Ствол из колец.

Уважаемые форумчане!
Изложенная ниже идея выглядит несколько диковато, поэтому просьба не слишком сильно швыряться табуретками, особенно вот такими тяжелыми:

Идея состоит в том, чтобы изготовлять ствол орудия из свинченных между собой колец небольшой высоты, примерно 1-1,5клб.
Начну издалека: традиционный способ производства орудийных стволов, на мой взгляд, далек от совершенства (сейчас имеются и более новые, напр., стволы пушки М68 изготовлялись центобежным литьем). Это иллюстрируется следующей маленькой табличкой:

Калибр, мм Масса ствола, кг Масса заготовки, кг
75 460 2300-ск, 1625-а
155 3285 14500-ск
220 6855 31150-ск, 22600-а

СК и А ----скрепленный и автофретированный стволы соответственно.

Нетрудно заметить, что 70-78% металла идет в отходы. Но не это главное. Работа с заготовками массой десятки тонн (а раньше, когда делали 305 и 406мм орудия ---многие сотни!) требует мощного грузоподъемного и уникального кузнечно-прессового оборудования, сверление отверстий глубиной 40-70 диаметров без поводок представляет тоже не самую простую задачу.
Проблемы изготовления орудий большого калибра (12-16 дюймов) в наше время потеряли актуальность, однако 8-и дюймовые в некоторых странах разрабатываются http://www.soldiering.ru/army/artillery/howitzer-long.php .
Насколько идея моя и насколько она еретическая? Все новое, как известно, это хорошо забытое (и творчески переработанное) старое.
В глубокой старине, как известно, стволы пушек (и ружей, тогда было трудно понять, где что) изготовлялись из железных полос, сваренных в длину.Пушки эти часто разрывались (естественно, вдоль, как всегда разрываются стволы, баллоны с газом, кожура сарделек при варке и колонны синтеза аммиака). Потом освоили литье и от опасной технологии с облегчением отказались. До сегодняшнего дня ствол орудия (как правило)---1 сплошная деталь. Однако нет правил без исключений---ствол итальянской горной гаубицы мод. 56 собирается на резьбе из 3-х частей (есть и другие орудия с составными стволами).

ДЛЯ ПРИМЕРА я выбрал ствол пушки М-47 калибра 152мм, длиной ок.44клб и массой 2750кг, рассчитанный на максимальное давление 2350атм.

Если собрать подобный ствол из резьбовых колец, то целесообразно использовать кольца 3-х размеров---казенные (61кг--10), средние (37кг--16) и дульные (31кг--20), отличающиеся наружным диаметром (масса и число колец указаны в скобках).
Максимальный диаметр казенного кольца не превышает 350мм, и его можно обрабатывать на токарных станках общего профиля http://www.stankotorg.ru/html/gs526u.htm
Для примера показано казенное кольцо

1 и 2-- внутренняя и наружная резьба соответственно, 3-фаска во избежание задирания стыков колец ведущим пояском.
Прочность ствола в радиальном направлении сомнений не вызывает.
В осевом направлении опасения могут быть в отношении срезания резьбы 1 и 2 и обрыва в опасных сечениях, показанных но рисунке красным цветом. Максимальная сила, действующая на дно снаряда, составляет 434тc (здесь и далее для удобства пользуюсь старыми единицами, а не единицами СИ). Если принять (по массе ствола и дульной энергии) минимальное временное сопротивление разрыву материала ствола за 78кгc на мм кв., то усилие обрыва в опасных сечениях превышает 3000тc, а среза резьбы---956тc.
Остается опасность прорыва газов через зазор резьбы, но и эта проблема решается просто. Если охлаждать каждое кольцо перед ввинчиванием жидким азотом
(Азот жидкий ГОСТ 9293-74 Цена в руб/кг без НДС-9,50 http://www.amurmetal.ru/priceother.html ) то можно при вполне приемлемой предварительной точности обработки резьбы получить натяг 0,3-0,35мм, который полностью предотвратит прорыв газов через резьбу (ствол, конечно, будет неразборным).
Таким образом, при затрате весьма ограниченных средств и пользуясь простым оборудованием общего профиля (не специализированным), можно изготовлять орудийные стволы вполне солидного калибра.

Буду очень признателен за отзывы и конструктивную критику.
Заранее благодарен
С уважением, Donkey

...А как нарезку совмещать?

