PL221029B1 - Stanowisko laboratoryjne do doświadczalnego badania automatyki karabinka, działającego na zasadzie odprowadzenia gazów - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest stanowisko laboratoryjne do doświadczalnego badania automatyki karabinka, działającego na zasadzie odprowadzenia gazów, przeznaczone do badań doświadczalnych dynamiki działania gazów prochowych i ruchu napędzanego zespołu suwadła w zależności od parametrów konstrukcyjnych układu: lufa z nabojem - węzeł gazowy - suwadło z tłoczyskiem. Stanowisko może być również wykorzystywane w wielu innych pracach badawczych, przykładowo do weryfikacji metod obliczeniowych oraz w procesie dydaktycznym.

Przegląd światowych tendencji rozwojowych i obecny stan techniki w dziedzinie badań broni małokalibrowej pokazał, iż brak jest obecnie w dostępnej literaturze opisów i przykładów podobnych stanowisk laboratoryjnych, które umożliwiałyby badanie działania mechanizmów broni automatycznej przy tak wszechstronnej zmianie parametrów, które mają istotny wpływ na pracę automatyki broni palnej, działającej na zasadzie odprowadzenia gazów prochowych przez boczny otwór w lufie.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji stanowiska laboratoryjnego, która posiada możliwość doświadczalnego określenia wartości parametrów ruchu zespołu odrzutowego, a także zbadania wpływu parametrów konstrukcyjnych, poprzez ich skokową zmianę, na ruch zespołu odrzutowego to jest zespołu suwadła. W tym celu założono możliwość wymiany pewnych elementów stanowiska, które mają zasadniczy wpływ na charakterystykę pracy układu miotającego z odprowadzeniem gazów prochowych.

Stanowisko laboratoryjne do doświadczalnego badania automatyki karabinka, działającego na zasadzie odprowadzenia gazów, charakteryzuje się tym, że zawiera układ pomiarowy i układ badany. Układ badany posiada konstrukcję modułową, z zespołem wymiennych luf o zróżnicowanych długościach, węzłem gazowym o zmiennej konfiguracji, wymiennymi suwadłami o zróżnicowanej masie oraz z urządzeniami powrotnymi o różnych charakterystykach.

Stanowisko charakteryzuje się tym, że węzeł gazowy zawiera wymienny tłok gazowy, o różnych wielkościach powierzchni roboczej, dostosowanej odpowiednio do średnicy wymiennych cylindrów gazowych.

Stanowisko charakteryzuje się tym, że węzeł gazowy zawiera wymienne pierścienie odległościowe tłoka gazowego i cylindra gazowego, przy czym średnica zewnętrzna i wysokość tych pierścieni są zróżnicowane i dostosowane odpowiednio do potrzeb współpracy w zestawach z cylindrami i tłokami.

Stanowisko charakteryzuje się tym, że węzeł gazowy zawiera wymienne dysze o różnej średnicy otworu gazowego dopływowego.

Stanowisko charakteryzuje się tym, że węzeł gazowy zawiera zestaw wkrętek upustowych o różnej średnicy otworu odpływowego.

Stanowisko charakteryzuje się tym, że węzeł gazowy zawiera co najmniej jedno bocznie umieszczone gniazdo czujnika ciśnienia.

Stanowisko charakteryzuje się tym, że w węźle gazowym tłok gazowy i cylinder gazowy umieszczone są w tulei osadczej usytuowanej w pobliżu wylotu lufy.

Stanowisko charakteryzuje się tym, że układ pomiarowy zawiera układ pomiarowy ciśnienia korzystnie z piezokwarcowymi czujnikami ze wzmacniaczami ładunku, układ rejestrujący korzystnie w postaci zestawu komputerowego z kartą pomiarową oraz układ pomiarowy przemieszczenia suwadła.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia pomiar drogi suwadła, pomiar czasu wylotu pocisku z lufy a także pomiar ciśnienia w komorze gazowej i w lufie na wysokości otworu gazowego. Zastosowanie wymiennych luf o różnych długościach oraz elementów wymiennych węzła gazowego regulujących intensywność dopływu gazów do komory gazowej i regulowanej skokowo objętości komory gazowej pozwala na przeprowadzenie wyprzedzających badań optymalizacyjnych projektowanych konstrukcji pod kątem parametrów geometrycznych węzła gazowego i energii rozporządzalnej na tłoku gazowym. Jednocześnie możliwe jest wyznaczenie wartości współczynników sprawności termodynamicznej i sprawności mechanicznej węzła gazowego. Użycie zróżnicowanych mas odrzutowych, podpartych zespołami powrotnymi o różnych charakterystykach i różnych rodzajów zderzaków o różnych współczynnikach odbicia, umożliwia dokonanie na drodze doświadczalnej optymalizacji charakterystyki ruchu zespołu odrzutowego.

