Высокая удельная энергетика ППП: проблемы и решения.

Продолжая тему о высоких ударных нагрузках, неблаготворно влияющих на оптику Рейтинг оптики для ППП магнум класса , выставляю картинки решения, высказанного ранее: О рекордах в ГП-строении.

Повторяю:
Вставил стопку тарельчатых пружин между ГП и дном поршня - и часть энергии запасается в этой стопке с пологой характеристикой, а не с крутой - сжимемого воздуха. Это чисто механический метод.

Можно использовать давление ГП для той же цели. В переднем конце ГП ставим поршень, а из него наружу торчит короткий шток, упирающийся в дно основного поршня. Опять же, пологая характеристика ГП вступает в действие вместо крутой.

"Сухость" передней отдачи, конечно, "размачивается", но не до уровня витой пружины.

1. То что пробовал сам для витой пружины, мой Кросман Quest 1000, 21,5 дж.

2. Предлагаемое решение для ГП с теми же дисковыми (тарельчатыми) пружинами.

3. Использование давления ГП в двух вариантах,

с отдельной ГП

с ГП, выполненной зацело с телом поршня

1.Надо, чтобы пружина держала тонну при ходе миллиметра два. Считал? Ну и масса этого буфера должна быть много меньше массы поршня с пружиной. Тогда эта штука растянет импульс давления, и все будет хорошо. КПД повысится, думаю. Реализовать на Гаме можно, там места много.
Параметры компрессора твоего Кросмана?

2 вар.
Эффект маленький, так как поршень весит больше цилиндра ГП.

Считал и пробовал разные пружины, пару вариантов поршней, вроде работает. Инфa по тарельчатым пружинам на форуме выставлялась. Очень рад, что место есть. Сомневался.

3 вар.
Усилие маловато получится.

Originally posted by Petrucha:

Эффект маленький, так как поршень весит больше цилиндра ГП.

Утяжели ГП, облегчи поршень.

Originally posted by Petrucha:
3 вар.
Усилие маловато получится.

Подумай, посчитай.

Что значит - вроде работает? Судя по цифре 1000, это компрессор 25х100. Его потенциал выше.

А что считать-то. В ГП 120атм. Площадь 2см2. Поршень-5см2. Давление- 50 атм. Этим давлением больше 12Дж не получишь.

Originally posted by Petrucha:
А что считать-то. В ГП 120атм. Площадь 2см2. Поршень-5см2. Давление- 50 атм. Этим давлением больше 12Дж не получишь.

Чуть не уговорил.
Тут такая вводная: даже "преждевременное" срабатывание оказывает положительный еффект. После остановки поршень отбрасывает назад корпус ГП с силой 240 кГ и сопротивляется отскоку.

После остановки на поршень действует полторы тонны, корпус ГП так и останется прижатым к цилиндру в начале отскока. Ускорение поршня при отскоке уменьшится, только когда давление перел ним упадет до 50 атм, ну, может, до 100, тут еще соотношение масс поршня и ГП.
Не будет работать, вернее, эффект не почувствуется.

Америка-Россия ! Решайте уже с проклятым отскоком .. . Человечество ждёт ! ( РСР специально не покупает ).

2 Валерию и Михаилу,
Решать проблему с движущейся комбинацией масс крайне тяжело, поскольку просчитывается, прямо сказать, ну очень плохо. Давайте разделим функции. Создание давления и его буферизацию. По моему, подвижная подпружиненная заглушка (если на девайсе типа Иж-60), позволит поэкспериментировать просто и дешево. Масса заглушки не так важна, пружину поставить любой жесткости можно, да с поджимным регулятором. Снизит максимальное ускорение в два раза - хорошо для прицела. Но (!!!). Вряд ли повысит КПД, в лучшем случае сохранит. Двойка означает растягивание импульса, передаваемого винтовке в 2 раза, значит максимальное давление падает тоже в 2 раза. Надежда на подьем КПД - где? Остается надеяться, что пулька уйдет дальше по стволу. За двойное время: S= at^2 (квадратично по времени, но при половинном ускорении S должно увеличиться). Пулька дальше по стволу - спад давления больше - меньше отражение боевого поршня. Тогда давление еще потянется (при неукороченном стволе, конечно). Но это слишком упрощенные рассуждения, что бы винтовка их послушалась.

