Отдача ППП

Цтавишь на весы и стреляешь. Весы запоминают максимальный вес. И измерять в килограммах.

Можно использовать принцип баллистического маятника, только более массивного.

И измерять отдачу в джоулях? Тоже ничего.

Если уж вы решили померять отдачу - то это можно попробывать сделать с помощью приборов считывающих ударную нагрузку, но никак не с помощью весов.Мерять весами отдачу - бред. Т.к весы не предназначены для ударных нагрузок.
И потом, что-то мне подсказывает, что винтовка с весом 3 кг и утяжеленная до 5 кг на приборах покажут одни и те-же показания.(могу ошибаться, физику проходил давно и учил ее плохо :-)))

Для более продвинутых можно попробовать тензодатчики, наклеенные на упругую пластину, но тут много морОки.

Правильно поставленный вопрос - половина дела. Так что мы хотим померить?
1. Максимальное усилие отдачи? Это равно усилию взведенной пружины.
2. Максимальное перемещение ц.т. винта за цикл? Это считается по массам поршня, его ходу и массе винтовки (без поршня и части пружины). Центр масс (винт+поршень+1/2 пружины) неподвижен. Пулю не учитываем.
3. Амплитуду перемещения винта? См. пункт 2, с добавлением 'эффективной ' массы приложенного к винтовке плеча.
4. Усилие, действующее на прицел? См. пункт .1, уменьшенный в отношение масс винта и прицела.
С помощью весов мерять не рекомендую, масса подвижных частей весов трудноопределима, как правило.
Я пока не вижу поставленной задачи. А меряют датчиками, которые называются акселерометрами. Либо ускорение, как функция времени за импульс. Либо перемещение, как функция времени. Простейший - катушечка с подвижным намагниченным сердечником, жестко связанным с объектом (винтом). Меряем напряжение на катушке U(t). Оно пропорционально мгновенной скорости. Однако нужна преваритльная калибровка по эталону.
Для нашего случая можно было бы просто кинокамеру, если кадров 200 в секунду потянуть(ускоренный режим), то за 4-5 съемок картинку можно восстановить достоверно. Не знаю есть ли такие цифровые в ширпотребе.

Кучу портит не импульс или там энергия отдачи как таковая, а ускорение, придаваемое пуле за счет колебаний ствола!

Т.е. винтовка с жуткой отдачей, но имеет приклад строго на оси ствола и хороший надульник, то она вполне может стрелять точно. Либо наоборот - при выстреле стрелок не чувствует никаких колебаний и толчков, а пули летят как хотят (пример - Иж-53м из коробки и при использовании стрелка без опыта стрельбы из иж-53м).

Совершенно верно, отдача меряется в м/с2, т.к. это ускорение. Методы уменьшения отдачи, как то утяжеление винтовки или конца ствола, более сильное прижатие приклада к плечу, как раз уменьшают ускорение за счет увеличения массы. Второй закон Ньютона.

В винтовках с откатом отдача в плечо (точнее, ОТ плеча) меньше, зато отдача по оптике больше именно потому, что ускоряется малая масса => оптика испытывает большее ускорение.

Отдача = ускорение.

Как измерить? Например, по силе, которая действует на тело внутри ускоряемого объекта. Датчиком может быть шарик известной массы M, упирающийся в мембрану с известным усилием прорыва F. Если мембрана прорвалась - ускорение было равно F/M.

Меряем силу, а зная массу, получаем ускорение, т.е. отдачу. Это главное.

Важно, чтобы "сила отдачи" на датчик начинала действовать сразу вместе с ускоряемым телом, т.е. у датчика должен быть минимальный свободный ход. Грузики на пружинках не подходят. Датчиком может быть шарик на пластилине - чем больше ускорение, тем больше ямка продавливается в пластилине. "силой отдачи в этом случае является сила реакции пластилина. В предыдущем примере "сила отдачи" - сила реакции мембраны. Можно использовать трение - шток, плотно посаженнный в трубку. Тогда "сила отдачи" - сила трения трубки о шток, она заставляет шток двигаться относительно земли. Чем больше ускорение, тем дальше сдвинется шток. Самое сложное - проградуировать или придумать датчик, который легко посчитать и обойтись без экспериментальной градуировки.

Можно использовать электронные весы - тот же тензодатчик. Меряешь в килограммах, переводишь в Ньютоны, делишь на массу винтовки и получаешь ее ускорения, т.е. отдачу. Только стрелять надо, уперев дуло В весы , т.к. отдача в ППП направлена вперед.

Кста, Трамблер предложил отличный вариант - винтовка, подвешенная горизонтально на длинных веревках. Легко просчитывается для градуировки, но он не работает, если отдача - двусторонняя.

