и нагружают ступенчатой внешней нагрузкой до достижения максимальной нагрузочной способности. Диапазон границ нагружения трибосистемы контролируется по параметрам дискретной и непрерывной акустической эмиссии в определенном диапазоне частот, отражающем частоту и характер моментов схватывания, а также изменение структурных характеристик поверхностей трения в ходе их приработки. В качестве основных информативных параметров акустико-эмиссионного сигнала выступают спектральная плотность, количество выбросов и амплитуда сигнала. Технический результат: улучшение качества приработки трибосистемы, повышение точности и оперативности обратной связи для поддержания заданного режима трения в процессе приработки. 2 ил.

Изобретение относится к способам испытаний узлов трения механических систем. Сущность: оценка состояния трибосистемы осуществляется по анализу интегральных оценок (функция диссипации, степени диссипации, приведенных к выходу энергетических потерь фрикционной системы, квадрата модуля когерентности), запаса устойчивости по амплитуде и фазе амплитудо-фазочастотных характеристик. На физико-механических моделях натурных систем производится набор базы данных триботехнических, трибоспектральных и выходных характеристик, при этом изменение этих оценок на заданную величину пик-фактора определяет чувствительность систем автоматического управления трибосистемой или систем автоматического регулирования параметрами трибосистемы и служит идентификационным признаком перехода из одного стационарного состояния в другое. Технический результат: возможность краткосрочного либо долгосрочного прогнозирования динамического состояния механической системы и, в частности, фрикционного контакта с возможностью управления его динамическими характеристиками. 13 ил., 4 табл.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации. Сущность: проводят испытание на изменение величины исходного параметра от свойств структуры, сформированной в процессе изготовления твердосплавного режущего материала. Проводят эталонные испытания на износостойкость в процессе резания материалов, вызывающих интенсивный адгезионный износ при оптимальной или близкой к ней скорости резания. Строят эталонную - корреляционную зависимость «исходный параметр - износостойкость». Осуществляют статистический контроль у текущей партии твердосплавных режущих инструментов только величины исходного параметра, в качестве которого используют величину концентрации водорода, содержащегося во внутренней структуре твердого сплава, с уменьшением которой износостойкость твердосплавных режущих инструментов группы применяемости К возрастает. Прогнозирование износостойкости для текущей партии твердосплавных инструментов осуществляют на основании зависимости. Технический результат: повышение точности и снижение трудоемкости при прогнозировании износостойкости твердосплавных режущих инструментов. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания на износ плоских поверхностей, и, преимущественно, может быть использовано при испытании панелей пола. Стенд содержит пространственный каркас, имеющий опорное основание, служащее для закрепления на нем испытуемого образца панели пола, вертикальный приводной вал, связанный с мотор-редуктором, смонтированным на каркасе, закрепленный на конце приводного вала держатель с роликовыми опорами, установленными с возможностью обкатывания испытуемого образца, узел создания вертикальной нагрузки на роликовые опоры для прижатия их к испытуемому образцу с заданным усилием. Узел создания вертикальной нагрузки на роликовые опоры включает рычаг, установленный посредством скрепленного с ним опорного узла, имеющего симметрично расположенные относительно оси приводного вала боковины, на оси с возможностью поворота в вертикальной плоскости и опирающийся через два тензодатчика, закрепленных на боковинах, на дисковую пяту с основанием в форме сферического сегмента, сидящим в ответном гнезде корпуса роликового конического подшипника, установленного на приводном валу и передающего усилие на указанный вал. На плече рычага закреплена подвеска, несущая съемные грузы. Технический результат: расширение технологических возможностей стенда и упрощение обслуживания стенда при изменении нагрузки на роликовые опоры. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции стендов для испытаний на износ дисковых ножей рабочих органов для бестраншейной замены трубопроводов. Стенд содержит пару трения, состоящую из контробразца и испытательного образца в форме диска, закрепленного на валу электродвигателя, и нагружающее устройство. Пара трения состоит из контробразца, выполненного в виде сменной пластины, закрепленной в держателе, и испытательного образца, представляющего собой дисковый нож рабочего органа для бестраншейной замены трубопроводов. Нагружающее устройство включает в себя гидродомкрат, под которым на вертикальных несущих стойках с возможностью перемещения установлена нажимная коробка с закрепленным на ней динамометром сжатия. Стенд содержит установленный под дисковым ножом контейнер, внутри которого на его боковых стенках посредством пружин закреплены пластины, между которыми расположена модель грунта, и бесконтактный микрометр, установленный на опоре. Плоскость измерения бесконтактного микрометра перпендикулярна к плоскости поперечного сечения дискового ножа. Внутри нажимной коробки с возможностью фиксированного горизонтального перемещения установлен держатель со сменной пластиной. Технический результат: возможность в ходе проведения испытаний на износ исследуемого дискового ножа моделировать этапы резания трубопровода в условиях проведения бестраншейной замены трубопроводов, приближенных к реальным. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к технологии машиностроения, к устройствам для определения пластических деформаций и износа упрочненных материалов при испытаниях на контактную выносливость плоских поверхностей импульсной нагрузкой деталей вибрационных машин. Предлагаемое устройство предназначено для определения пластических деформаций и износа упрочненных материалов при испытаниях на контактную выносливость плоских поверхностей деталей вибрационных машин путем определения пластических деформаций и износа упрочненных материалов. Устройство содержит вращающийся обкатник с деформируемыми телами, сепаратор и испытуемый образец, при этом оно снабжено гидроцилиндром, в котором расположен боек, волноводом, выполненным с возможностью приложения к нему статической нагрузки и посредством бойка периодической импульсной нагрузки, гидравлическим генератором импульсов для питания гидроцилиндра. При этом волновод соединен подвижно с помощью упорного подшипника с обкатником, последний приводится во вращение от индивидуального привода, расположенного в корпусе и состоящего из электродвигателя, клиноременной передачи и вала, на котором на одном конце на шлицах установлен обкатник, на другом конце шкив клиноременной передачи, а на средней части - подшипники опорного узла. Технический результат - расширение технологических возможностей испытаний и создание условий их проведения к реальным условиям эксплуатации образцов деталей вибрационных машин, повышение производительности, возможность установления влияния на контактно-усталостное изнашивание соотношения качения и проскальзывания 7 ил.,1 табл.,1пр.

Изобретение относится к области триботехнических исследований материалов и может быть использовано для испытания материалов для подвижных уплотнений. Сущность: проводят испытание уплотнительных материалов в режимах жидкостного и полусухого трения при постоянной скорости вращения смазываемого диска о поверхность исследуемого материала. Проводится одновременное трение двух образцов, расположенных под углом более 90° друг к другу. Технический результат: упрощение способа триботехнических исследований уплотнительных материалов. 1 ил.

Изобретение относится к области испытания полимерных композиционных материалов и может быть использовано для оценки их износостойкости. Сущность: проводят испытания плоских образцов на трение и износ при постоянной скорости цилиндрического контртела за один и тот же период времени по одному и тому же следу трения при кратно увеличивающихся нагрузках. Оценку износостойкости производят по величине и скорости роста давления при выбранной нагрузке при испытании без смазки. Технический результат: сокращение количества испытаний на оценку износостойкости полимерных композиционных материалов при различных нагрузках при одной и той же скорости вращения контртела. 2 ил.
Наверх