MỤC LỤC

MỤC LỤC..........................................................................................................................................1

LỜI NÓI ĐẦU....................................................................................................................................4

Chương I. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ PHÁO 85mm - Д44................................................................6

1.1. Giới thiệu chung về pháo 85mm - Д44.......................................................................................6

1.1.1. Công dụng...............................................................................................................................6

1.1.2. Đặc điểm cấu tạo.....................................................................................................................6

1.1.3. Các số liệu kỹ chiến thuật của pháo 85mm - Д44...................................................................7

1.2. Cấu tạo chung của pháo 85mm - Д44........................................................................................9

1.2.1. Thân pháo, khóa nòng.............................................................................................................9

1.2.2. Giá pháo.................................................................................................................................10

1.2.3. Bộ phận ngắm........................................................................................................................17

1.3. Công dụng của hệ hãm lùi đẩy lên............................................................................................18

1.4. Yêu cầu đối với hệ hãm lùi - đẩy lên..........................................................................................18

1.5. Phân loại hệ hãm lùi - đẩy lên....................................................................................................18

1.6. Máy hãm lùi 85mm - Д44...........................................................................................................19

1.6.1. Công dụng:..............................................................................................................................19

1.6.2. Cấu tạo:...................................................................................................................................19

1.7. Máy đẩy lên 85mm- Д 44........................................................................................................... 22

1.7.1. Công dụng:..............................................................................................................................22

1.7.2. Cấu tạo................................................................................................................................... 22

1.8. Nguyên lý hoạt động hệ hãm lùi - đẩy lên pháo 85mm - Д44.....................................................26

1.8.1. Chuyển động của máy hãm lùi và máy đẩy lên khi pháo chuyển động lùi..............................27

1.8.2. Chuyển động của máy hãm lùi và máy đẩy lên khi thân pháo đẩy lên....................................27

KẾT LUẬN CHƯƠNG I......................................................................................................................28

Chương II. TÍNH TOÁN LỰC HÃM LÙI THỦY LỰC Φe KHI BẮN..................................................29

2.1. Cơ sở tính toán lực hãm lùi thủy lực Φe khi bắn.........................................................................29

2.1.1.  Cơ sở tính toán........................................................................................................................29

2.1.2. Tính lùi tự do.............................................................................................................................34

2.1.3. Tính lùi bị hãm..........................................................................................................................46

2.2. Giải bài toán thuật phóng trong...................................................................................................54

2.2.1. Các giả thiết cơ bản..................................................................................................................54

2.2.2. Các thông số đầu vào...............................................................................................................56

2.2.3. Phương pháp và phần mềm giải bài toán thuật phóng trong....................................................56

2.2.4. Kết quả bài toán thuật phóng trong...........................................................................................58

2.3. Tính chuyển động lùi tự do..........................................................................................................59

2.3.1. Tính lùi tự do trong thời kỳ thứ I................................................................................................59

2.3.2. Tính lùi tự do trong thời kỳ thứ II...............................................................................................61

2.3.3. Tính lùi tự do có kể đến ảnh hưởng của loa hãm lùi.................................................................65

2.4. Tính lùi bị hãm..............................................................................................................................66

2.4.1. Chọn quy luật lực cản lùi: (R)....................................................................................................66

2.4.2. Tính giá trị ban đầu của lực cản lùi (R₀)...................................................................................67

2.4.3. Giá trị lớn nhất của lực cản lùi R_m........................................................................................... 67

2.4.4. Giá trị cuối cùng của lực cản lùi R_l...........................................................................................68

2.4.5. Tính toán chuyển động lùi bị hãm............................................................................................69

2.5. Tính toán lực hãm thủy lực F_e khi bắn........................................................................................74

2.5.1. Các số liệu ban đầu:=.............................................................................................................. 74

2.5.2. Tính toán lực hãm thủy lực F_e  khi bắn:....................................................................................74

KẾT LUẬN CHƯƠNG II.....................................................................................................................78

Chương III. MÔ PHỎNG KIỂM TRA KỸ THUẬT HÃM LÙI ĐẨY LÊN PHÁO 85 -Д44....................79

3.1. Mục đích của công tác kiểm tra kỹ thuật.....................................................................................79

3.2. Nội dung kiểm tra kỹ thuật hệ hãm lùi, đẩy lên pháo 85mm - Д44..............................................79

3.2.1. Yêu cầu kỹ thuật:......................................................................................................................79

3.2.2. Dụng cụ:...................................................................................................................................79

3.2.3. Phương pháp kiểm tra:.............................................................................................................80

3.3. Mô phỏng kiểm tra kỹ thuật hệ hãm lùi, đẩy lên pháo 85mm - Д44.............................................82

3.3.1. Chọn phần mềm mô phỏng 3D.................................................................................................82

3.3.2. Đo, vẽ các bộ phận, dụng cụ và tiến hành lắp ghép................................................................83

3.3.3. Mô phỏng kiểm tra kỹ thuật......................................................................................................87

KẾT LUẬN CHƯƠNG III....................................................................................................................95

KẾT LUẬN.........................................................................................................................................96

PHỤ LỤC.......................................................................................................................................... 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................................103

LỜI NÓI ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

- Pháo 85mm - Д44 do Liên Xô thiết kế và chế tạo, đã được trang bị rộng rãi trong quân đội nhân dân Việt Nam. Được chế tạo và sử dụng trong các cuộc chiến tranh thế giới trước đây. Song, pháo 85mm - Д44  vẫn là hoả lực mạnh và được trang bị cho các đơn vị cấp chiến dịch trong quân đội ta. Do vậy trong giai đoạn hiện nay cần phải nâng cao hiệu quả của pháo nói riêng cũng như của vũ khí nói chung.

- Để hoàn thành chương trình khóa học đào tạo bậc Đại học mỗi học viên phải hoàn thành nhiệm vụ của đồ án tốt nghiệp, qua quá trình học tập tại trường được biết các loại súng pháo được sử dụng biên chế cho các đơn vị chủ lực pháo binh. Chính vì thế nghiên cứu  pháo 85mm - Д44 trên giúp cho việc khai thác sử dụng được hiệu quả, tiết kiệm được ngân sách cho chi tiêu Quốc phòng và hạn chế mất an toàn trong quá trình khai thác sử dụng. Ngoài ra đề tài còn góp phần hoàn thiện một số kiến thức chuyên ngành nhằm nâng cao khả năng nhận thức của bản thân và nghiên cứu phát triển về sau. Từ sự nghiên cứu tìm tòi của bản thân và định hướng của giáo viên hướng dẫn bản thân quyết định chọn đề tài "Khảo sát và mô phỏng kiểm tra kỹ thuật hệ hãm lùi - đẩy lên pháo 85mm – Д 44" của Liên Xô. Với hàm lượng kiến thức được đào tạo, cùng với sự giúp đỡ của các thầy Khoa Vũ khí.

2. Mục tiêu của đề tài

- Khảo sát cấu tạo chung của pháo 85mm - Д44. Tính toán lực hãm lùi thủy lực Φe khi bắn. Mô phỏng kiểm tra kỹ thuật hệ hãm lùi - đẩy lên.

- Nhằm củng cố, tổng hợp các kiến thức đã học, rèn luyện tính chủ động, tự chủ, sáng tạo trong công việc.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Pháo 85mm - Д44 của Liên Xô;

- Phạm vi nghiên cứu: Hệ hãm lùi - đẩy lên của pháo.

4. Phương pháp nghiên cứu, lựa chọn giải pháp công nghệ

- Phương pháp nghiên cứu:

+ Nghiên cứu lý thuyết, phối hợp với sự giúp đỡ quan tâm của giáo viên;

+ Thu thập, tập hợp xử lý các kết quả thu được;

+ Tham khảo các đồ án liên quan, nghiên cứu các tài liệu.