Конструктив простой, даже не рисую, вам понятно. Я даже попробую это сделать через пару недель. Сейчас полный цейтнот. Это решение, непосредственно возникло при просмотре данного диспута, поэтому, пожалуйста высказывайтесь(вдруг я что-то выпустил не туда).

Внесу и я свою ложку дегтя:
1. Импульс силы остается неизменен F*t, как не крути, растянуть время воздействия тарелочными пружинами можно наверное, но каков будет их ресурс, если они будут сжиматься в плоские "шаебочки" ? и стабильность?
2. Если использовать вутренне давление ГП - Петруха абсолютно прав, прилетит вся система в переднюю стенку компрессора уже "слипшаяся" и единственное что сможет сделать самортизировать отскок поршня ( и еще неизвестно какой по счету :-D ) дребезгом своих потрошков, конечно ИМХО
3. В мурку без координальных переделок не заталкать
А ТЕПЕРЬ БОНУС ТРЕК: Как говорится, даешь каждому поршю по отдельной квартире . А именно делаем 2 ГП, одну обычную тонкостенную с рабочим давлением 120 атм. и площадью штока 0.5 кв. см, а вторую толстостенную с давлением 200 атм. и площадью 2,54 кв. см (Ф 18, заправочный клапа в поршне). Результат очевиден, система поддается тонкой настройке, что дает возможность демпфировать удар и отскок, а также увеличить время действия максимального давления.
Наверно появятся проблемы реализации, т.к. давление в "толстой" ГП не кислое, а места под два колечка мало, да и резина должна быть не дурственная, а может вообще не резина.. . Вобщем у меня наверно производственной базы пока на это не хватит...
Покажите где я не прав.

2 Петруха:

Я сейчас озабочен пулевым входом на Мурке, та хрень на конус что там с завода не катит ИМХО вообще, пробовал ли ты запрессовать ствол поглубже и изменить геометрию входа (именно на Мурке, типа ствол внутри коробки такой-же в диаметре что и снаружи)? Если да то какие результаты?
У меня 1 Дж вроде уже набегает.. . мало.. . много.. . короче, есть куда стремиться мне?

Originally posted by Petrucha:
После остановки на поршень действует полторы тонны, корпус ГП так и останется прижатым к цилиндру в начале отскока. Ускорение поршня при отскоке уменьшится, только когда давление перел ним упадет до 50 атм, ну, может, до 100, тут еще соотношение масс поршня и ГП.
Не будет работать, вернее, эффект не почувствуется.

Не-не, правильно, до 50(48 по даным твоей ГП) атм, считал. Только забываешь о накоплении части энергии во взаимодействии массы поршня и корпуса ГП черз тот поршенек. Ход посчитать можно, но лучше определить практически.

Так что напоминаю, что пик рабочего давления в компрессоре снизится; соответственно, объем перед поршнем увеличится, следовательно, поршень-то в стеночку цилиндра уже не упирается! В чем и смысл предлагаемой конструкции.

Не забывай, что свет не сошелся клином на параметрах твоей ГП.

Тем не менее, в связи с определенными трудностями в изготовлении последних двух схем, предлагаю сосредоточиться на более простых схемах с дисковыми пружинами. Легко проверить тому пользователю ГП, кто может их "достать".

Originally posted by docalex:

... Решать проблему с движущейся комбинацией масс крайне тяжело, поскольку просчитывается, прямо сказать, ну очень плохо. Давайте разделим функции. Создание давления и его буферизацию. По моему, подвижная подпружиненная заглушка (если на девайсе типа Иж-60), позволит поэкспериментировать просто и дешево.. .

Алексей Павлович (хотя мысленно все равно называю "док" ), честно говоря, надеялся на более определенный ответ со стороны научного работника. Ну нет, так нет. А тут ребята математические модели пневматики осилили.
А по поводу "заглушки" - ну совершенно непонятная терминология, так что буду признателен за схемку или более пространные объяснения.

Crosolver,

Общеизвестно, что пружины ППП перегружены по сравнению с общетехническим применением. Садятся, но ничего, работают. Я свои в тисках предварительно садил. Насчет "шаебочек" - зависит от их количества и размера.