Stanowisko umożliwia rejestrację zarówno ciśnienia w przestrzeni zapociskowej przewodu lufy na wysokości otworu gazowego, jak również ciśnienia w komorze gazowej przed tłokiem, z jednoczesną rejestracją chwili wylotu pocisku z lufy. Dzięki temu można wyznaczyć rzeczywisty impuls ciśnienia

PL 221 029 B1 w przewodzie lufy na drodze od otworu gazowego do wylotu lufy oraz w komorze gazowej na odcinku skoku (drogi roboczej) tłoka gazowego. Stanowisko umożliwia optymalizację konstrukcji nowych wzorów broni automatycznej przez skrócenie czasu projektowania, wykonania a następnie badania nowo opracowanej broni. Ulegną również zmniejszeniu nakłady finansowe potrzebne do opracowania, wykonania i przebadania broni o różnych parametrach węzła gazowego przed wyborem optymalnej konstrukcji.

Stanowisko laboratoryjne do doświadczalnego badania działania automatyki karabinka, działającego na zasadzie odprowadzenia gazów pokazane jest w przykładzie wykonania na rysunkach, gdzie fig. 1 przedstawia stanowisko w układzie perspektywicznym, fig. 2 przedstawia lufę z węzłem gazowym w przekroju wzdłużnym, fig. 3 przedstawia węzeł gazowy w przekroju poprzecznym A-A, fig. 4. przedstawia zespół suwadła, zaś fig. 5 schemat blokowy układu pomiarowego.

Stanowisko laboratoryjne do doświadczalnego badania automatyki karabinka, działającego na zasadzie odprowadzenia gazów w przykładzie wykonania składa się z układu pomiarowego i układu badanego. W skład układu badanego wchodzi: przyrząd balistyczny 1, zespół wymiennych luf 2, zespół suwadła 3 i płyta montażowa 4. Przyrząd balistyczny 1, który umożliwia mocowanie i wymianę zespołu lufy 2, zawiera podstawę 5 i typowy zamek karabinowy 6. Zespół lufy 2 składa się z tulei ryglowej 7, zawierającej opory ryglowe współpracujące z zamkiem 6, lufy 8 oraz węzła gazowego 9. W ściance lufy 8 z dołu wykonano otwór gazowy 10 doprowadzający gazy prochowe z przewodu lufy 8 do wnętrza węzła gazowego 9. Niewymiennym elementem węzła gazowego 9 jest osadzony na lufie 8 korpus komory gazowej 11 oraz na stałe połączona z nim tuleja osadcza cylindra gazowego 12. Węzeł gazowy 9 zawiera następujące elementy wymienne: zestaw (dysz) dopływowych 13, cylindryczne wkładki prowadzące 14 z tłokami gazowymi 15, pierścienie 16, pierścieniowe zderzaki tłoka 17 o różnej grubości, wykonane z miedzi lub tworzywa sztucznego oraz wkrętki regulacyjne 18 służące do odprowadzania gazów prochowych z wnętrza węzła gazowego 9.

W korpusie komory gazowej 11 wykonane są dwa boczne gniazda czujnika ciśnienia 19; otwór poprzeczny współosiowy z otworem gazowym 10 lufy, w którym wykonany jest gwint do mocowania wkrętki regulatora gazowego 18 oraz nagwintowany otwór wzdłużny, współosiowy z tłokiem gazowym 15, przeznaczony do montowania wkrętki upustowej 18. Zestaw wkrętek dopływowych 13 przeznaczony jest do regulacji średnicy, a tym samym pola przekroju otworu dopływowego gazów z lufy do komory gazowej, przy czym w tym celu zastosowano wkrętki regulacyjne 13 o różnych średnicach otworu dopływowego, umieszczane w korpusie komory gazowej 11, przez otwór promieniowy, zamykany następnie korkiem 20. Zestaw wkrętek regulacyjnych 18, przeznaczony jest do regulacji średnicy, a tym samym pola przekroju otworu wypływowego gazów z komory gazowej do otoczenia, przy czym w tym celu zastosowano wkrętki upustowe 18, o różnych średnicach otworu, wkręcane w otwór wzdłużny korpusu komory gazowej 11, za pośrednictwem wkrętki pośredniej 21.