- Giải pháp công nghệ: Ứng dụng phần mềm vẽ 3D.

5. Tình hình nghiên cứu liên quan đến đồ án

Hiện nay có nhiều đề tài nghiên cứu về Pháo 85mm - Д44 của Liên Xô ở nước ta với các nội dung như nghiên cứu về đặc điểm cấu tạo và khai thác sử dụng, nghiên cứu về đặc điểm cấu tạo và khai thác thiết bị hãm lùi, khảo sát bộ phận giảm xóc, khảo sát bộ phận khoá nòng. Trong đó có đồ án có cùng nội dung khảo sát về hệ hãm lùi - đẩy lên pháo 85mm - Д44. Trong phần mô phỏng quy trình kiểm tra kỹ thuật, mục đích là có thể sử dụng kết quả mô phỏng để ứng dụng trong việc giảng dạy hoặc làm tài liệu tham khảo cho người học, trực quan, sinh động và dễ tiếp thu.

6. Dự kiến sản phẩm của đồ án

- Bản thuyết minh;

- Bản vẽ:

+ Bản vẽ lắp máy hãm lùi pháo 85mm - Д44 (01 bản): A0;

+ Bản vẽ lắp máy đẩy lên pháo 85mm - Д44 (01 bản): A0;

+ Đĩa CD mô phỏng quy trình kiểm tra kỹ thuật hệ hãm lùi - đẩy lên 85mm- Д44  .

7. Kết cấu của đồ án

Gồm 3 chương:

- Chương 1: Khái quát chung về pháo 85mm - Д44;                  

Trong chương đầu, đồ án sẽ khái quát chung về đặc điểm cấu tạo, tính năng kỹ chiến thuật của pháo 85mm - Д44.

- Chương 2: Tính toán lực hãm lùi Φe khi bắn.

Chương này của đồ án đi sâu vào việc xác định tốc độ lùi của pháo và tính toán lực hãm lùi Φe khi bắn.

- Chương 3: Mô phỏng kiểm tra kỹ thuật hệ hãm lùi - đẩy lên pháo 85mm - Д44.

Chương I

KHÁI QUÁT CHUNG VỀ PHÁO 85mm - Д44

1.1. Giới thiệu chung về pháo 85mm - Д44

1.1.1. Công dụng

- Chế áp, tiêu diệt sinh lực địch;

- Tiêu diệt xe tăng, pháo tự hành, các phương tiện cơ giới của địch;

- Tiêu diệt, chế áp các phương tiện chiến đấu, các hỏa điểm của địch;

- Phá hủy các chướng ngại, công sự của địch.

1.1.2. Đặc điểm cấu tạo

- Pháo nòng dài 85mm - Д44 do Liên Xô (cũ) thiết kế chế tạo vào năm 1944 và được ký hiệu là Đ44. Vào năm 1956 Trung Quốc cũng chế tạo theo mẫu của Liên Xô. Pháo 85mm - Đ44 được trang bị vào biên chế từ lâu và được ký hiệu là CH8.

- Là loại pháo nòng dài, cấu tạo tương đối gọn nhẹ tính cơ động cao, bắn được trực tiếp và gián tiếp;

- Nòng pháo kiểu nòng đơn;

- Khoá nòng kiểu then đứng nửa tự động;

- Hãm lùi kiểu vòng điều tiết cán điều tiết;

- Máy ngắm kiểu không độc lập (phụ thuộc);

- Bộ phận tầm kiểu trục vít bánh vít;

1.1.3. Các số liệu kỹ chiến thuật của pháo 85mm - Д44

Các số liệu kỹ chiến thuật của pháo 85mm - Д44 như bảng dưới.

1.2. Cấu tạo chung của pháo 85mm - Д44

- Gồm 3 bộ phận chính

+ Thân pháo, khóa nòng;

+ Giá pháo gồm;

+ Bộ phận ngắm.

1.2.1. Thân pháo, khóa nòng

1.2.1.1. Thân pháo: Nòng pháo; hộp khóa nòng; loa hãm lùi

Thân pháo thể hiện như hình 1.12.

1.2.1.2. Khóa nòng:

a. Công dụng:

- Cùng với vỏ đạn bịt kín khí thuốc phía sau đuôi nòng;

- Mổ cò phát hỏa;

- Hất vỏ đạn ra ngoài sau mỗi phát bắn;

- Tự động đóng khóa khi nạp đạn, mở khóa nòng khi khối lùi tiến lên hết;

b. Cấu tạo:

- Khóa nòng kiểu then dọc, có cơ cấu bán tự động dùng năng lượng cơ học.

- Khóa nòng gồm có 7 cơ cấu:

+ Bộ phận đóng mở;

+ Bộ phận phát hỏa;

+ Bộ phận cò;

1.2.2. Giá pháo

1.2.2.1. Máng pháo:

a. Công dụng:

- Định hướng cho thân pháo chuyển động khi bắn;

- Liên kết các bộ phận hãm lùi đẩy lên, vành răng tầm, bộ phận ngắm, lá chắn bảo hiểm, lá chắn di dộng, ...

b. Cấu tạo:

- Máng pháo cấu tạo theo kiểu hình ống được liên kết với bệ trên qua trục tai máng làm tâm quay của khối lên xuống;

- Trục tai máng có lắp vòng bi đũa, bên ngoài có đai ốc, vú mỡ để giảm ma sát khi quay tầm;

- Đầu máng có lắp ống bảo vệ, trên ống có lỗ và nắp để tra dầu mỡ;

- Phía trên có 2 lỗ để cố định cán hãm lùi đẩy lên, có hộp dựng 1,5kg mỡ, có nắp hộp, có thước chỉ độ lùi và du tiêu;

1.2.2.4. Bộ phận tầm:

a. Công dụng:

- Cùng với bộ phận ngắm lấy góc bắn về tầm cho pháo.

b. Cấu tạo:

- Theo kiểu trục vít bánh vít gồm:

+ Hộp tầm;

+ Vòng tay quay và bộ truyền động trục vít bánh vít;

+ Bộ truyền bánh răng tầm - vành răng tầm.

1.2.2.5. Bộ phận cân bằng:

a. Công dụng:

- Cân bằng cho khối lên xuống để quay tầm nhẹ nhàng, ổn định ở mọi góc độ từ 7^o đến 35^o.

b. Cấu tạo:

- Theo kiểu khí nén dùng dầu bịt kín gồm:

+ Ống ngoài;

+ Ống trong;

+ Cơ cấu bịt kín;

1.2.2.8. Xe pháo, giảm xóc.

a. Công dụng:

- Để vận chuyển pháo khi hành quân;

- Làm điểm tỳ cho pháo khi bắn;

- Giảm xóc cho pháo trong hành quân;

- Thăng bằng cho pháo khi đặt bắn ở vị trí đất lệch (5^o - 6^o).

b. Cấu tạo:

+  Xe pháo:  Trục xe;  Ổ trục xe;  Bánh xe.

+ Giảm xóc:

- Cấu tạo theo kiểu trục vặn, được lắp đuối xứng với nhau thông qua cơ cấu liên kết tự lựa, gồm có:

+ Trục khuỷu, trục vặn và nắp trục vặn;

+ Ống giảm xóc, cần giảm xóc;

1.2.3. Bộ phận ngắm.

1.2.3.1. Giá ngắm.

a. Công dụng:

- Cùng với kính ngắm lấy các phần từ ngắm cho pháo.

b. Cấu tạo:

- Thân giá ngắm và ống lắp kính ngắm;

- Cơ cấu tà, cơ cấu lấy góc tầm và ống cự ly;

- Cơ cấu thăng bằng ngang;

1.2.3.2. Giá lắp kính ngắm trực tiếp O 2-7.

a. Công dụng:

- Dùng để lắp kính ngắm trực tiếp O 2-7

b. Cấu tạo:

- Phía dưới có đế, có 2 lỗ để lắp bu lông liên kết khung giá với tai lắp giá ngắm. Giữa khung là lỗ để lắp kính ngắm trực tiếp, dưới lỗ có rãnh dọc để khớp với then dọc của kính. Trên khung có tai, có ren để lắp vít, có tai hồng cố định chắc kính ngắm.