С уважением, Студент

Первое, что приходит на ум.
1.Все равно без специального оборудования не обойтись. Думаю. что после сборки такого ствола внутренний канал придется хонинговать.
2.А почему отдельная деталь должна иметь длину 1-1,5 клб? Что мешает увеличить это значение, например, до 5-10 клб?
3.По технологии сборки хочу уточнить. Может заменить вкручеваюмую охлажденную деталь на нагретую накрученную?
А вобщем, считаю идею интересной.

Donkey
Уважаемые форумчане!
Таким образом, при затрате весьма ограниченных средств и пользуясь простым оборудованием общего профиля (не специализированным), можно изготовлять орудийные стволы вполне солидного калибра.

Буду очень признателен за отзывы и конструктивную критику.
Заранее благодарен
С уважением, Donkey

Student
...А как нарезку совмещать?

С уважением, Студент

Уважаемый Student, это был как раз первый вопрос, про который я подумал, прикидывал разные способы, от соединения колец наружными резьбовыми муфтами до секторной резьбы с медными прокладками, и пришел к выводу, что проще и лучше протягивать ее в уже собранном готовом стволе---ведь у нас уже есть базирующий цилиндр.
С уважением, Donkey

Fireman
Первое, что приходит на ум.
1.Все равно без специального оборудования не обойтись. Думаю. что после сборки такого ствола внутренний канал придется хонинговать.
2.А почему отдельная деталь должна иметь длину 1-1,5 клб? Что мешает увеличить это значение, например, до 5-10 клб?
3.По технологии сборки хочу уточнить. Может заменить вкручеваюмую охлажденную деталь на нагретую накрученную?
4.А вобщем, считаю идею интересной.

Уважаемый Fireman!
1-2. Отдельная деталь длиной 5-10клб (скорее, вероятно, ок.5)---уже есть, это та самая гаубица мод.56 фирмы ОТО Мелара, у которой ствол длиной 14клб собирается из 3-х частей. Если делать отверстие большой глубины, одной расточкой не обойтись, придется использовать пушечное сверло (на обычном станке, пожалуй, не сделаешь). А если длина 1клб, то все поверхности можно выполнить точением. Современные универсальные токарные вполне обеспечивают необходимую точность http://www.stankotorg.ru/html/samat400s.htm
"постоянство диаметра в поперечном сечении 0.005мм"
"постоянство диаметра в любом сечении 0.012мм"
"Шероховатость поверхности после чистовой обработки Ra 1.25" (это
7-й класс чистоты, если пушка не гладкоствольная, не надо и хонингования)
3. Конечно, можно, но возникают опасения по поводу неравномерного нагрева (а допуски все-таки небольшие), изменения структуры в перегретых участках и пр. ИМХО, легче макнуть, подождать, пока перестанет кипеть, а потом вытащить и быстро (зазор-то есть) ввинтить (начиная с дула).
4. Очень приятно, спасибо на добром слове
С уважением, Donkey

lobster
Идея, на мой взгляд, вполне жизнена в неких особых условиях.
1.Например при продолжении затяжной войны после обмена термоядерными ударами, буде ядерная зима и приступы пацифизма паче чаяния не наступят.
2.Предлагаемый ствол будет существенно тяжелее современного, что отбросит весовые х-ки орудия к параметрам в лучшем случае времен WWII.
3....но стоит помнить, что легендарная 8-8 имела составной по длине ствол.
Правда, из 2-х частей.

Уважаемый lobster!
1.Не дай Бог, я, конечно, не планировал для таких экстремальных условий.
Предполагалось удешевление производства или изготовление каких-нибудь мелких партий крупнокалиберных стволов, специализированное оборудование для которых уже утрачено. Например, перестволение 406мм орудий старых американских линейных кораблей или 305мм береговых батарей под Севастополем или Владивостоком.
2.Наверное, ствол будет тяжелее автофретированного той же длины и калибра, но примерно соответствовать по массе моноблоку.
3.Что это за орудие, пожалуйста, если можно, подробности про него.
С уважением, Donkey

Donkey

Уважаемый lobster!
1.Не дай Бог, я, конечно, не планировал для таких экстремальных условий.
Предполагалось удешевление производства или изготовление каких-нибудь мелких партий крупнокалиберных стволов, специализированное оборудование для которых уже утрачено. Например, перестволение 406мм орудий старых американских линейных кораблей или 305мм береговых батарей под Севастополем или Владивостоком.
2.Наверное, ствол будет тяжелее автофретированного той же длины и калибра, но примерно соответствовать по массе моноблоку.
3.Что это за орудие, пожалуйста, если можно, подробности про него.
С уважением, Donkey

