文档介绍：1 弹丸半备图的绘制
由提供的152mm加农榴弹炮杀伤爆破弹弹丸弹体图,应用AutoCAD绘制弹体和半备弹丸图。
1)绘图前先设置图线、图层;
2)不同类型的对象绘制在不同的图层上,利于以后修改;
3)设置线宽显示比例,使粗细线显示协调;
4)标注前先设置标注样式,包括非圆直径、角度、标准标注等;
5)将图形缩小到A3图纸后,应注意放大线宽。
所绘152毫米加农榴弹炮杀伤爆破弹弹体如附图1,半备弹丸如附图2。
2 弹丸发射安全性分析
弹丸的发射安全性是指各零件在膛内运动中都能保证足够的强度,不发生超过允许的变形,炸药﹑火工品等零件不会引起自燃,爆轰等现象,使弹丸在发射时处于安全状态。
分析弹丸在膛内发射时的受力
弹丸发射时在膛内受到的载荷
弹丸及其零件发射时在膛内所受到的载荷主要有:***气体压力,惯性力,装填物压力,弹带压力,均衡力,转侧力,摩擦力。这些载荷,有的对发射强度起直接影响,有的则主要影响膛内运动的正确性,其中以***气体压力为基本载荷。在***气体压力作用下,弹丸在膛内产生运动,获得一定的加速度,并由此引起其他载荷。所有的这些载荷在作用过程中,其值都是变化的,且有些同步有些不同步,则应找到最大临界状态值对弹丸发射安全性分析,满足其要求。
发射时弹体的受力状态和变形
发射时弹丸在上述各种载荷作用下,材料内部产生应力和变形,根据载荷变化的特点,弹丸受力变形有三个危险的临界状态,Ⅰ、ⅡⅢ时刻。
弹丸受力和变形第一临界状态
这一临界状态相当于弹带嵌入完毕,弹带压力达最大值时(Ⅰ点处)的情况。这一时期的特点是:***气体压力及弹体上相应的其他载荷都很少,整个弹体其他区域应力和变形也很少,唯有弹带区受较大的径向压力,使其达到弹性和弹塑性径向压缩变形。
②弹丸受力和变形的第二临界状态
这一临界状态弹丸受力和变形相当于最大膛压时期(Ⅱ的处)。这一时期的特点是:***气体压力达到最大,弹丸加速度也达到最大,同时由于加速度而引起的惯性力均达到最大,这时弹体各部分的变形也为极大。变形情况是:弹头部和圆柱部在轴向惯性力作用下产生径向膨胀变形,轴向敦粗变形,弹带区与弹尾部,由于有弹带压力与***气体压力作用,会发生径向压缩变形;弹底***,这些变形中,尤其是弹尾部与弹底区变形比较大,有可能达到弹塑性变形。
③弹丸受力和变形的第三临界状态
这一临界状态相当于弹丸出炮口时刻(Ⅲ点处)。这一时期的特点时:弹丸的旋转角速度达到最大,与角速度有关的载荷达到最大值,但与强度有关的***气体压力等载荷均迅速减小,弹体上变形也相应减小。弹丸飞出炮口瞬间,大部分载荷突然卸载,将使弹体材料因弹性恢复而发生振动,这种振动会引起拉伸应力与压缩应力的相互交替作用,因此对某些抗拉强度大大低于抗压强度的脆性材料,必须考虑由于载荷突然卸载而产生的拉伸应力对弹体的影响。
弹体及其零件在最大膛压时强度计算
弹体在最大膛压处的强度校核
最大膛压时即第二临界状态,弹体受到的膛内***气体作用达到最大,加速度也达到最大,因而惯性力,装填物等均达到最大值,相比之下,弹带压力下降很多,并且此时期弹丸的旋转角速度尚很小,故可以略去弹带压力和旋转产生的应力。在强度校核时采用弹塑性计算方法,在整个弹体上找出最危险断面(应力最大断面),—1断面,2—2下定心部下沿,3—3断面在下弹带槽下沿,计算它们的强度即可。
152mm弹体应力计算
弹体强度条件:
已知数据:
弹丸质量=
计算压力
金属密度
炸药密度
弹丸初速
弹体材料屈服极限
(1)由图纸查出三个断面的内外半径,并用特征数计算方法分别计算这三个断面以上弹体联系质量和炸药质量,
152mm弹丸结构数据
断面号
1—1断面
2—2断面
3—3断面
(2)计算各断面对应最大应变的相当应力
由于约为,则公式:
()
(3).
. 152mm弹体相当应力()
断面号
1—1断面
2—2断面
3—3断面
-
-
-
-
-
-
由计算结果可以知道最大应力都是小于材料屈服极限强度的即弹丸弹体强度是满足强度要求的,且弹丸的三向应力是随靠近弹底