Ngoài ra còn có kính ngắm trực tiếp O 2-7 và kính ngắm gián tiếp -1.

1.4. Yêu cầu đối với hệ hãm lùi - đẩy lên.

Đối với hệ hãm lùi - đẩy lên của súng pháo có một số yêu cầu sau đây:

- Làm việc tự động (không có sự tham gia của con người), không có hỏng hóc;

- Làm việc tin cậy trong những điều kiện bắn nhất định; khi đó lực hãm, chiều dài lùi, tốc độ chuyển động chỉ được thay đổi trong giới hạn cho phép;

- Hoạt động ổn định trong những điều kiện bắn và tốc độ bắn khác nhau;

- Tiêu hao toàn phần năng lượng lùi trên chiều dài đã cho, đảm bảo đẩy lên nhanh và êm, tránh tránh các va đập, rung động mạnh;

1.6. Máy hãm lùi 85mm - Д44

1.6.1. Công dụng:

- Tiêu hao năng lượng lùi của khối lùi, làm giảm lực tác dụng lên giá pháo và khống chế khối lùi lùi với độ dài lùi nhất định khi bắn;

- Khống chế chuyển động đẩy lên của khối lùi, để khối lùi trở về êm tránh va đập mạnh vào máng pháo làm mất ổn định cho pháo;

1.6.2. Cấu tạo:

- Cấu tạo theo nguyên lý thủy lực, hãm lùi kiểu cán điều tiết vòng điều tiết, có cơ cấu hãm đẩy lên loại rãnh dọc.

- Ống hãm lùi:

+ Đầu trước có ren để lắp với thân cơ cấu bịt kín (12);

+ Bên ngoài ở giữa có ren để vặn vòng ốc liên kết ống với vòng khâu của hộp khóa nòng, có lỗ để kiểm tra, bổ sung dầu được bịt kín bằng nút ốc (2);

+ Phía sau hàn liền với nắp sau (6) giữa nắp sau có ren để lắp cố định với cán điều tiết (5);

- Cán hãm lùi và piston:

+ Cán hãm lùi rỗng, đầu trước bên trong có ren để liên kết với đầu nối lắp vào lỗ của tai máng pháo, đầu trước có ren vặn đai ốc, có chốt chẻ để lắp cố định cán với máng pháo. Trong lòng cán chứa cán điều tiết, có 2 rãnh nông, sâu (trước nông sau sâu) để dầu chảy khi hãm đẩy lên;

+ Đầu sau của cán là thân piston;

+ Trên thân piston có 6 lỗ chếch chảy dầu. Bên trong có ren để lắp vòng điều tiết (3), được hãm bằng vít giữ. Bên ngoài có vòng gờ 2 đầu, giữa lắp bạc piston bằng đồng.

- Cán điều tiết, vòng điều tiết:

+ Cán điều tiết lồng bên trong cán hãm lùi. Đoạn đầu rỗng có tám lỗ chếch và hai lỗ thẳng. Trước các lỗ xiên và lỗ thẳng  có ống bọc đầu cán bằng đồng, van một chiều và bệ van.

+ Vòng điều tiết (3) có ren lắp với thân piston;

+ Van 1 chiều (8) lắp ở đầu trước cán điều tiết gồm nắp van (9), mũ ốc (13), chốt gập, thân van có 5 lỗ chảy dầu.

1.8. Nguyên lý hoạt động hệ hãm lùi - đẩy lên pháo 85mm - Д44

Sơ đồ nguyên lý chuyển động của máy hãm lùi như hình 1.22.

1.8.1. Chuyển động của máy hãm lùi và máy đẩy lên khi pháo chuyển động lùi

a. Máy hãm lùi

- Khi thân pháo lùi, ống hãm lùi và cán điều tiết cùng lùi. Dầu ở khoang trước bị dồn ép, chảy qua 6 lỗ xiên trên piston, sau đó chia làm hai đường:

- Đường thứ 1: Qua khe hở giữa vòng điều tiết và cán điều tiết chảy vào khoang sau. Dầu chảy qua đường này tạo ra lực cản tương đối lớn thực hiện hãm lùi. Khe hở giữa vòng điều tiết và cán điều tiết nhỏ dần theo hành trình lùi của thân pháo, tốc độ lùi của thân pháo giảm dần đến bằng 0, thân pháo ngừng lại.

- Đường thứ 2: Qua khe hở giữa cán điều tiết và hốc cán hãm lùi. Dầu chảy qua đường này sản sinh lực cản tương đối nhỏ.

b. Máy đẩy lên

Khi thân pháo lùi mang theo ba ống cùng lùi. Dầu trong ống bị dồn nén đẩy van về phía trước và chảy ra ống giữa qua lỗ thông dầu của ống giữa chảy ra ống ngoài nén khí tích trữ năng lượng đẩy lên. Do khí bị nén trong quá trình lùi nên cũng có tác dụng hãm lùi.

1.8.2. Chuyển động của máy hãm lùi và máy đẩy lên khi thân pháo đẩy lên

a. Máy đẩy lên

Sau khi kết thúc lùi, dưới tác dụng của lự giãn lò xo van được đóng lại. Đồng thời khí nén trong máy đẩy lên giãn ra dồn dầu từ ống ngoài chảy vào ống giữa qua 12 lỗ nhỏ trên van, chảy vào ống trong tác dụng vào bề mặt làm việc của piston.

b. Máy hãm lùi

- Khi đẩy lên ống hãm lùi được đẩy lên cùng với ống đẩy lên và thân pháo. Dầu từ khoang sau chảy qua khe hở giữa vòng điều tiết và cán điều tiết trở về khoang trước. Dưới tác dụng của áp suất dầu trong khoang hốc cán hãm lùi van một chiều được đóng lại. Dầu khoang hốc cán hãm lùi chỉ có thể chảy qua rãnh dọc để trở về khoang trước do đó có tác dụng hãm đẩy lên.

- Khi thân pháo được đẩy lên gần hết rãnh dọc nông dần cho tới mất hẳn, lực cản trong khoang hốc cán hãm lùi tăng dần có tác dụng hãm đẩy lên được êm.

- Ngoài ra, khi miếng đệm va trên máng pháo cũng làm giảm sức va của thân pháo lên máng pháo khi đẩy lên hết.

KẾT LUẬN CHƯƠNG I

Qua nghiên cứu đặc điểm cấu tạo chung của pháo và đặc biệt là hệ hãm lùi đẩy lên giúp cho bản thân tôi hiểu rõ hơn về pháo 85mm- Д44. Qua đó làm nền tảng kiến thức, cơ sở nghiên cứu các loại máy hãm lùi - đẩy lên các loại pháo khác và làm cơ sở để huấn luyện cho bộ đội hoặc phục vụ cho quá trình công tác sau này.

Chương II

TÍNH TOÁN LỰC HÃM LÙI THỦY LỰC Φe KHI BẮN

2.1. Cơ sở tính toán lực hãm lùi thủy lực Φe khi bắn

2.1.1.  Cơ sở tính toán

2.1.1.1. Các định luật thủy lực cơ bản

a. Định luật Béc-nu-li: Xét tại các tiết diện 1-1 và 2-2.

