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.

λд	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

λд	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

λд	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

λд	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

λд	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

				lg , 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