Analysis of Operation of a Driving Band Mounting in a Projectile’s Shell

• Autorzy: Kaczorowski M. , Lindemann Z. , Radomski M.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.1100

Warianty tytułu

PL

Analiza operacji osadzania pierścienia wiodącego w skorupie pocisku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents computational modelling using the Finite Element Method (FEM) for technological operation of a driving band mounted in a groove of a projectile shell. Exemplary results of analysis for shrapnel cal. 35 mm are given. The analysis showed significant factors influencing the mounting process and a field of residual stresses in a projectile shell. It allowed for determination of mechanical properties of materials of a driving band and a projectile shell as well as of characteristic dimensions of half-finished product of a driving band and a groove in a projectile shell. The obtained investigation results show substantial advantages of such analyses for a design process of new types of gunnery ammunition. Thus, it is possible to optimise the construction and technology, i.e., to minimise the reduced stresses in a field of residual stresses in a projectile shell what limits the possibility of a driving band break (rupture) or cracking a projectile shell inside a barrel during the shot.

PL

W pracy przedstawiono sposób modelowania metodą elementów skończonych (MES) operacji technologicznej osadzania pierścienia wiodącego w rowku skorupy pocisku. Zamieszczono przykładowe wyniki analizy dla pocisku typu szrapnel kal. 35 mm. Analiza pozwoliła wskazać czynniki mające zasadniczy wpływ na przebieg opierścieniania i pole naprężeń szczątkowych w skorupie pocisku. Dzięki temu było możliwe ustalenie wymagań: dla właściwości mechanicznych materiałów pierścienia wiodącego i skorupy pocisku oraz parametrów technologicznych operacji osadzania pierścienia, jak również kształtu i charakterystycznych wymiarów: półwyrobu pierścienia wiodącego i rowka w skorupie pocisku. Otrzymane wyniki badań wskazują na istotne korzyści z prowadzenia tego typu analiz w procesie projektowania nowych wzorów amunicji. Dzięki temu możliwa jest optymalizacja konstrukcji i technologii, polegająca na minimalizacji naprężeń zastępczych w polu naprężeń szczątkowych w skorupie pocisku, która ogranicza możliwość wystąpienia zerwania pierścienia wiodącego lub pęknięcia skorupy pocisku wewnątrz lufy podczas strzału.

Słowa kluczowe

EN

mechanics; gunnery ammunition; driving band

PL

mechanika; amunicja artyleryjska; pierścień wiodący

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 9, Nr 2 (32)
• Strony: 45--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Kaczorowski M.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Production Engineering, Institute of Mechanics and Printing, 85 Narbutta Str., 02-524 Warsaw, Poland

autor

Lindemann Z.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Production Engineering, Institute of Mechanics and Printing, 85 Narbutta Str., 02-524 Warsaw, Poland

autor

Radomski M.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Production Engineering, Institute of Mechanics and Printing, 85 Narbutta Str., 02-524 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Trietiakow G.M. 1954. Amunicja artyleryjska. Warszawa: Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej.
• [2] Orlov B.V. (Ed.). 1974. Design of Rockets and Barrels Systems (in Russian), Moscow: Mashinostrojenije.
• [3] Longdon L.W. (Ed.) 1987. Textbook of Ballistics and Gunnery. Volume One. Part I - Basic theory. Part II - Applications and Design. London: Her Majesty’s Stationary Office.
• [4] Carlucci Donald E., Sidney S. Jacobson. 2014. Ballistics, Theory and Design of Guns and Ammunition. Broken Sound Way N W: CRC Press Taylor & Francis Group.
• [5] Hamilton Douglas T. 1915. Shrapnel Shell Manufacture. New York: The Industrial Press.
• [6] Germershausen R. (Ed.). 1989. Waffentechnisches Taschenbuch. Düsseldorf: Rheinmetall GmbH.
• [7] Chen P.C.T., M. Leach. 2001. Modeling of Barrel/Projectile Interaction in a Rotating Band, Technical Report ARCCB-TR-01011. Watervliet: US Army Armament Research, Development and Engineering Center.
• [8] Małachowski Jerzy, Jacek Łazowski. 2007. „Zagadnienie współpracy pocisku i lufy - ujęcie numeryczne”. Mechanik 80 (11) : 958-959.
• [9] Balla Jiri, Robert Jankovych, Van Yen Dong. 2011. Interaction Between Projectile Driving Band and Forcing Cone of Weapon Barrel, Recent Researches in Mathematical Methods in Electrical Engineering and Computer Science, pp. 194-199.
• [10] Wu Bin, Jing Zheng, Qing-tao Tian, Zhi-qiang Zou, Xu-hua Yu, Kai-shuan Zhang. 2014. “Tribology of Rotating Band and Gun Barrel During Engraving Process under Quasi-static and Dynamic Loading”. Friction 2 (4) : 330-342.
• [11] Uciński Wojciech, Jerzy Szparaga, Jerzy Stępień i inni. 2001. Analiza wyników badań balistycznych partii modelowej pocisków kal. 35 mm z pierścieniami wiodącymi ze stali 004G. W Materiały konferencji: Rozwój i modernizacja środków bojowych, Skarżysko-Kamienna 2001, 171-200.
• [12] Szumniak Jerzy, Lech Starczewski. 2009. Stalowe pierścienie wiodące pocisków artyleryjskich - wyniki analiz i badań. W Materiały IV Konferencji Naukowo-Technicznej Amunicja 2009. Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).