затвор артиллерийского орудия

Формула изобретения

1. Затвор артиллерийского орудия, содержащий клин, устанавливаемый в пазу казенника посредством кривошипа с осью, перпендикулярной оси канала ствола, и обтюратор, установленный на раме, выполненной с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси упомянутого кривошипа, и кинематически связанной с упомянутым клином, отличающийся тем, что ось поворота рамы и ось кривошипа расположены по разные стороны диаметральной плоскости сечения канала ствола, параллельной этим осям, затвор снабжен механизмом одностороннего прерывистого движения, выполненным в виде храпового механизма, колесо которого установлено на оси, связанной с осью кривошипа, механизмом преобразования вращательного движения в поступательное, выполненным в виде шарнирно соединенных ползуна, шатуна и рычага, установленного на оси поворота рамы, и механизмом преобразования поступательного движения во вращательное, выполненным в виде установленного на оси, связанной с осью кривошипа, рычага, плечо которого шарнирно соединено с шатуном, шарнирно связанным со штоком, ось поворота рамы выполнена с возможностью взаимодействия с собачкой механизма одностороннего прерывистого движения для размыкания ее контакта с храповым колесом в открытом положении рамы, рама подпружинена относительно казенника, а кинематическая связь рамы с клином выполнена в виде связи оси кривошипа с осью ведущего звена механизма одностороннего прерывистого движения, связанной механизмом преобразования вращательного движения в поступательное со штоком, выполненным с двумя буртами, в один из которых уперт конец пружины, подпружинивающей раму относительно казенника, а второй взаимодействует с расположенным на штоке ползуном, который посредством механизма преобразования поступательного движения во вращательное связан с осью поворота рамы, которая выполнена с возможностью взаимодействия с ведомым звеном механизма одностороннего прерывистого движения для размыкания его контакта с ведущим звеном в открытом положении рамы.

2. Затвор по п.1, отличающийся тем, что рама дополнительно подпружинена относительно клина.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к механизмам с поворотным затвором и скользящим клином и может быть применено для запирания канала ствола в артиллерийских орудиях.

Известен затвор артиллерийского орудия (пат. US 4308785, МПК³ F41F 11/02, 1982 г.), содержащий клин, устанавливаемый в пазу казенника посредством кривошипа с осью, перпендикулярной оси канала ствола, и обтюратор, установленный на раме, кинематически связанной с клином.

Недостатком затвора является большой ход клина для обеспечения выхода обтюратора из канала ствола, что увеличивает габариты и массу орудия, увеличивает время закрывания и открывания затвора, а следовательно, снижает скорострельность орудия.

Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа является затвор артиллерийского орудия (пат. US 4548121, МПК ⁴ F41F 11/02, 1982 г.), содержащий клин, устанавливаемый в пазу казенника посредством кривошипа с осью, перпендикулярной оси канала ствола, и обтюратор, установленный на раме, имеющей возможность поворота относительно оси, параллельной оси кривошипа, и кинематически связанной с клином.

В такой конструкции выход обтюратора из канала ствола обеспечивается при меньшем ходе клина, что позволяет несколько уменьшить габариты и массу орудия, сократить время закрывания и открывания затвора, а следовательно, повысить скорострельность орудия. Однако ход клина остается большим.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение габаритов и массы орудия, повышение его скорострельности за счет уменьшения хода клина при открывании затвора.

Поставленная задача решается за счет усовершенствования затвора артиллерийского орудия, содержащего клин, устанавливаемый в пазу казенника посредством кривошипа с осью, перпендикулярной оси канала ствола, и обтюратор, установленный на раме, выполненной с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси упомянутого кривошипа, и кинематически связанной с упомянутым клином.