порвет такой ствол, моноблоков 8-16 дюймов высокой баллистики отродясь не было, плюс жесткость будет низкой на прогиб, рвать будет и продольно и поперечно, скрепленные то стволы рвало, пока не стали скреплять почти до дульной части, а до этого отрывало продольно дульную часть, или у англичан при скреплении поперечном проволокой, рвало в продольном направлении, и это цельный кованый ствол, а не резьбовая сборка

а эти орудия 305-406 уже с конца 30х делали лейнированными

Ох, нечего в Севастополе перстваливать. Завал-с... С батареями. Я сейчас именно тут.
Кстати, для сборки очень длинного ствола технология подойдет - выточили по частям, нарезали, соединили накиной гайкой...
С уважением, Студент

Как вежливо выражаются дипломаты:"Скорее НЕТ чем ДА".
Ствол работает как единое целое.Представьте себе деревянный брус на котором нанесены ножовкой пропилы на 1/2 или 1/3 глубины.При определенной нагрузке он будет ломаться по концентратором напряжения.
Был такой учебник,автор Ларман-там дается подробный расчет скрепленных стволов.
Подобная несколько видоизмененная идея воплощена в конструкции ствола, скрепленного кольцами.На лейнер надеты скрепляющие кольца как в случае описанном Всеволодом http://guns.allzip.org/topic/42/108495.html
С ув.extr.

Наверное, в идее ствола из колец есть какой-то подводный камень, который я не заметил и НЕ УЧЕЛ ПРИ РАСЧЕТАХ, и этим объясняется, почему такую простую идею не использовали давным-давно, когда артиллерия играла значительно большую роль, чем теперь.
"Был такой учебник,автор Ларман..." да он и есть: http://publ.lib.ru/ARCHIVES/O/ORLOV_B._V._i_dr/_Orlov_B._V._i_dr..html#1 , только мне его никак не открыть, видимо, какой-то программы не хватает или пользоваться не умею. Раньше он был мне доступен в б-ке---интересная книга, хоть и не простая. Возможно, если ее как следует почитать, то этот подводный камень обнаружится.
С уважением, Donkey

Donkey
Наверное, в идее ствола из колец есть какой-то подводный камень, который я не заметил и НЕ УЧЕЛ ПРИ РАСЧЕТАХ, и этим объясняется, почему такую простую идею не использовали давным-давно, когда артиллерия играла значительно большую роль, чем теперь.
"Был такой учебник,автор Ларман..." да он и есть: http://publ.lib.ru/ARCHIVES/O/ORLOV_B._V._i_dr/_Orlov_B._V._i_dr..html#1 , только мне его никак не открыть, видимо, какой-то программы не хватает или пользоваться не умею. Раньше он был мне доступен в б-ке---интересная книга, хоть и не простая. Возможно, если ее как следует почитать, то этот подводный камень обнаружится.
С уважением, Donkey

это многостраничный графический формат, тебе нужен просмотрщик, скачать можешь например здесь http://caoki.narod.ru/progs/djvu.htm , в общем тебе нужен просмотрщик DjVu файлов

Уважаемый Metanol, спасибо за помощь, но что-то у меня не клеится. Скачал программу, скачал Лармана-Орлова-Маликова в виде стопки разноцветных книжек, открыл, а там бессмысленный набор букв и значков. Туповат я в компьютерном деле. Что интересно, такой же (на вид) Благонравов (1 том) открывался нормально. Видно, придется обратиться к специалисту, чтобы помог привести в порядок всякие РАРы, ЗИПы и т.п..
С уважением, Donkey

Donkey
Уважаемый Metanol, спасибо за помощь, но что-то у меня не клеится. Скачал программу, скачал Лармана-Орлова-Маликова в виде стопки разноцветных книжек, открыл, а там бессмысленный набор букв и значков. Туповат я в компьютерном деле. Что интересно, такой же (на вид) Благонравов (1 том) открывался нормально. Видно, придется обратиться к специалисту, чтобы помог привести в порядок всякие РАРы, ЗИПы и т.п..
С уважением, Donkey

есл ты качал эту книгу с сайта который указан выше , то там нет в архиве кучи файлов, там один дежавю, у тебя проблемы с архиватором видимо

Уважаемый Metanol, порадуйтесь за меня---сегодня один добрый человек дал мне диск с программой DjVu и показал, как ею пользоваться, я открыл Орлова и сейчас осваиваю, весьма интересно.
С уважением, Donkey