Zestaw cylindrycznych wkładek prowadzących 14 wraz z tłokami gazowymi 15 o odpowiednio stopniowanych średnicach roboczych, ale jednakowych dla danej pary: tłok-wkładka prowadząca, a także o odpowiednio zróżnicowanym położeniu otworów upustowych gazu względem czołowej płaszczyzny wlotu cylindrycznych wkładek prowadzących 14 umożliwia dla potrzeb badań stopniowaną regulację powierzchni roboczej oraz długości czynnej skoku tłoka gazowego 15 w węźle gazowym 9 stanowiska. Wkładki prowadzące 14 wkręcane są w tuleję osadczą 12 za pomocą gwintu. Pierścienie 16 służące do regulacji początkowej objętości komory gazowej 9 i umieszczane są pomiędzy korpusem komory gazowej 11 a cylindryczną wkładką prowadzącą 14. Pierścieniowe zderzaki tłoka 17 o różnej grubości umieszczone są w tylnej części cylindrycznych wkładek prowadzących 14.

Zespół suwadła 3 składa się z suwadła 22 z prowadnicami i otworami prowadzącymi żerdzie sprężyn powrotnych, zespołu zderzaka 23 z żerdziami i urządzeniami powrotnymi 24 w postaci sprężyn oraz z podstawy suwadła 25 z prowadnicami.

Płyta montażowa 4 wyposażona jest w otwory do mocowania (za pomocą śrub) przyrządu balistycznego 1 oraz w rowki wzdłużne do mocowania i regulowania położenia zespołu suwadła 3.

W skład układu pomiarowego wchodzi: układ pomiarowy ciśnienia z piezokwarcowymi czujnikami 26 ze wzmacniaczami ładunku 27 i układem rejestrującym 28 w postaci zestawu komputerowego z kartą pomiarową oraz układ pomiarowy 29 przemieszczenia suwadła.

Claims (8)

1. Stanowisko laboratoryjne do doświadczalnego badania automatyki karabinka, działającego na zasadzie odprowadzenia gazów, zawierające układ pomiarowy i układ badany, znamienne tym, że układ badany posiada konstrukcję modułową, z zespołem wymiennych luf (2) o zróżnicowanych długościach, z węzłem gazowym (9) o zmiennej konfiguracji z zespołem wymiennych suwadeł (3) o zróżnicowanej masie oraz z urządzeniami powrotnymi (24) o różnych charakterystykach.

2. Stanowisko według zastrz. 1, znamienne tym, że węzeł gazowy zawiera wymienny tłok gazowy (15) o różnych wielkościach średnicy roboczej dostosowanej odpowiednio do średnicy wymiennych cylindrów gazowych (14).

3. Stanowisko według zastrz. 1, znamienne tym, że węzeł gazowy (9) zawiera wymienne pierścienie odległościowe (16) tłoka gazowego (15) i cylindra gazowego (14) przy czym średnica zewnętrzna i wysokość tych pierścieni (16) są zróżnicowane i dostosowane odpowiednio do potrzeb współpracy w zestawach z cylindrami (14) i tłokami (15).

4. Stanowisko według zastrz. 1, znamienne tym, że węzeł gazowy (9) zawiera wymienne dysze (13) o różnej średnicy otworu gazowego dopływowego.

5. Stanowisko według zastrz. 1, znamienne tym, że węzeł gazowy (9) zawiera zestaw wkrętek upustowych (18) o różnej średnicy otworu odpływowego.

6. Stanowisko według zastrz. 1, znamienne tym, że węzeł gazowy (9) zawiera co najmniej jedno bocznie umieszczone gniazdo czujnika ciśnienia (19).

7. Stanowisko według zastrz. 1, znamienne tym, że w węźle gazowym (9) tłok gazowy (15) i cylinder gazowy (14) umieszczone są w tulei osadczej (12) usytuowanej w pobliżu wylotu lufy (8).

8. Stanowisko według zastrz. 1, znamienne tym, że układ pomiarowy zawiera układ pomiarowy ciśnienia korzystnie z piezokwarcowymi czujnikami (26) ze wzmacniaczami ładunku (27), układ rejestrujący (28) korzystnie w postaci zestawu komputerowego z kartą pomiarową oraz układ pomiarowy (29) przemieszczenia suwadła.