Đối với một đơn vị trọng lượng chất lỏng (dầu) thỏa mãn phương trình Béc-nu-li có dạng:

Z₁+p₁/g+W₁²  = Z₁ +p₂/g+W₂²/2g+h                                            (2.1)

Trong đó:

Z₁, Z₂ - Độ cao của trọng tâm các tiết diện xét so với mức qui ước o-o.

p₁, p₂ - Áp suất của chất lỏng tại tiết diện 1-1 và 2-2.

w₁, w₂ - Vận tốc trung bình tại tiết diện 1-1 và 2-2.

g - Trọng lượng riêng của chất lỏng.

h - Tổng tổn thất áp lực trên đoạn 1-1 và 2-2. Được lấy tỉ lệ với tốc độ

b. Định luật lưu lượng không đổi:

Xét dòng chảy chất lỏng đi qua các tiết diện khác nhau.

Dòng chất lỏng đi qua các tiết diện khác nhau phải thỏa mãn biểu thức:

a_i a_i w_i = a₂ a₂ w₂ = … = a_i a_i w_i = …= a_n a_n w_n

Trong đó:

a_i - Hệ số thắt dòng khi qua tiết diện thứ i.

a_i - Diện tích tiết diện thứ i.

w_i - Vận tốc trung bình của chất lỏng tại tiết diện thứ i.

Hệ số thắt dòng được xác định bằng thực nghiệm theo công thức:

a_i  = a_min/a_i                                          (2.2)

2.1.1.3. Biểu thức lực hãm lùi thủy lực F_e

Sơ đồ tính toán sử dụng hình 2.3:

Từ hình 2.3 ta có:

D - Đường kính trong của ống hãm lùi.

d - Đường kính ngoài của cán piston.

d₁ - Đường kính trong của cán piston.

d_v - Đường kính trong của vòng điều tiết.

d - Đường kính của cán điều tiết, luôn thay đổi theo chiều dài.

Trong phương trình trên:

A₁ dX - Lượng dầu bị dồn khỏi khoang (I) trong thời gian dt.

a aw₂dt - Lượng dầu chảy về khoang (II) trong thời gian dt.

A_d dX - Lượng dầu chảy về khoang (III) để bù vào khoảng trống do cán điều tiết bị rút ra một đoạn dX.

a - Hệ số thắt dòng đối với dòng chính.

Từ (2.15) rút ra:

W₂ = A₁-A₂/a.a.dX/dt                                           (2.16)

Trong đó: dX/dt = V  - Tốc độ của khối lùi tại thời điểm xét.

- Mặt khác, khi tính toán thường dùng hệ thống đơn vị hỗn hợp, trong đó:

Diện tích tính bằng                                                   [cm²]

Tốc độ tính bằng                                                      [m/s]

Gia tốc tính bằng                                                      [m/s²]

Trọng lượng riêng tính bằng                                  [KG/dm³]

- Khi tính toán các hệ số thường được lấy: k = 1,2¸1,4; k₃ = (3¸4)k.

2.1.2. Tính lùi tự do

- Chuyển động của khối lùi khi không kể đến lực cản lùi được gọi là lùi tự do.

- Phương trình vi phân chuyển động của khối lùi khi lùi tự do có dạng tổng quát như sau:

 M₀.dW/dt = P_lg                                                        (2.30)

Trong đó:

W - Tốc độ lùi tự do.

Lực P_lg biến thiên theo qui luật khác nhau trong quá trình gây ra chuyển động của khối lùi. Vì thế, để nghiên cứu phải phân chia quá trình lùi tự do ra làm ba thời kỳ phù hợp với qui luật của lực P_lg như hình 2.4.

Trong đó:

Thời kỳ thứ nhất I: Thời kỳ đạn chuyển động trong nòng.

Thời kỳ thứ hai II: Thời kỳ tác dụng sau cùng của khí thuốc.

Thời kỳ thứ ba III: Thời kỳ khối lùi chuyển động theo quán tính.

P_lgo -  Giá trị P_lg ứng với thời điểm đai đạn cắt hoàn toàn vào rãnh xoắn nòng.

P_lgm - Giá trị P_lg lớn nhất ứng với thời điểm áp suất đạt giá trị lớn nhất.

P_lgđ - Giá trị P_lg ứng với thời điểm ngay trước khi đầu đạn rời miệng nòng.

P_đ - Giá trị P_lg ứng với thời điểm ngay sau khi đầu đàn rời miệng nòng.

t_I = t_đ,  t_II = t, và t_III là các khoảng thời gian ứng với ba thời kỳ trên.

2.1.2.1. Tính lùi tự do trong thời kỳ thứ nhất

- Do P_lg thay đổi rất phức tạp, chưa thiết lập được biểu thức giải tích nên không thể tích phân (2.30) để xác định tốc độ lùi W và quãng đường lùi L.

- Hệ thống nghiên cứu gồm: khối lùi, đầu đạn, khí thuốc và các hạt thuốc chưa cháy, lực P_lg là nội lực. Với hệ thống này, có thể giải bài toán bằng phương pháp động lượng. Trong quá trình đầu đạn chuyển động trong nòng, ngoại lực tác dụng lên hệ thống bằng không và vì thế động lượng của hệ thống sẽ được bảo toàn và bằng không.

- Đồng thời dựa vào các giả thiết về sự phân bố khối lượng và tốc độ chuyển động của khí thuốc và các hạt thuốc chưa cháy trong khoảng giữa đáy nòng và đít đạn ở môn thuật phóng trong, có thể viết được phương trình động lượng của hệ thống tại bất cứ thời điểm nào trong thời kỳ thứ nhất như sau:

(M₀+0,5μ)W-(m+0,5 μ) (v-W) = 0                                                       (2.31)

Trong đó:

M₀ - Khối lượng của khối lùi.

m - Khối lượng của đầu đạn.

m - Khối lượng của thuốc phóng.

v - Vận tốc tương đối của đầu đạn so với nòng.

Tại thời điểm đầu đạn rời miệng nòng v₀ = v-W:

W_đ = (m+0,5 μ/M₀+0,5 μ).v₀                                                                   (2.35)

Nếu coi m << M₀ thì có thể bỏ qua số hạng 0,5m ở dưới mẫu số biểu thức (2.35) được viết lại là:

W_đ = (q +0,5ω/Q₀)v₀                                                                              (2.36)

2.1.2.2. Tính lùi tự do trong thời kỳ thứ hai

Để xác định tốc độ và quãng đường lùi tự do trong thời kỳ thứ hai về nguyên tắc sẽ tích phân phương trình (2.30). Nhưng do qui luật phân bố của lực P_lg ở thời kỳ tác dụng sau cùng của khí thuốc vẫn chưa được xác định chính xác. Vì vậy khi tính toán phải dựa vào các qui luật giả thiết được một số nhà khoa học đưa ra có tính chính xác cao và được chấp nhận gồm có:

+ Qui luật Đu-lia-khốp-Va-lie:

P_lg = P_đ(1-t/τ)                                                      (2.37)

Trong đó:

P_đ - Giá trị lực P_lg tại thời điểm đầu đạn rời miệng nòng.

t - Khoảng thời gian của thời kỳ tác dụng sau cùng của khí thuốc.

t - Thời điểm khảo sát.

Qui luật này được biểu thị bằng đường (3) trên hình 2.5.

- Trong các qui luật trên, qui luật Bơ-ra-vin được áp dụng phổ biến hơn cả. Vì qui luật này phù hợp với kết quả thực nghiệm. Nhưng qui luật Bơ-ra-vin có nhược điểm là thời gian tác dụng sau cùng của khí thuốc xác định theo biểu thức (2.41) của qui luật là không thực tế. Thật vậy, từ (2.41) cho thấy P_lg = 0 chỉ khi , điều này là vô lí. Vì vậy, để sử dụng qui luật này phải coi khi áp suất khí thuốc trong lòng nòng p_lg giảm đến 2KG/cm² là kết thúc thời kỳ tác dụng sau cùng của khí thuốc, nghĩa là t_II = t.