То LVital:
С датчиками-то поосторожнее. Отдача двусторонняя, как Вы правильно повторяете, поэтому по перемещению мерять нельзя (См п.2 в моем посте). Вспомните, что время вы не знаете, вид функции тоже...
Шарик на пластилине тоже не проходит, пятно контакта переменное, да и вязкость пластилина неопределена. (Вязкость-это как бы сопротивление, нелинейный по скорости эффект). Эту задачу непросто смоделировать, не то что правильно просчитать.
Все, что связано с трением - не годится, т.к. если направление вектора скорости под углом - (ось компрессора не проходит через ц.т.) неучтенные боковые нагрузки на пары трения. И т.д. и т.п.
Резюме:
А надо ли мерять вообще все это? Тем более на свободно подвешенной винтовке? Ответ - не надо.
А что делать? Ну если хотите, возьмите программу Игната для ППП, рассчитайте динамику движения вашего поршня (масса то известна, пружина тоже). И посчитайте динамику оставшейся части винтовки. Третий закон того же Ньютона. О нем мы часто не помним. Действие=противодействию, по-школьному. Пусть прога Ината провирается по скорости пули, но здесь она сработает отлично. Гарантирую.
Уф.. .
Сколько же времени я вам съэкономил.

" Максимальное усилие отдачи? Это равно усилию взведенной пружины."
Это - прямой. А обратной - ровно максимальному давлению в цилиндре, умноженному на площадь его дна. Но есть еще удар после отскока, а есть еще негерметичные манжеты, чрезмерные пружины, поршни, ослабленные (страшно подумать!) отверстием, холостые выстрелы, и прочии источники обратного ускорения.
Лично меня посещала мысль - поставить акселерометр для того, чтобы можно было отвечать на вопросы по поводу стойкости оптики. Они продаются в том же Чипидипе. Аналоговые, до 250 G, стоят меньше 500р.
Но если даже безударная перегрузка равна 200атм*5см2/4кг = 250g, то этот диапазон явно мал.

Я, всё-таки, склонен к практическому решению, исключающему всякие "подводные камни"- трение, боковые нагрузки и т.п. Подвешенную винтовку прислоняем срезом ствола к неподвижной стене, к затыльнику подобие бал. маятника и меряем отдачу после срыва поршня. Затем поворачиваем винтовку на 180* и имеряем отдачу от удара поршня. Всё просто и повторяемо.

2Tramber,
Нельзя упрощать до безобразия. Баллистический маятник хорош тогда, когда период его колебаний Т меньше, чем характерное время t всех ваших процессов. Тогда, получив один импульс он совершает полное движение. По амплитуде этого движения, достигаемой в первой четверти колебаний, вы и делаете измерение. Когда импульсы идут с интервалом, меньшим Т/4, мерять так не получается. Для всякого реального маятника (длина больше винтовки) получите T> секунды. А в процессе t~4 миллисекунд. Все повторяемо, но неверно.
В вашем предложении содержится также предположение, что ложа, которой вы упираете в стенку - идеально жесткая. Уверяю вас - это тоже пружина. Правда плохая.

Originally posted by docalex:
2Tramber,
Все повторяемо, но неверно.

Неверно относительно чего? Давайте вернёмся к автору, создавшему этот топик. Ему нужна простая метода, измеряющая определённую энергетику чег-либо, в нашем случае отдача (содрогание) винтовки при выстреле и его не интерисует в каких это единицах, в метрах, в джоулях или бутылко-литрах. Требуется узнать, как брыкается девайс до апгрейда и после.

В вашем предложении содержится также предположение, что ложа, которой вы упираете в стенку - идеально жесткая. Уверяю вас - это тоже пружина. Правда плохая.

Для опытов нашего уровня этим можно пренебречь.

Originally posted by tramblёr:

Неверно относительно чего? Давайте вернёмся к автору, создавшему этот топик. Ему нужна простая метода, измеряющая определённую энергетику чег-либо, в нашем случае отдача (содрогание) винтовки при выстреле и его не интерисует в каких это единицах, в метрах, в джоулях или бутылко-литрах. Требуется узнать, как брыкается девайс до апгрейда и после.

Ну почему же в каких еденицах тоже интресует - так сказать "для общего развития" .
Лучшее понимание процесса даст лучшую основу для практических экспериментов.
Сижу собираюсь с мыслями..

Скорее всего в джоулях. Я так думаю (с) Ф. Мкртчан.

Была у меня Мурка с пружиной GH и выдувала она Коперхед Домед с энергией 18 Дж.
И ни кто кроме меня попадать из неё не мог.
А я мог.

И купил я ГП.
И получил Коперхедом 16 Дж.
И все тетерь из неё легко попадают.
Не жалею я 2 Дж
Но денег на пульки я стал тратить больше.

Где ты, былая отдача?

