Учбове питання №2 2. Призначення і будова стволів артилерійських гармат. Типи стволів артилерійських гармат. Вимоги, що подаються до стволів артилерійських гармат

Стволи артилерійських гармат можна класифікувати по таких ознаках:

1. по устрою стінки ствола,

2. по наявності напруги в стінці ствола,

3. по устрою і формі направляючої частини каналу ствола.

а) По устрою стінки стволи діляться на типи:

- стволи-моноблоки;

Мал. 5 Cтвол-моноблок: 1-труба; 2-казеник; 3-затвір;  

Мал. 6 Багатошарові стволи: а – ствол з вільним лейнером: 1-лейнер; 2-оболонка; 3-казенник; 4-затвір; б – ствіл з вільною трубою: 1-труба; 2-кожух; 3-казенник; 4-затвір.  

- багатошарові стволи.

Ствол-моноблок - ствол артилерійського озброєння із монолітною по товщині стінкою.

Такі стволи прості по устрою і найбільше економічні у виробництві. Цей тип стволів до другої світової війни застосовувався в знаряддях малого калібру, у знаряддях із малими тисками порохових газів і в мінометах. Ствол-моноблок є найбільш поширеною конструкцією ствола в наземній (польовий) артилерії сучасних армій.

Стволи ковані, катані, відцентрово-литі доводяться до чистових розмірів на токарських верстатах.

Перші у світі сталеві ковані (із наступним свердлінням) гарматні стволи були виготовлені в Росії на Уралі, на Нижнє-Исетскім заводі в 1812 р., Яковом Зотіним.

Недоліком стволів-моноблоків є необхідність заміни труби у випадку її зносу. Проте висока якість гарматних сталей і суворе дотримання експлуатаційних заходів для підвищення живучості забезпечують достатньо тривалий термін служби стволів-моноблоків, що робить несуттєвим властиві їм недоліки.

Багатошаровий ствол - ствол А.Г., стінка якого складається з двох і більш прошарків.

У залежності від числа прошарків стволи називають двошаровими, трьохшаровими і т.д. Кожух ствола А.Г. - одношарова або багатошарова оболонка, охоплює внутрішню трубу ствола А.Г. Багатошарові стволи, прошарки яких надівають один на однин із зазором, що вибирається при пострілі, підрозділяються на стволи лейнеровані і з вільною трубою.

Мал. 8 Багатошарові стволи: а – ствол з вільним лейнером: 1-лейнер; 2-оболонка; 3-казеник; 4-затвір; б – ствол з вільною трубою: 1-труба; 2-кожух; 3-казеник; 4-затвір.

Мал. 7 Багатошаровий ствол: 1-труба; 2-кожух; 3-казеник; 4-затвір.  

Лейнерований ствол - багатошаровий ствол А.Г., що містить у якості внутрішньої труби лейнер.

Лейнер - внутрішня труба багатошарового ствола А.Г., що вставляється в кожух із визначеним зазором і перекривається кожухом по усій її довжині.

Ствол із вільною трубою також двошаровий, але внутрішній його прошарок, який називається вільною трубою, покритий кожухом лише на частині його довжини. У зв'язку з цим вільна труба має більш товсті стінки і масу в 1,5...2 рази більше маси лейнера.

Розвантажена (не розвантажена) вільна труба ствола передає (не передає) частину радіального тиску кожуху ствола при дії на її тиску порохових газів. Розмір зазору (0,05...0,2мм для знарядь середнього калібру і 0,15...0,3мм - крупного) між внутрішнім і зовнішнім прошарками задається з умови забезпечення міцності ствола і можливості заміни внутрішнього прошарку без застосування складного спеціального устаткування.

Для легкості розбирання ствола зовнішня поверхня лейнера має конусність 0,002...004.

При пострілі лейнер або вільна труба під дією сили тиску порохових газів розширюється, вибираючи зазор між прошарками, і при подальшому зростанні тиску працює разом із кожухом. Після пострілу зазор між лейнером (вільною трубою) і кожухом відновляється.

Переваги багатошарових стволів:

- можливість відновлення ствола при зносі стінки каналу заміною внутрішнього прошарку (трубою або лейнером)

- раціональне використання легованої сталі (тільки для найбільше навантаженого прошарку - внутрішньої труби).

