8 / 13
Влияние сжимаемости снаряжения на параметры его состояния…
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 5
35
рактер (рис. 5,
б
,
г
,
е
). Если говорить о максимальных значениях параметров
нагружения наполнителя с различными уравнениями сжимаемости осевой пе-
регрузкой в результате торможения ударника в бетонной преграде, то они ока-
зываются следующими. При переходе от УрС1 к УрС2 и УрС3 максимальные
сжимающие напряжения, действующие в «носике» зарядной каморы (точка
С
,
см. рис. 4,
а
), возрастают от 500…600 МПа до 700…1000 МПа. Максимальные
скорости тыльной поверхности снаряжения (точка
S
, см. рис. 4,
а
) относительно
корпуса ударника повышаются примерно от 50 м/с до 100…150 м/c. Макси-
мальные смещения тыльной поверхности снаряжения составляют ~20 мм при
использовании УрС1, 25 мм при использовании УрС2 и достигают 50 мм для
снаряжения с уравнением сжимаемости УрС3.
Следует отметить, что если не принимать во внимание свойства сжимаемости
и прочности снаряжения (использовать для него модель несжимаемой
жидкости), то осевое напряжение
zC
в носике зарядной каморы (см. рис. 4,
а
) будет
определяться гидростатическим соотношением
zC
0
c
n g l
и изменяться с те-
чением времени по тому же закону, что и перегрузка
n
ударника (см. рис. 3). При
этом максимальное сжимающее напряжение в носике каморы (достигаемое в мо-
мент времени около 0,4 мс, соответствующий максимуму действующей перегрузки
2,7·10
4
) составляло бы 385 МПа, что существенно (в 1,5…3 раза) меньше значений,
полученных в численных расчетах с использованием разных модельных уравнений
сжимаемости снаряжения (см. рис. 5). Таким образом, свойство сжимаемости сна-
ряжения сильно влияет на параметры его состояния при действии осевой пере-
грузки в процессе проникания ударника и должно обязательно учитываться. Влия-
ние сжимаемости проявляется в большей степени при малой прочности снаряже-
ния (см. рис. 5,
а
,
в
,
д
). С увеличением до 5 МПа предела текучести снаряжения за-
кон изменения напряжения
zC
в носике зарядной каморы после «всплесков» на
начальной стадии фактически воспроизводит закон изменения действующей пере-
грузки (см. рис. 5,
б
,
г
,
е
).
Когда перегрузка в результате полной остановки ударника в преграде пре-
кращает действовать и «просевшая» тыльная поверхность снаряжения «воз-
вращается» обратно, при ее соударении с донной частью зарядной каморы мо-
гут возникать импульсы сжимающих напряжений на контактной поверхности.
Этот эффект можно проследить по изменению осевого напряжения
zS
в точке
S
(см. рис. 4,
а
) на оси тыльной поверхности снаряжения. На приведенной на
рис. 5,
д
кривой изменения
zS
видно, что для снаряжения с уравнением сжима-
емости УрС3 и малым значением предела текучести (1 МПа) напряжение
zS
после окончания действия перегрузки скачкообразно изменяется от нулевого
значения (которое оно имело в течение всего предшествующего промежутка
времени, когда между тыльной поверхностью снаряжения и дном зарядной ка-
моры существовал зазор
z
S
) до ~100 МПа в отрицательной области. Реализация
данного эффекта может привести к значительному силовому воздействию на
элементы конструкции ударника, размещенные в донной части его зарядной