Тула 2011. Министерство образования и науки РФ

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

ФАКУЛЬТЕТМашиностроительный (ИТВС им. Грязева В. П.)

КАФЕДРА Стрелково-пушечное вооружение.

Контрольно-курсовая работа

по курсу «Баллистика»

на тему:

Расчет и построение пиродинамических кривых АО

Вариант АО: Ручной пулемет Дегтярева (РПД-44)

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 170102 «Стрелково-пушечное, ракетное и артиллерийское оружие»

Автор КП студент гр. 020181Миронов А. В.

Проверилк.т.н., доцент каф. РиПАМ Кудряшов А.М.

Тула 2011

Цель и задачи работы :

Целью настоящей курсовой работы является обучение студентов методам определения пиродинамических кривых баллистического двигателя АО, таких как давление пороховых газов в канале ствола, скорости пули.

В связи с этим в данной контрольно-курсовой работе решению подлежат следующие задачи:

а) Расчетное определение основных параметров баллистического двигателя АО применительно к конкретному образцу по таблицам ГАУ.

б) Определение пиродинамических кривых на ЭВМ.

Исходные данные:

Ручной пулемет Дегтярева (РПД-44)

Площадь поперечного сечения канала ствола, S, м²…………………………0,0000476

Масса снаряда m_q, кг ………………………………………………………………0,0079

Масса порохового заряда m_ω, кг…………………………………………………..0,0016

Объем каморы w₀, дм³………………………………………………………………0,00186

Плотность заряжания Δ кг/дм³……………………………………………………....0,86

Максимальное давление порохового газа P_m, 10^5 Па …………………………....3081,2

Полный путь снаряда в канале ствола l_д, м …………………………………….......0,49

Дульная скорость снаряда V_д , м/с……………………………………………………746,1

Калибр d, мм ………………………………………………………………………….7,62

Плотность заряжания определяется по формуле:

1. Определение пиродинамических параметров.

Приведенная длина каморы заряжания:

м

Относительная величина полного пути снаряда по каналу ствола:

Коэффициент фиктивности массы наряда:

2. По входным значениям Δ, P_m, λ_д из 4 части таблиц ГАУ (таблицы для баллистического расчета ТРБ) находится табличная дульная скорость V_д _табл., по которой определяется расчетное значение дульной скорости из выражения.

λ_д 3000 3081,2 3200

12,56 1795,12 1811,94 1836,56

При помощи метода двойной интерполяции, получаем м/с

м/с

Т.к. относительное рассогласование расчетной и действительной скоростей пули превышает 2%, то необходимо уточнить значение приведенной силы пороха

Дж/кг

Дж/кг

Определяем новое значение расчетной дульной скорости, при этом определяем величину наибольшего давления:

Па

λ_д 2800 2824,97 3000

12,56 1740,68 1747,48 1795,12

м/с

Относительное рассогласование расчетной и действительной скоростей пули не превышает 2%.

Найдем параметр В:

.

2800 2824,97 3000

В 3,286 3,258 3,062

По плотности заряжания и табличной величине наибольшего давления P_m с помощью I, II и III частей таблиц ГАУ определяется давление Р, скорость V и время в функции пути снаряда. При этом используются следующие выражения:

Исходя из значений , В по таблице «Давления» находим все значения соответствующие от 0,1 до 12,56. Сводим все в таблицу 1.

Таблица 1

В 3,2 3,258 3,3

0,1 1874,38

0,2 2421,04

0,3 2685,18

0,4 2790,86

0,5 2821,7

0,6 2795,54

0,7 2689,12

0,8 2675,86

0,9 2598,44

2512,18

1,5 2141,56

1834,36

2,5

1420,48

3,5 1268,8

1147,12

4,5 1048,86

966,02

5,5 896,76

835,92

6,5 781,5

736,4

7,5 691,24

651,4

590,98

541,14

495,36

453,32

12,56 427,48 430,12 432,04

λ_д 3,2 3,258 3,3

12,56 427,28 430,12 432,04

Затем табличное, примерное давление мы умножаем на поправочный коэффициент.

Полученные значения заносим в таблицу 4.

Исходя из значений , В по таблице «Скорости» находим все значения соответствующие от 0,1 до 12,56. Сводим все в таблицу 2.

Таблица 2

В 3,2 3,258 3,3

0,1 175,84

0,2 285,26

0,3 373,1

0,4 449,52

0,5 515,94

0,6 575,36

0,7 627,78

0,8 674,78

0,9 717,2

756,62

1,5 916,46

1031,3

2,5 1119,56

1193,56

3,5 1257,4

1312,4

4,5 1360,4

1403,4

5,5 1441,82

1476,82

6,5 1508,82

1538,24

7,5 1565,24

1590,82

1633,24

1670,82

1702,66

1732,08

12,56 1761,68 1747,76 1737,68

λ_д 3,2 3,258 3,3

12,56 1761,68 1747,76 1737,68

Затем находим расчетные скорости по формуле:

Полученные значения заносим в таблицу 4.