Từ biểu thức (2.41) rút ra:

τ = blnP_đ/2                                                         (2.42)

- Khi coi thời điểm đầu đạn rời miệng nòng làm điểm xuất phát để tính thời kỳ thứ hai. Tức là: t = 0 - t; W = W_đ - W; L = L_đ - L.

- Dựa vào biểu thức (2.46) và biểu thức (2.47), khi cho t = t và P_lg = 0 tìm được biểu thức tính tốc độ và quãng đường lùi tự do ở thời điểm kết thúc thời kỳ tác dụng của khí thuốc lên nòng như sau:

W_t  = W_đ + b/M₀P_đ = W_max                                 (2.48)

L_τ+L_đ+W_đτ+b/M₀P_đ(τ-b)                                    (2.49)

Sự biến thiên của tốc độ và quãng đường lùi tự do trong thời kỳ thứ nhất và thứ hai được biểu diễn trên hình 2.6.

- Trong các công thức kinh nghiệm trên, công thức Bơ-ga-gôn-ra-vốp được áp dụng khi tính toán sơ bộ cho những loại súng có sơ tốc v₀=(600¸900)m/s. Còn những công thức khác chỉ phù hợp với các loại pháo cỡ lớn.

- Phần lớn các loại pháo mặt đất được lắp thêm loa hãm lùi nhằm giảm lực giật lùi của phát bắn tác dụng lên giá, nhờ đó mà nâng cao độ ổn định cho pháo khi bắn và giảm chiều dài lùi của khối lùi.

- Bỏ qua ảnh hưởng của loa hãm lùi đối với chuyển động của đầu đạn và quy luật của lực P_lg trong thời kỳ tác dụng sau cùng của khí thuốc ta vẫn sử dụng qui luật Bơ-ra-vin để tính toán.

a. Hiệu suất:

- Biểu thức (2.59) được thành lập khi bỏ qua ảnh hưởng của trọng lượng loa hãm lùi đến chuyển động của khối lùi, giả thiết này chấp nhận được vì trọng lượng của loa hãm lùi rất nhỏ so với trọng lượng của khối lùi (thường chỉ vào khoảng 3%).

- Ảnh hưởng của loa hãm lùi đến chuyển động lùi tự do được thể hiện trên đồ thị hình 2.7. Đồ thị được xây dựng khi dùng hai loa hãm lùi có hiệu suất khác nhau cho một nòng.

Đồ thị cho thấy rằng:

- Loa hãm lùi chỉ ảnh hưởng đến chuyển động của khối lùi ở trong thời kỳ tác dụng sau cùng của khí thuốc. Khi có loa hãm lùi thì tốc độ lùi sẽ giảm, mức độ phụ thuộc vào hiệu suất của loa.

- Lượng tăng của tốc độ lùi trong khoảng thời gian t:

+ Khi không có loa hãm lùi: DW =W_t - W_đ > 0                                          (2.61)

+ Khi có loa hãm lùi: DW_e =W_te - W_đ có thể > 0 hoặc < 0                        (2.62)

- Ngoài những tác dụng có lợi như đã trình bày ở trên thì loa hãm lùi còn gây khó khăn khi sử dụng như: tạo ra sóng xung kích, khói, bụi của các luồng khí thuốc phụt qua các cửa loa.Vì vậy, khi chọn hiệu suất của loa hãm lùi phải chú ý đến cả hai ảnh hưởng có tính mâu thuẫn này. Các loại pháo hiện nay dùng loa hãm lùi có hiệu suất nằm trong khoảng (25¸50)%, một số trường hợp có thể đạt đến (70¸80)%.

c. Đặc trưng về kết cấu:

- Đặc trưng về kết cấu của loa hãm lùi được biểu thị bằng tỉ số giữa hệ số tác dụng của khí thuốc lên khối lùi khi có loa hãm lùi và khi không có loa hãm lùi:

α = β_e/β                                           (2.70)

Trong đó:  b_e - Hệ số tác dụng của khí thuốc lên khối lùi khi có loa hãm lùi.

2.1.2.4. Tính lùi tự do có kể đến ảnh hưởng của loa hãm lùi:

Biết rằng, loa hãm lùi chỉ ảnh hưởng đến chuyển động của khối lùi trong thời kỳ tác dụng sau cùng của khí thuốc. Quyết định bởi lực khí thuốc tác dụng lên khối lùi trong trường hợp đó: P_tg^' = xP_tg

Thấy rằng biểu thức chỉ khác khi không có loa hãm lùi bởi hệ số x.

2.1.3. Tính lùi bị hãm

2.1.3.1. Khái niệm về lùi bị hãm

Chuyển động của khối lùi khi có kể đến ảnh hưởng của các lực cản chuyển động lùi của khối lùi gọi là lùi bị hãm.

Phương trình vi phân chuyển động của khối lùi khi kể đến các lực cản có dạng tổng quát như sau:  M₀.dV/dt=P_lg-R

Tiến hành khảo sát theo ba thời kỳ giống như lùi tự do để xác định công thức tính tốc độ lùi V và quãng đường lùi X trong các thời kỳ đó.

2.1.3.3. Tính lực cản lùi R

Khi tính toán thiết kế máy hãm lùi, chọn lực cản lùi R theo một qui luật nào đó cho trước thỏa mãn những điều kiện nhất định và qui luật đó được thực hiện nhờ máy hãm lùi.

Qui luật lực cản lùi R khi chọn phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây:

- Giá trị lực cản lùi R không được vượt quá giới hạn ổn định nhằm bảo đảm ổn định cho pháo khi bắn.

- Hãm êm chuyển động của khối lùi. Năng lượng của khối lùi phải được thu hút hoàn toàn trên chiều dài lùi hoặc trong thời gian lùi cho trước.

- Trong điều kiện cho phép giảm tối thiểu tải trọng tác dụng lên giá, để cho giá có kết cấu gọn, nhẹ nhằm nâng cao tính cơ động của pháo.

* Qui luật lực cản lùi đối với pháo dã chiến:

Pháo dã chiến cần tính cơ động cao nên kết cấu phải gọn nhẹ nhưng vẫn bảo đảm điều kiện ổn định khi bắn. Xuất phát từ những yêu cầu đó, qui luật lực cản lùi R(t) được chọn như hình 2.9.

- Trong thời kỳ đầu R_(t) được lấy như pháo cố định.

- Trong thời kỳ thứ hai cũng lấy  R_(t) = R_max.

- Trong thời kỳ thứ ba R(t) giảm từ R_max đến R_l, thường lấy theo qui luật tuyến tính.

2.1.3.5. Tính toán các giá trị đặc trưng của lực cản lùi:

Để tính chuyển động lùi cần phải xác định các già trị đặc trưng của lực cản lùi: R₀, R_max và R_l.

a. Giá trị ban đầu của lực cản lùi:

Giá trị ban đầu của lực cản lùi R₀ được xác định từ biểu thức tổng quát của lực cản lùi trên cơ sở phân tích kết cấu: Biểu thức này được minh họa bằng đồ thị hình 2.11:

R=P+F_e+R_f-Q₀sinφ                                         (2.117)

Trong đó:

P - Lực của máy đẩy lên.

F_e - Lực hãm thủy lực của máy hãm lùi.

R_f - Hợp lực ma sát đặt lên khối lùi. Bao gồm lực ma sát ở mặt định hướng của máng F_m và ở các ổ bịt kín của máy hãm lùi và đẩy lên F_b. R_f được xác định bằng công thức sau:  

R_f = F_m + F_b = f Q₀ cosj + g Q₀    

Hay

R_f = Q₀(f cosj + g)                                                                       (2.118)

Trong đó:

f - Hệ số ma sát ở máng định hướng, thường lấy f: = 0,16 ¸ 0,2.

g - Hệ số tỉ lệ của lực ma sát so với trọng lượng của khối lùi, trong tính toán thường lấy: g = 0,2 ¸ 0,4.

