Материал: Химия и технология баллиститных порохов, твердых ракетных и специальных топлив. Т. 2 Технология

x^btgpdZ,

— сила, удерживающая массу от вращения вместе с вин­ том:

zcpbcos(pdZ[.

Эти силы вызывают напряжение сдвига, представленного на рис. 151в.

Суммарное напряжение сдвига в направлении от поверхно­ сти сердечника винта к поверхности втулки равно:

= f f у+ *: +(2т;н +Т

Здесь и в предыдущих выражениях принято обозначение: т“" — удельная сила внешнего трения по поверхности винта; т” — удельная сила внешнего трения по поверхности втулки; хср — предельное напряжение сдвига в зазоре между гребнем винта и внутренней поверхностью втулки.

Из выражения (4.118), считая у = h, получаем:

тср cosФ = h +т™+ (2т“" + т" btgp)£

д р хсР coscp--c“H—(2т“ + т" btgw )^

Выражение (4.119) для напорности пресса определено при следующих ограничениях:

—вид деформации — простой сдвиг;

—тср и — постоянны и не меняются в сечении, пер­ пендикулярном оси канала.

а тц и от скорости скольжения, которые меняются по длине канала, выражение необходимо записать в более общем виде:

1 Здесь и в дальнейшем под тср мы будем иметь в виду предельное на­ пряжение на сдвиг.

307

где h„p — глубина нарезки на выходе из пресса. Необходимо обратить внимание, что а] имеет положительное направление против часовой стрелки, а2 — по часовой стрелке. Принимая в выражении (4.123) А = sin<p((ga, +tga2) и подставляя выраже­ ние (4.123) в (4.120), получаем уравнение напорности конус­ ного винта:

Для определения давления, развиваемого прессом с конус­ ным винтом, интегрируем выражение (4.124) в соответствии с (4.121):

(4.125)

b

При условии постоянства тср и тр имеем:

308

1п(йпр +AZ)-

пр

[1п(йпр +AZ)-\r\hnp\-

(4.126)

Анализируя полученные выражения для напорности и дав­ ления на выходе пресса для цилиндрического и конического винтов, отметим следующие наиболее важные моменты:

—напорность понижается линейно с уменьшением пре­ дельного напряжения сдвига и увеличением удельной силы внешнего трения о поверхность винта и втулки;

—изменение напорности обратно пропорционально изме­ нению глубины канала (если не учитывать незначительное влияние последнего члена);

—для конусного винта напорность от выходной зоны пресса к загрузочной падает обратно пропорционально изме­ нению глубины канала;

—угол наклона винтовой линии существенно влияет на напорность пресса (рис. 152). До 16...18° падение напорности замедлено, далее оно идет более интенсивно. Угол в уравне­ нии напорности входит в два члена: Tcpcoscp и xJ’A/gip. Первый представляет составляющую напряжения среза, перпендику­ лярную оси винта, т. е. силу, удерживающую массу на рифах. Второй член — составляющая нормального давления реборды, направленная по оси канала винта. На первом участке кривой напорности второй член мал и не вносит существенного вкла­ да в снижение напорности. Затем его роль возрастает и стано­

вится превалирующей;

— диаметр винта не входит непосредственно в уравнение напорности. Но поскольку он при заданной ширине канала определяет угол подъема винтовой линии или, наоборот, при заданном угле — ширину канала, то, заменив одну из этих ве­ личин на диаметр, можно найти, что увеличение диаметра при одинаковой ширине канала приводит к увеличению напорно­ сти пресса;

309

Рис. 152. Зависимость напорности от угла подъема винтовой линии

длине запрессованного канала (при неизменных хср и тц). Для винта с переменной глубиной давление и напорность меняют­ ся в соответствии с выражениями (4.124), (4.126). На рис. 153 представлены графики напорности и давления на выходе в за­ висимости от длины канала напорной зоны. Расчет проводил­ ся для хср = 20 кгс/см2 и тц = 5 кгс/см2. Геометрические пара­ метры винтов: hnp = 2 см, b = 8 см, ф = 16°

Из графиков видно, что напорность конусных винтов с увеличением глубины канала резко падает. Это падение за­ висит от скорости роста глубины канала и определяется зна­ чениями углов ai и а2. Рост давления на выходе из пресса на­ блюдается до определенной величины, для которой напор­ ность еще отлична от 0. Причем, интенсивно возрастает давление на начальном участке. По мере уменьшения напор­ ности винта рост замедляется и для участка Z с нулевой напорностыо на кривых давлений наблюдается максимум (точка перегиба).

310