Исходя из значений , В по таблице «Времена» находим все значения t соответствующие от 0,1 до 12,56. И сводим все в таблицу 3.

Таблица 3

В 3,2 3,258 3,3

0,1 191,58

0,2 239,16

0,3 270,16

0,4 294,16

0,5 315,16

0,6 333,74

0,7 350,74

0,8 365,74

0,9 379,74

393,32

1,5 451,9

504,48

2,5 552,48

596,06

3,5 637,06

675,64

4,5 713,64

748,22

5,5 782,8

815,8

6,5 848,8

881,38

7,5 913,96

945,96

1007,54

1068,12

1126,7

1184,7

12,56 1207,36 1216,38 1222,92

λ_д 3,2 3,258 3,3

12,56 1207,36 1216,38 1222,92

Затем находим расчетное время по формуле:

Полученные значения заносим в таблицу 4.

Рассчитаем значения .

По формуле .

l_g(0,1)= 0,039 * 0,1 = 0,0039 м

l_g(0,2)= 0,039 * 0,2 = 0,0078 м

l_g(0,3)= 0,039 * 0,3 = 0,0117 м

l_g(0,4)= 0,039 * 0,4 = 0,0156 м

l_g(0,5)= 0,039 * 0,5 = 0,0195 м

l_g(0,6)= 0,039 * 0,6 = 0,0234 м

l_g(0,7)= 0,039 * 0,7 = 0,0273 м

l_g(0,8)= 0,039 * 0,8 = 0,0312м

l_g(0,9)= 0,039 * 0,9 = 0,0351 м

l_g(1)= 0,039 * 1 = 0,039 м

l_g(1,5)= 0,039 * 1,5 = 0,0585 м

l_g(2)= 0,039 * 2 = 0,078 м

l_g(2,5)= 0,039 * 2,5 = 0,0975 м

l_g(3)= 0,039 * 3 = 0,117 м

l_g(3,5)= 0,039 * 3,5 = 0,1365 м

l_g(4)= 0,039 * 4 = 0,156 м

l_g(4,5)= 0,039 * 4,5 = 0,1755 м

l_g(5)= 0,039 * 5 = 0,195 м

l_g(5,5)= 0,039 * 5,5 = 0,2145 м

l_g(6)= 0,039 * 6 = 0,234 м

l_g(6,5)= 0,039 * 6,5 = 0,2535 м

l_g(7)= 0,039 * 7 = 0,273 м

l_g(7,5)= 0,039 * 7,5 = 0,2925 м

l_g(8)= 0,039 * 8 = 0,312 м

l_g(9)= 0,039 * 9 = 0,351 м

l_g(10)= 0,039 * 10 = 0,39 м

l_g(11)= 0,039 * 11 = 0,429 м

l_g(12)= 0,039 * 12 = 0,468м

l_g(12,56)= 0,039 * 12,56 = 0,49 м

Полученные значения заносим в таблицу 4.

Таблица 4

l_g , м

0,1 1718,81 72,1 18,12 0,0039

0,2 2220,09 116,96 22,62 0,0078

0,3 2462,31 152,97 25,56 0,0117

0,4 2559,22 184,3 27,83 0,0156

0,5 2587,5 211,53 29,81 0,0195

0,6 2563,51 235,9 31,57 0,0234

0,7 2465,92 257,39 33,18 0,0273

0,8 2453,76 276,66 34,6 0,0312

0,9 2382,77 294,05 35,92 0,0315

2303,67 310,21 37,21 0,039

1,5 1963,81 375,75 42,75 0,0585

1682,11 422,83 47,72 0,078

2,5 1472,7 459,02 52,26 0,0975

1302,58 489,36 56,39 0,117

3,5 1163,49 515,53 60,27 0,1365

1051,9 538,08 63,91 0,156

4,5 961,8 557,76 67,51 0,1755

885,84 575,39 70,78 0,195

5,5 822,33 591,15 74,05 0,2145

766,54 605,5 77,17 0,234

6,5 716,63 618,62 80,3 0,2535

675,28 630,68 83,38 0,273

7,5 633,87 641,75 86,46 0,2925

597,33 652,24 89,49 0,312

541,93 669,63 95,31 0,351

496,22 685,04 101,04 0,39

454,24 698,09 106,59 0,429

415,69 710,15 112,07 0,468

12,56 394,42 716,58 115,07 0,49

Находим давление в начальный момент времени при l=0 и t=0.

P₀ = 140 * 10⁵ Па

12