Biểu thức xác định giá trị ban đầu của lực cản lùi R₀ có dạng:

                       R₀ = F_e0 + P₀ + R_f0 – Q₀ sinj                                        (2.119)

Trong đó:

- Lực hãm lùi thủy lực F_e của máy hãm lùi chỉ xuất  hiện trong quá trình lùi của khối lùi (V > 0). Vì thế tại thời điểm ban đầu F_e0 = 0.

- Giá trị R_f0 lấy gần đúng bằng R_f.

- P₀ được xác định từ điều kiện đẩy lên lên tin cậy:

P₀ = 1,1Q₀(sinj_max + f cosj_max + g)                                                      (2.120)

Qua phân tích, biểu thức để xác định R₀ sẽ là:

                       R₀ = P₀ + R_f – Q₀ sinj                                                  (2.121)

c. Giá trị cuối cùng của lực cản lùi R_l:

- Đối với pháo dã chiến:

R_l được xác định từ điều kiện ổn định khi lùi vào thời điểm cuối cùng:

R_λ= m.R_gh = (m.(Q_b.D₀-Q₀λcosφ_gh))/h_gh                                             (2.126)

Để xác định được R_λ, cần xác định biểu thức của chiều dài lùi λ:

Thay biểu thức của R_max, R_l từ (2.125) và (2.126) vào phương trình trên sẽ được một phương trình bậc hai đối với l có dạng sau:

A l² – B l + C = 0                                                          (2.127)

Trong đó:

A = Q₀ cosj_gh

B = 2Q_b D₀

- Đưa giá trị của l vào biểu thức (2.126) tính được R_l. Đồng thời λ còn được dùng để kiểm nghiệm điều kiện không chạm đất của đuôi nòng khi bắn ở góc tầm lớn nhất. Điều kiện đó là: λ < λ _gh với λ _gh là chiều dài lùi cho phép khi góc tầm lớn nhất.

2.2. Giải bài toán thuật phóng trong

2.2.1. Các giả thiết cơ bản.

- Việc giải bài toán thuật phóng trong nhằm xác định quy luật biến thiên của áp suất khí thuốc trong nòng súng phụ thuộc vào thời gian P(t) hoặc phụ thụôc vào quãng đường đạn chạy trong nòng P(L), qui luật biến đổi của vận tốc chuẩn động ra của đầu đạn trong lòng nòng V(t) hoặc V(L) trên cơ sở đó tính toán thiết kế nòng súng.

- Hiện tượng bắn của súng - pháo là tập hợp các hiện tượng và các quá trình xảy ra trong hệ thống gồm nòng, liều thuốc phóng và đạn từ khi liều thuốc bắt đầu cháy đến khi đạn ra khỏi nòng. Trên quan điểm xem súng - pháo là những máy nhiệt thì hiện tượng bắn của súng - pháo chính là toàn bộ sự làm việc của loại máy nhiệt này với các quá rình cơ sở và những mối liên hệ bên trong và bên ngoài của nó.

- Trên cơ sở đặc tính của các giai đoạn trong quá trình thực hiện một phát bắn, người ta thường chia hiện tượng bắn ra làm bốn thời kỳ:

+ Thời kỳ sơ bộ: Từ khi liều thuốc bắt đầu cháy đến khi đai dẫn của đạn bi cắt hoàn toàn vào rãnh nòng.

+ Thời kỳ thứ nhất: Từ khi đai dẫn bị cắt hoàn toàn và rãnh nòng đến khi thuốc cháy hết.

+ Thời kỳ thứ hai: Từ khi thuốc cháy hết đến khi đạn bay ra khỏi nòng.

+ Thời kỳ thứ ba: Là thời kỳ tác dụng sau cùng của khí thuốc sau khi đạn bay ra khỏi nòng.

- Thuốc cháy theo quy luật hình học và tốc độ cháy của thuốc phóng được biểu diễn bởi công thức: u = u₁p (cháy theo quy luật tuyến tính).

- Các công thứ yếu của khí thuốc đều tỷ lệ với công chủ yếu làm đạn chuyển động tịnh tiến đến bởi hệ số tăng nặng φ.

- Toàn bộ liều thuốc cháy trong điều kiện môi trường có áp suất như nhau và bằng áp suất thuật phóng p.

 - Thành phần sản phẩm cháy không đổi, các đại lượng f và α cũng không thay đổi.

 - Số mũ đoạn nhiệt k = 1+ θ được xem là không đổi và bằng giá trị trung bình của nó trong khoảng nhiệt độ từ nhiệt độ cháy của thuốc ở thời điểm đạn bay ra khỏi miệng nòng.

Như vậy ta có điều kiện ban đầu (kể từ khi bắt đầu cắt đai đạn) gần đúng là:                            

v₀ = 0; l­₀= 0; t­₀= 0; p = p₀.

2.2.3. Phương pháp và phần mềm giải bài toán thuật phóng trong

2.2.3.1.  Giới thiệu các phương pháp giải bài toán thuật phóng trong

- Bài toán cơ bản của thuật phóng trong có thể được giải bằng rất nhiều phương pháp khác nhau. Theo tính chất của chúng, các phương pháp giải có thể chia thành 4 loại : Phương pháp kinh nghiệm, phương pháp giải tích, phương pháp số và phương pháp dùng bảng.

2.2.3.2. Giải bài toán thuật phóng trong bằng phần mềm excel

Giải bài toán theo phương pháp Runge-kuta

- Giả sử có một hệ n phư­ơng trình vi phân cấp một:

dy_i/dx = f_i (x, y₁, y₂; … y_n); i = 1, 2, …, n

- Với nghiệm ở điểm x  đã biết là y_i.m

- Để tìm nghiệm tại điểm x_m+1 = x_m+h, Runge và Kuta đã đưa ra công thức gần đúng với độ chính xác đến 0(h ):

y_i.m+1 = y_i.m + 1/7(K_1.i + 2K_2.i + 2K_3.i + K_4.i)

Trong đó:

K_1.i = h.f_i(x_m, y_i.m)

K_2.i = h.f_i(x_m + h/2 y_i.m + )

K_3.i = h.f_i(x_m + h/2y_i.m + )

K_4.i = h.f_i(x_m + h, y_i.m + K_3.i)

- Chọn bước tích phân h = 0,0001.

2.2.4. Kết quả bài toán thuật phóng trong

Kết quả bài toán thuật phóng trong thể hiện như hình dưới.

Các giá trị p, v, l, t tại các thời điểm như bảng 2.a.

2.4. Tính lùi bị hãm

2.4.1. Chọn quy luật lực cản lùi: (R)

-  Lực cản lùi được chọn cho pháo 85mm-D44 pháo dã chiến cần tính cơ động cao nên kết cấu phải gọn nhẹ nhưng vẫn bảo đảm điều kiện ổn định khi bắn.

- Trong thời kỳ thứ nhất, R(t) biến thiên tăng từ R₀ đến R_max­ theo một qui luật nào đó. Trong các qui luật được công nhận thì qui luật của Bơ-ra-vin được áp dụng nhiều hơn cả. Vì qui luật phù hợp với những biến đổi xảy ra trong máy hãm lùi. Biểu thức giải tích của qui luật này có dạng:

R = R₀ +(R_max – R₀)sin² (π/2.t/t_đ)                                        (2.132)

Có thể viết lại biểu thức (2.132) như sau:                          R = A – Bcoskt                                                                     (2.133)

2.4.2. Tính giá trị ban đầu của lực cản lùi (R₀).    

- Cụ thể đối với pháo 85mm- Д44 ta có:

R₀ = P₀ + R_f – Q₀ sinj

Trong đó:

f - Hệ số ma sát ở máng định hướng, thường lấy f: = 0,16 ¸ 0,2.

g - Hệ số tỉ lệ của lực ma sát so với trọng lượng của khối lùi, trong tính toán thường lấy: g = 0,2 ¸ 0,4. Chọn g = 0,35 và f = 0,18, j_max = 35^o ta sẽ có:

R_f = Q₀(f cosj + g)   = 785.(0,18.cos0^o + 0,35) = 416,05 (KG)

P₀ = 1,1Q₀(sinj_max + f cosj_max + g)

= 1,1.785.(sin 35^o + 0,18.cos 35^o + 0,35) = 924,83 (KG)

=> R₀ = P₀ + R_f – Q₀ sinj = 924,83 + 416,05 - 785.sin 0^o = 1340,88 (KG)

Đối với pháo nòng dài thường chọn j_gh = 0⁰

2.4.3. Giá trị lớn nhất của lực cản lùi R_max

- Khi tính giá trị R_max phải xuất phát từ điều kiện ổn định của pháo khi lùi.