Основні недоліки таких стволів - складності й об'ємність процесів при виготовленні.

Лейнеровані стволи найбільш доцільно застосовувати для довгоствольних знарядь великої потужності, у яких знос каналу ствола більше, ніж у знарядь середніх і малих калібрів.

У деяких знаряддях застосовуються стволи з трубою моноблоком, вставленої в кожух із зазором, що при пострілі не вибирається. (122-мм гаубиця обр.1938 р. М-30). Тут кожух служить для збільшення маси відкатних частин із метою зменшення довжини відкату.

б) По наявності напруги в стінці стволи діляться на: нескріплені і скріплені.

Нескріплені стволи - це такі, у стінці труби яких до пострілу відсутні які-небудь напруги. До них відносяться всі багатошарові стволи з зазором між прошарками, а також стволи-моноблоки, якщо в їхніх стінках до пострілу немає напруг.

Скріплений ствол - багатошаровий ствол А.Г., усталений за рахунок з'єднання прошарків ствола з встановленим натягом між ними.

Один із, засобів штучного створення напруг у стінці багатошарового, ствола складається в тому, що на внутрішній прошарок надівають нагрітий до температури коло 400⁰С такий прошарок, діаметр отвору якого в холодному стані менше зовнішнього діаметра внутрішнього прошарку. При охолодженні верхній прошарок обжимає внутрішній, створюючи в його стінці напруги від стиску. Внутрішній же прошарок, діючи на зовнішній, викликає в його стінці напруги від деформації розтягу. Попередньо напружений стан стінки ствола більш рівномірно навантажує всі прошарки при пострілі, тобто підвищує міцність ствола без зміни якості стали або дозволяє зменшити вагу ствола без зміни його міцності з застосуванням більш якісного металу.

Такий тип стволів спочатку з'явився в другій половині XIX сторіччя в Росії. Він був основним до XX в. під час першої світової війни у всіх арміях:

Теорію скріплених стволів першим у світі розробив у 1861 р. А.З.Гадолин (1828-92), що став пізніше професором Михайловської артилерійської академії.

Основний недолік такого засобу скріплення це складність і дорожнеча виробництва стволів.

Штучно напруги в стінці ствола-моноблока створюються засобом автофретирування. Сутність засобу складається в тому, що в каналі заготовки труби ствола створюють тиск, що перевищує межа пругкості металу, при цьому внутрішні прошарки одержують пластичні деформації, а зовнішні - пружні. Після зняття тиску зовнішні прошарки, що одержали пружні деформації, ринуться прийняти старі розміри, чому перешкоджають внутрішні прошарки. У результаті в стінці ствола створюються напруги, аналогічні виникаючі при скріпленні ствола великою кількістю прошарків.

При автофретируванні поряд із створенням внутрішніх напруг утворюється зміцнення металу внутрішніх прошарків труби за рахунок явища наклепа.

Недолік скріплення ствола автофретируванням полягає в складності технології, і використанні особливої апаратури. Крім того, при підвищених режимах вогню, коли ствол нагрівається вище 480⁰С, напруги самоскріплення зникають, і ствол перетворюється в звичайний нескріплений ствол-моноблок.

Теорію і технологію самоскріплення стволів уперше розробив у XIX в. професор Михайловської артилерійської академії А.С.Лавров. Він же налагодив і виробництво самоскріплених стволів. Сучасну теорію самоскріплення стволів розробив професор Н.Ф.Дроздов.

в) По устрою і формі направляючої частини каналу стволи діляться на:

- нарізні циліндричні;

- гладкостінні циліндричні;

- циліндро-конічні комбіновані з циліндричною нарізною частиною і конічною гладкою частиною дула;

- нарізні конічні.

Найбільше поширення в наземній артилерії одержали нарізні циліндричні стволи, тому що їх значно простіше і дешевше виготовляти в порівнянні з іншими конструкціями нарізних стволів. Вони забезпечують гарну усталеність снаряда, а виходить, і гарну купчастість бою.

У конструкціях танкових гармат і протитанкових знарядь останнім часом застосовуються гладкостінні циліндричні стволи, що дозволяють повідомити снаряду високу початкову швидкість снаряда (до 1500 м/с і більше).

Дата добавления: 2014-12-25