Спору об измерениях нет и быть не может. Если вы хотите мерять(!) брыкание винтовки, то надо использовать систему единиц. Можно мерять даже в копытах, если договориться, чему оное равно. Однако для кучности важнее не число копыт, а из под какого вылетает пуля. Короче, функция копыто-время должна быть определена и соотнесена с движением пули.
Кучность страдает не от продольной отдачи, а от вращения винтовки в вертикальной плоскости. Надульник-утяжелитель работает не потому, что массу добавляет. А потому, что увеличивает момент инерции винтовки. Тем самым уменьшает скорости ее вращения при том же сообщаемом моменте вращения, что дают движущиеся железки. А этот момент винтовка получает потому, что линия перемещения железок лежит выше центра тяжести винта.
Полные измерения "отдачи", на основе которых можно оптимизировать кучность требуют по крайней мере 3-х датчиков ускорения с разрешением графиков по времени и еще данных по моменту вылету пульки. Получается не просто. Но думать можно.

Единственная проблема в измерениях - измерить время, за которое проистекают основные процессы в ППП винтовке. Сделать это в домашних условиях, не имея достаточно продвинутой аппаратуры - сложно. Речь идет о миллисекундах.
Если это удасться сделать - дальше все очень просто. И не надо изобретать никаких специальных единиц измерения. Все уже изобретенно. Мы имеем массу, двигающуюся с ускорением, следовательно - подвергающуюся перегрузкам. А это уже - элементарная физика. И ускорение винтовки имеет место быть как при движении поршня, так и при его ударе о переднюю стенку цилиндра.
Все параметры, кроме времени - масса винтовки, масса поршня, сила расжатия пружины - измерить достаточно просто. А вот как измерить длительность временного промежутка от момента срыва поршня с зацепа до момента удара о переднюю стенку? Да еще с учетом страгивающейся в некий момент пули и противодействия сжимаемого воздуха...
Для начала надо разложить все силы на составляющие. Пружина при распрямлении действует на винтовку и на поршень, придавая им ускорение. В момент удара о переднюю стенку - ускорение направлено в другом направлении, это вторая часть процесса. Кроме того, при распрямлении пружины возникает некий крутящий момент, который стремится развернуть винтовку вокруг продольной оси пружины. Третья составляющая...
И так далее...
Померяйте время - остальное - не есть большая проблема

Originally posted by SB:
Единственная проблема в измерениях - измерить время, за которое проистекают основные процессы в ППП винтовке. Сделать это в домашних условиях, не имея достаточно продвинутой аппаратуры - сложно. Речь идет о миллисекундах.

Думаю, все дело в желании. Есть же хрон. В иж-60 сверлите заглушку, выпускаете стержень ф3, ввернутый в поршень, уплотняете его резинкой и меряете скорость кончика (или флажка на стержне). Перенести оптопары на нужное расстояние - не проблема. Несколько (в конце хода поршня через 0,5мм)переносов кординат расположения второй пары, и динамика поршня - наша. Далее, вторую оптопару переносите на выход ствола и привязываете время вылета пульки к движению поршня. Пересчет элементарный. Это хорошая лаб. работа для начинающих, которая помогла бы внести коррективы в прогу Игната и других расчетчиков модели ППП. С вращательными моментами в плоскости винта, которые вызывают вертикальные колебания конца ствола посложнее. Их хотя оценивать можно, но упор плеча смажет расчеты.
Если не Иж-60, то спицу (вязальную)закрепить на юбке поршня, выпускать через затыльник. Тянущая механика.
Дарю эту постановку эксперимента желающим.
Сам бы занялся, если бы не вымучивал сейчас некий девайс, не хочу бросать, вернуться будет труднее.

Petrucha:

Лично меня посещала мысль - поставить акселерометр

Держи ссылку. 200 g прибор.
http://www.network54.com/Forum/79537/thread/1109724045/Piston+Bounce%2C+which+has+more.. light+or+heavy+pellets-

Во экспериментаторы затейники, блин

ЗдОрово! Хорошо видно, насколько больше отскок на тяжелой пуле. Но это я и так знаю. А значения перегрузок каковы? Или там только время мерили? Не переводил.

По-моему значения были на картинках Майка, но picture host подвел. На многих выстрелах зашкаливало, может 250 и мoжно использовать? Поскольку у вас тяга к высокой энергетике, yтяжелить винтовку и использовать маштаб? Все лучше чем ничего.

Ну, если утяжелить, то наверное, хватит, но на пределе. А вообще, интересно сравнивать реальные, причем разные винтовки. Мобильный тестер нужен.

Можно и не на пределе. Зависит от массы. Крепишь металл вместо ложа на стальной болванке или даже в трубе любой (точно определенной) массы. Высокие гармоники все равно пO боку. Легкая арифметика дает результат. Который надеюсь увидеть

compitech.ru - обзор акселерометров.