- Trên cơ sở phân tích điều kiện ổn định của pháo khi lùi, giá trị của R_max được xác định theo biểu thức:

R_max – m.R_gh = m.(Q_b.D₀-Q₀.X.cos φ_gh)/h_gh

Trong đó:

m = 0,85(0,85 - 0,95) - Hệ số dự trữ ổn định khi lùi

Q_b = 1725 KG - Trọng lượng pháo ở thế chiến đấu.

D₀ = 340,2 (cm) - Khoảng cách từ tâm cản đến trọng tâm của pháo trước khi bắn ( tra từ bảng 13 số liệu kết cấu giá pháo).

h_gh - Khoảng cách giới hạn ổn định từ quỹ đạo trọng tâm khối lùi đến tâm cản của lưỡi cày.

h_gh = H.cos  + d - d_tr sin

Trong đó:

H =H₀ + H = 825 + 140 = 965 (mm)

H₀ = 825(mm)  - Chiều cao đường lửa (trang 13 số liệu kết cấu giá pháo)

- Khoảng cách từ tâm cản đến nền đặt bắn

d = 3,6(mm)  - Khoảng cách trọng tâm khối lùi so với trục tai máng (trang 13 số liệu kết cấu giá pháo)

d_tr = 3220mm  - Khoảng cách nằm ngang từ tâm cản đến trục tai máng (trang 14 số liệu kết cấu giá pháo)

==> h_gh = 965.cos0⁰ + 3,6 - 3220.sin0⁰ = 968,6(mm) = 96,86 (cm)

- Thực tế tính toán cho thấy X_te » L_te nên trong công thức có thể thay X_te bởi L_te.

Với: L_τe = 3,378 (dm) = 33,78 (cm)

Vậy khi thay các số liệu vào ta được:  R_max <<< 4917,18 (KG)

2.5. Tính toán lực hãm thủy lực F_e khi bắn

2.5.1. Các số liệu ban đầu:

- Sau quá trình khảo sát, đo đạc, ta có số liệu một số thông số cơ bản sau:

D = 10,2 cm - Đường kính trong của ống hãm lùi.

d = 4,8 cm - Đường kính ngoài của cán piston.

d₁ = 3,8 cm - Đường kính trong của cán piston.

d_v = 3,805 cm- Đường kính trong của vòng điều tiết.

2.5.2. Tính toán lực hãm thủy lực F_e  khi bắn:

- Khi tính toán thường dùng hệ thống đơn vị hỗn hợp, trong đó:

+ Diện tích tính bằng [cm²]

+ Tốc độ tính bằng [m/s]

+ Gia tốc tính bằng [m/s²]

+ Trọng lượng riêng tính bằng [KG/dm³]

+ Ta tìm sự phụ thuộc của biểu thức vào quãng đường lùi của khối lùi như sau:

Trong biểu thức có 2 đại lượng chưa biết đó là:

- d Đường kính của cán điều tiết, luôn thay đổi theo chiều dài.

- W là tổng diện tích khe hở giữa đoạn cuối cán điều tiết và cán hãm lùi.

Khi khối lùi chuyển động thì cán điều tiết cũng chuyển động theo vì vậy làm cho giá trị của d và W cũng thay đổi theo chiều dài lùi của khối lùi hay cụ thể hơn đó chính là quãng đường lùi của khối lùi. Vậy để tiện tính toán ta đưa ra những giả thiết như sau:

+ Tiết diện mặt cắt ngang của khe chảy dầu giữa đoạn cuối cán điều tiết và cán hãm lùi là hình chữ nhật.

+ Tiết diện theo chiều dài của rãnh chảy dầu mặt trong cán hãm lùi là hình tam giác.

a. Tìm biểu thức của W.

Tiết diện theo chiều dài của rãnh chảy dầu theo 2 mặt cắt như hình 2.29.

Ω = 2.S_HCN = 2.0,5.y = y

Suy ra ta có: y = 5X/6140 (cm).

c. Biểu thức của F_e

Sau khi đã xác định biểu thức của W và d, thế vào biểu thức của F_e  ta được:

F_e = 0,0673 ((52,2464(63,6172-3,796.10^-6(1023+X)²)/((3,14/2)²(3,805²-4,84.10^-6(1023+X)²) + 4376,1/(5X/6140)²)).V²

Đồ thị lực hãm lùi F_e thể hiện như hình 2.30.

KẾT LUẬN CHƯƠNG II

Qua quá trình tính toán, đã tính toán xác định được giá trị lực hãm lùi thủy lực Φe khi bắn nhằm củng cố, mở rộng nâng cao hiểu biết của bản thân về kiến thức đã học. Giúp cho học viên nâng cao khả năng tính toán, tỉ mỉ, cẩn thận.

Bên cạnh đó, xác định lực hãm thủy lực khi bắn nhằm giúp ta so sánh được kết quả tính toán theo thực tế và theo lý thuyết, mặt khác biết được tình trạng kỹ thuật hiện tại của pháo, biết được khả năng khai thác của hệ hãm lùi - đẩy lên đến khi nào cần đưa đi sửa chữa.

Chương III

MÔ PHỎNG KIỂM TRA KỸ THUẬT HÃM LÙI ĐẨY LÊN PHÁO 85 -Д44

3.1. Mục đích của công tác kiểm tra kỹ thuật.

- Nắm vững chất lượng súng pháo khí tài.

- Đánh giá được trình độ và kết quả về công tác quản lý kỹ thuật, bảo đảm kỹ thuật của cơ quan kỹ thuật cũng như cán bộ, chiến sỹ trong đơn vị.

- Làm cơ sở xây dựng các kế hoạch công tác kỹ thuật được tiến hành chính xác và chủ động.

3.2. Yêu cầu:

- Đánh giá chất lượng súng pháo khí tài một cách thận trọng và chính xác.

- Tỉ lệ được kiểm tra phải đạt 100%.

- Kiểm tra kỹ thuật phải nhanh gọn và an toàn.

- Đăng ký, ghi chép, báo cáo đủ đúng qui định.

3.2. Nội dung kiểm tra kỹ thuật hệ hãm lùi, đẩy lên pháo 85mm - Д44

3.2.1. Yêu cầu kỹ thuật:

- Các chi tiết của hệ hãm lùi - đẩy lên phải đầy đủ, lắp ghép chắc chắn.

- Hãm lùi - đẩy lên không bị dò dầu, xì hơi.

- Khe hở giữa piston với ống hãm lùi, giữa cán điều tiết và vòng điều tiết… phải nằm trong phạm vi quy định.

3.2.3. Phương pháp kiểm tra:

3.3.3.1. Hãm lùi, đẩy lên bị rò dầu, xì hơi:

- Dùng dụng cụ lùi nòng pháo đẩy cho thân pháo lùi 1 đoạn thích hợp từ 150÷250mm.

- Quan sát cán hãm lùi - đẩy lên xem có bị dính dầu hay không?

- Dùng nước xà phòng bôi vào những chỗ nghi ngờ bị xì hơi ở bộ phận đẩy lên. Nếu xì hơi thì ở đó có bong bóng xà phòng.