Это усовершенствование заключается в том, что ось поворота рамы и ось кривошипа расположены по разные стороны диаметральной плоскости сечения канала ствола, параллельной этим осям, затвор снабжен механизмом одностороннего прерывистого движения, выполненным в виде храпового механизма, колесо которого установлено на оси, связанной с осью кривошипа, механизмом преобразования поступательного движения во вращательное, выполненным в виде шарнирно соединенных ползуна, шатуна и рычага, установленного на оси поворота рамы, и механизмом преобразования вращательного движения в поступательное, выполненным в виде установленного на оси, связанной с осью кривошипа, рычага, плечо которого шарнирно соединено с шатуном, шарнирно связанным со штоком, ось поворота рамы выполнена с возможностью взаимодействия с собачкой механизма одностороннего прерывистого движения для размыкания ее контакта с храповым колесом в открытом положении рамы, рама подпружинена относительно казенника, а кинематическая связь рамы с клином выполнена в виде связи оси кривошипа с осью ведущего звена механизма одностороннего прерывистого движения, связанной механизмом преобразования вращательного движения в поступательное со штоком, выполненным с двумя буртами, в один из которых уперт конец пружины, подпружинивающей раму относительно казенника, а второй взаимодействует с расположенным на штоке ползуном, который посредством механизма преобразования поступательного движения во вращательное связан с осью поворота рамы, которая выполнена с возможностью взаимодействия с ведомым звеном механизма одностороннего прерывистого движения для размыкания его контакта с ведущим звеном в открытом положении рамы.

Расположение оси поворота рамы и оси кривошипа по разные стороны диаметральной плоскости сечения канала ствола, параллельной этим осям, позволяет обеспечить при открывании затвора перемещение клина и рамы в разных направлениях, что необходимо для уменьшения величины хода клина при открывании затвора и уменьшения за счет этого габаритов и массы орудия, а также сокращения времени закрывания и открывания затвора, а следовательно, повышения скорострельности орудия.

Снабжение затвора механизмами одностороннего прерывистого движения, преобразования вращательного движения в поступательное и преобразования поступательного движения во вращательное, подпружинивание рамы относительно казенника и выполнение вышеописанной кинематической связи рамы с клином позволяют обеспечить необходимое согласованное движение рамы и клина при расположении оси поворота рамы и оси кривошипа по разные стороны диаметральной плоскости сечения канала ствола.

Кроме того, рама может быть подпружинена относительно клина, что позволяет облегчить поворот рамы при открывании затвора.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид затвора в закрытом положении, на фиг.2 - общий вид затвора в открытом положении, на фиг.3 - вид в плане, на фиг.4 - выносной элемент А (затвор закрыт), на фиг.5 - выносной элемент А (затвор открыт).

Затвор артиллерийского орудия содержит клин 1 (фиг.1 и 2), устанавливаемый в пазу 2 казенника 3 посредством кривошипа 4 с осью 5, перпендикулярной оси канала 6 ствола 7, и обтюратор 8, установленный на раме 9, имеющей возможность поворота относительно оси 10, параллельной оси 5 кривошипа 4. Ось 10 поворота рамы 9 и ось 5 кривошипа 4 расположены по разные стороны диаметральной плоскости сечения канала 6 ствола 7, параллельной осям 10 и 5. Затвор снабжен механизмом одностороннего прерывистого движения. Механизм одностороннего прерывистого движения (фиг.4 и 5) выполнен в виде храпового механизма, колесо 11 которого установлено на оси 12, связанной с осью 5 кривошипа 4 шатуном 13 (фиг.3) и рычагами 14 и 15. Рама 9 подпружинена пружиной 16 относительно казенника 3. Кинематическая связь рамы 9 с клином 1 выполнена в виде связи оси 5 кривошипа 4 с осью 12 (фиг.4 и 5) ведущего звена (храпового колеса 11) механизма одностороннего прерывистого движения, связанной механизмом преобразования вращательного движения в поступательное со штоком 17 с двумя буртами 18 и 19. В бурт 18 упирается конец пружины 16, подпружинивающей раму 9 относительно казенника 3, а бурт 19 взаимодействует с расположенным на штоке 17 ползуном 20. Ползун 20 механизмом преобразования поступательного движения во вращательное связан с осью 10 поворота рамы 9. Ось 10 поворота рамы имеет возможность взаимодействия через установленный на оси 10 рычаг 21 и подпружиненный толкатель 22 с собачкой 23 механизма одностороннего прерывистого движения для размыкания ее контакта с храповым колесом 11 в открытом положении рамы 9. В приведенном на чертеже варианте рама 9 подпружинена относительно клина 1 пружиной 24. Механизм преобразования вращательного движения в поступательное выполнен в виде двуплечего рычага 25, установленного на оси 12, связанной с осью 5 кривошипа 4, плечо 26 которого шарниром 27 соединено с шатуном 28, имеющим узел 29 шарнирного соединения со штоком 17. Механизм преобразования поступательного движения во вращательное выполнен в виде шарнирно соединенных ползуна 20, шатуна 30 и рычага 21, установленного на оси 10 поворота рамы 9. В приведенной конструкции затвор содержит экстракторы 31, установленные в пазах казенника 3 по обе стороны клина 1. Экстракторы 31 имеют форму двуплечих рычагов, плечи 32 которых ограничивают перемещение клина 1 при его открывании, а зацепы 33 фиксируют клин 1 в открытом положении. Вторые плечи 34 экстракторов 31 заплечиками 35 взаимодействуют с выступами 36 рамы 9 для ее открывания. На казеннике 3 установлен фиксатор 37 для фиксации рамы 9 в открытом положении. Для первого (ручного) открывания затвора имеется рукоятка 38 (фиг.3). Экстракторы 31 установлены на оси 39.

