Самоскрепленные или автофретированные стволы

При изучении работы нескрепленного ствола было выяснено, что внутренние слои его стенок напряжены значительно больше, чем наружные. В скрепленных же стволах имеется некоторое перераспределение напряжений - действительные напряжения во внутренних слоях понижаются, а в наружных - повышаются. Этим и достигается повышение прочности скрепленного ствола даже при том условии, если труба и скрепляющие слои изготовлены из одного и того же металла, что и не скрепленный ствол, и имеет с ним одинаковую толщину.

Перед артиллерийской технической мыслью встала задача отыскания такого способа изготовления стволов, которые позво­ляли бы создать в стенках моноблока внутренние напряжения, аналогичные тем, которые создаются в стенках скрепленного ствола после окончательной сборки всех скрепляющих стволов. Оказалось, что для этой цели, возможно, воспользоваться наклепов или пластическими деформациями, создаваемыми в станках моноблока.

Представим себе цилиндрическую трубу с внутренним радиусом r и наружным R, изготовленную из материала с пределом упругости и подвергнутую изнутри давлению Р большему, чем ее предел упругого сопротивления. В этом случае труба, помимо упругих деформации, получит остаточные деформации, которые в толщине стенки будут различными (рис.5.5).

Наибольшие остаточные деформации будут во внутренних слоях, а по мере удаления к периферии эти деформации будут становиться все меньше и меньше. Слои стенки трубы, получившие остаточные деформации, будут оставаться деформированными также после прекращения действия давления и будут препятствовать возврату внешних слоев в первоначальное положение. Внутренние слои будут удерживать над ними лежащие слои более или менее растянутыми, тогда как сами окажутся сжатыми. В результате этого в стенке моноблока окажутся созданные напряжения, подобные произведенным скреплением, и труба будет иметь характер непрерывного скрепления.

Подобный способ создания напряжений в стенках моноблока получил название самоскрепления или автофренажа. Наряду с созданием указанных напряжений при автофренаже также получается упрочнение металла, которое заключается в том, что при незначительном наклепе происходит некоторое повышение предела упругости металла. По внешнему виду отличить автофретированный ствол от нескреплонного почти невозможно.

Рис. 5.5

Обычно образование остаточных деформации растяжения во внутренних слоях самоскрепленного ствола производится с помощью высокого гидравлического давления внутри самоскрепленного цилиндра. Кроме того, самоокрепление может производиться протяжкой через канал ствола специальным пуансоном или же стрельбой с зарядов, дающим повышенное давление, способное вызвать остаточные деформации без разрыва трубы.

Процесс самоскрепления является в то же время и своеобразной проверкой качества металла, так как при этом процессе давление, испытываемое металлом, выше давления газов, от которых рассчитывается ствол.

Дата добавления: 2014-01-05