3.3.3.3. Kiểm tra số lượng dầu, hơi hãm lùi, đẩy lên pháo 85Д44.

a. Kiểm tra dầu trong hãm lùi:

- Dùng ni vô goc bắn quay thân pháo lên góc 3⁰.

- Dùng clê “chữ T” tháo vít bịt kín lỗ kiểm tra dầu.

- Quan sát, nếu thấy dầu mấp mé chân ren của lỗ là đủ, cao hơn là thừa và thấp hơn là thiếu.

b. Kiểm tra dầu, hơi (trong đẩy lên).

- Quay tầm pháo xuống góc âm.

- Tháo nắp che bảo vệ ở cơ cấu kiểm tra dầu hơi.

- Dùng clê chữ T nới lỏng vít để xả dầu ở ống cong, rồi đóng vít lại.

- Lắp ba chạc, đồng hồ vào vị trí kiểm tra.

- Lắp dụng cụ lùi nòng pháo vào thân pháo, đẩy thân pháo lùi đến vạch dấu thứ nhất.

- Nới vít đóng mở để kiểm tra áp suất lần 1 (P­₁) được biểu thị trên đồng hồ (hình 2-2).

- Yêu cầu: 38 ≤ P₁ ≤ 54KG/cm².

- Nếu không đạt yêu cầu trên phải bổ sung hoặc xả bớt ra.

3.3. Mô phỏng kiểm tra kỹ thuật hệ hãm lùi, đẩy lên pháo 85mm - Д44

3.3.1. Chọn phần mềm mô phỏng 3D

Nói đến các phần mềm để mô phỏng 3D về mảng cơ khí có thể kể đến một số phần mềm nổi tiếng như: Unigraphics NX, Catia, Pro-Engineer,... Tuy nhiên đây đều là những phần mềm cao cấp nhất mà các tập đoàn thiết kế chế tạo lớn dùng. Còn nói đến những phần mềm hạng trung mà hầu hết mọi người có thể sử dụng thì có thể kể đến những phần mềm như: Solid Works, Inventer, SolidEdge, CADCEUS, Mechanical Desktop, .v.v.

3.3.2. Đo, vẽ các bộ phận, dụng cụ và tiến hành lắp ghép

* Dụng cụ:

- Dụng cụ lùi nòng pháo

- Cờ lê chữ T

- Nivô góc bắn

* Các chi tiết, cụm bộ phận:

- Thân pháo

- Khóa nòng

- Ống hãm lùi ...v.v..

3.3.3. Mô phỏng kiểm tra kỹ thuật     

3.3.3.1 Quá trình tạo dữ liệu cho mô phỏng bằng phần mềm Solidworks.

* Bước 1: Vẽ chi tiết

Khởi động Solidwork, bấm tổ hợp phím Ctrl+N hoặc chọn New  PartàOK(Hình 3.12).

* Bước 2: Lắp ghép các chi tiết.

Sau khi vẽ xong các chi tiết (part) ta tiến hành lắp ghép các chi tiết đã vẽ thành khối hoàn chỉnh.

Cũng như trên, lắp ghép hoàn chỉnh các bộ phận và cuối cùng là toàn hệ hãm lùi - đẩy lên (hình 3.19).

* Bước 4 : Tạo file video

Sau khi hoàn tất các lệnh mô phỏng để tạo chuyển động cho chi tiết, cơ cấu. Ta bắt đầu xuất các file mô phỏng thành các file video.

Trên nền giao diện làm việc, ấn chọn Save Animation để xuất đoạn phim mô phỏng thành video.

Chọn địa chỉ lưu, đặt tên, định kích thước khung hình, chất lượng cho video.

3.3.3.2. Sử dụng Camtasia hoàn chỉnh phim

Cuối cùng, khi đã có được những clip mô phỏng các bước tiến hành kiểm tra kỹ thuật, để có được một Video hoàn chỉnh dùng phần mềm Camtasia

* Bước 1: Khởi động phần mềm, nạp dữ liệu đầu vào Camtasia Studio 8.

* Bước 2: Chỉnh sửa, cắt ghép, chèn hiệu ứng và nội dung .

Dùng các công cụ sẵn có trọng phần mềm, ta tiến hành chỉnh sửa các video, thêm hiệu ứng  và phần nội dung.

* Bước 3: Xuất ra phim mô phỏng.

Sau khi hoàn tất công việc chỉnh sửa, cắt dán, thêm hiệu ứng... ta tiến hành xuất dự án phim ra dạng video

Chọn Produce and share . Đặt tên phim, chọn đường dẫn lưu, và kết thúc quá trình làm phim.

KẾT LUẬN CHƯƠNG III

Kiểm tra kỹ thuật là xem xét một cách cụ thể, toàn diện, chính xác về tình trạng kỹ thuật của súng pháo, khí tài, thường được tiến hành đồng thời với công tác kiểm nghiệm, là bước cơ sở để phân cấp đánh giá chất lượng và cũng là khâu quan trọng trong toàn bộ công tác quản lý kỹ thuật đối với súng pháo khí tài, ngoài ra là cơ sở để thực hiện tốt các mặt công tác bảo đảm kỹ thuật khác. Vì vậy việc mô phỏng hóa các quy trình kiểm tra kỹ thuật, đặc biệt là kiểm tra kỹ thuật hệ hãm lùi - đẩy lên là một việc hết sức có ích, có thể giúp cho quá trình giảng bài của người giáo viên được dễ dàng, mặt khác giúp người học nắm được cơ bản kiến thức mà không cần phải ra trực tiếp khẩu pháo.

KẾT LUẬN

Sau thời gian tập trung tìm hiểu nghiên cứu và tính toán đo đạc thực tế, cùng với sự cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ nhiệt tình của đồng đội, đặc biệt là được sự giúp đỡ từ các thầy giáo trong khoa Vũ khí, trực tiếp là thầy giáo: Th.S ……………….. Đồ án tốt nghiệp đã hoàn thành với những nội dung cụ thể đã đạt được là:

Chương I: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ PHÁO 85mm - Д 44

- Trong đó đã tập trung nghiên cứu tìm hiểu phân tích sâu, cụ thể tỷ mỷ nhiệm vụ chiến đấu, các thông số kỹ chiến thuật của pháo, đặc điểm cấu tạo các bộ phận và đặc biệt là bộ phận hãm lùi - đẩy lên.

Chương II: TÍNH TOÁN LỰC HÃM LÙI THỦY LỰC Φe KHI BẮN

- Tôi đã tìm hiểu và đưa ra được kết quả quãng đường, vận tốc lùi của pháo, tính được lực hãm lùi thủy lực Φe khi bắn.

Chương III: MÔ PHỎNG KIỂM TRA KỸ THUẬT HÃM LÙI ĐẨY LÊN PHÁO 85 -Д44

- Tiến hành mô phỏng thông qua phần mềm mô phỏng 3D Solidwords, và kết quả thu được là một đĩa CD mô phỏng quy trình kiểm tra kỹ thuật hệ hãm lùi - đẩy lên pháo 85mm -Д44, là tài liệu tham khảo có thể phục vụ cho việc giảng dạy của giáo viên và việc học tập của học viên.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Cơ sở thiết kế hệ thống pháo, Khổng Đình Tuy, Học viện Kỹ thuật quân sự, năm 2009.

2. Bài giảng nguyên lý tính toán kết cấu súng pháo, Trần Vũ Quang.

3. Giáo trình thuật phóng trong, Phan Ngọc Phương, Trường Sĩ quan Kỹ thuật quân sự, năm 2016.

4. Binh khí pháo mặt đất, Pháo nòng dài 85mm-Д44, Cục Quân khí.

5. Bảng tra số liệu PMĐ, Khoa Vũ khí, Trường SQKTQS.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"