Затвор артиллерийского орудия работает следующим образом. В закрытом положении затвора обтюратор 8 находится в канале 6 ствола 7 и зафиксирован клином 1.

При открывании затвора вручную рукояткой 38 или полуавтоматикой орудия (не показана) при выстреле клин 1 перемещается в пазу 2 казенника 3. При этом кривошип 4 поворачивается (по часовой стрелке) вместе с осью 5 и рычагом 14, посредством которого движение передается через шатун 13 и рычаг 15 оси 12. Вместе с осью 12 поворачивается храповое колесо 11, перемещая собачку 23 и поворачивая по часовой стрелке связанный с ней рычаг 25. Механизмом преобразования вращательного движения в поступательное поворот рычага 25 преобразуется в поступательное перемещение штока 17, так как при перемещении плеча 26 рычага 25 перемещается шатун 28, перемещая вверх по чертежу (фиг.4 и 5) соединенный с ним шток 17, сжимая пружину 16 и одновременно в варианте, изображенном на фиг.4 и 5, - пружину 24. При этом бурт 19, перемещаясь вместе со штоком 17, отходит от ползуна 20, который в это время неподвижен, так как соединен шатуном 30 и рычагом 21 с осью 10 рамы 9, которая неподвижна до полного открывания клина 1. В конце хода клин 1, взаимодействуя с плечами 32 экстракторов 31, поворачивает последние, и они, взаимодействуя заплечиками 35 с выступами 36 рамы 9, толкают раму 9 в сторону открывания. При этом рама 9 с обтюратором 8 под действием экстракторов 31 и под действием пружины 24 поворачивается на оси 10, выводя обтюратор 8 из канала 6 ствола 7. При этом рама 9 и клин 1 перемещаются в разных направлениях, что необходимо для уменьшения величины хода клина 1 при открывании затвора и уменьшения за счет этого габаритов и массы орудия, а также сокращения времени закрывания и открывания затвора, а следовательно, повышения скорострельности орудия. В открытом положении рама 9 фиксируется фиксатором 37, а клин 1 - зацепами 33 экстракторов 31. При повороте рамы 9 вместе с ней поворачивается по часовой стрелке рычаг 21, поворот которого преобразуется шатуном 30 в поступательное перемещение ползуна 20 вверх по чертежу до упора в бурт 19. В крайнем правом положении рычаг 21, взаимодействуя с подпружиненным толкателем 22, воздействует на собачку 23 для размыкания ее контакта с храповым колесом 11 в открытом положении рамы 9, размыкая контакт штока 17 и храпового колеса 11. Шток 17 под действием пружины 16 буртом 19 воздействует на ползун 20. После расфиксации рамы 9 ползун 20 под действием пружины 16 перемещается в месте с буртом 19 штока 17, поворачивая против часовой стрелки рычаг 21, ось 10 и раму 9 с обтюратором 8, который в конце хода рамы 9 закрывает канал 6 ствола 7. В конце хода рамы 9 выступы 36 ударяют по плечам 34 экстракторов 31 и, поворачивая последние, освобождают клин 1, который полуавтоматикой орудия (не показана) перемещается в пазу 2 казенника 3, закрывая затвор.

Таким образом, использование предлагаемой конструкции позволяет уменьшить габариты и массу орудия, повысить его скорострельность за счет уменьшения хода клина при открывании затвора.