По-моему, это должно работать так:
Берем настроенную винтовку. Все хорошо, но жестко. Пик давления 300атм. Добавляем мертвый объем. Давление падает, поршень бьет в стенку. А мы ему - буфер. Некоторое время буфер держит поршень прижатым к стенке, и пониженное давление действует дольше.
Но в общем-то это все - извращение. В хорошем смысле, конечно, но тем не менее.
Надо растянуть импульс? Ослабь пружину и утяжели поршень. Будет счастье.
Правда, выстрел растянется, и повысится чувствительность н/с к усилию страгивания.
Но буферы потянут за собой те же проблемы.
2 Crosolver
Вход неважнецкий. Некоторые винтовки любят, когда пулю проталкиваешь до касания юбкой нарезов.
Не пробовал. Планы такие есть, но нетехнологичная это операция, да и разброс усилий посадки небось немерянный. То есть в массовом порядке делать не планирую.
В целом Мурки прилично строются. 16-17Дж.

2 Петруха:
Во-во, (+) проталкивая до нарезов повышаем герметизацию и общий обьем рабочего тела(газа) увеличивается + исчезает паразитная скорость постановки на нарезы, т.е. повышается усилие страгивания.
(-) В этом случае сами увеличиваем мертвый обьем, т.е. вход ради спорт итереса надо переделать

Прошу прощения за безграмотность, не считал пока пик давления, но тем неменее, как бы утопично это не звучало, рассмотрим почти предельный случай. Заливаем в демпферную ГП 500 атм ( ногами не бить, хомяками не кидать) и имеем следующее: поршень доходит до стенки цилиндра оставляя в перепуске и стволе почти те-же 300 атм., а дальше кинетическая энергия оного уходит не в отскок, а в сжатие, что позволяет поддерживать пик давления дольше и растягивать во времени момент силы удара.
Вроде так.

Безусловно надо прикинуть временные рамки всех фаз процесса.. . Но пойду ка лучше я посплю

2 val,
Без отчеств, хотя бы.. Прикину- нарисую.
Док.

Надо растянуть импульс? Ослабь пружину и утяжели поршень.
Утяжелим поршень - импульс увеличится.. Не слишком ли пружину ослаблять придется?

Подвижные массы в динамике посчитать можно. Если их недофига и не перетекающая жидкость.

Как говорится, даешь каждому поршю по отдельной квартире
Т.е. поршень составной. Типа перекачанная насадка с манжетой на обычный поршень..
Вот тут - будет запас хода на сжатие насадка.. Т.е. такой насадок способен вытеснить воздух из цилиндра (т.е. получить контакт с заглушкой цилиндра) и продолжать сжиматься, гася энергию основной массы поршня. Т.е. пружина для этого должна иметь избыточную энергию. Теперь отскок.. Оччень интересно - будет ли в состоянии манжета насадка некоторое время оставаться у передней стенки, возвращая энергию поршню на отскок.. Вроде да.. Т.е. вроде получается некоторое растяжение во времени.. Плюс возможность заметного хода пружины насадка.. Получается можно достигнуть такого момента - энергия воздуха компрессора не будет тратиться на разгон поршня, только на разгон пули.. КПД работы пружины будет ниже, но кпд объема цилиндра - выше..

Petrucha,

1.
Берем настроенную винтовку. Все хорошо, но жестко. Пик давления 300атм.
Где давление 300атм? В нормальной ППП, обеспечивающей наивысшую точность стрельбы - меньше 150, 180 - уже много, 200 - 250 - верится с трудом, но 300??? Где ты такую цифру взял?

2.
Надо растянуть импульс? Ослабь пружину и утяжели поршень. Будет счастье.

Ты это всерьез? Какое уж там счастье! Даже если сохранишь мощность - затяжная задняя отдача; винт лягается, как осел; поздний выстрел. Короче - прощай, куча.

3. Не напоминает ли тебе моя идея энергоаккумулятора для поршня ППП поршень-вытеснитель, или, по твоему, "подвижную стенку", на сегодняшний день обеспечивающую максимальный КПД в компрессионках?

4. Как насчет штока ГП 6 - 7мм с соответствующим увеличением давления?

Как резвящийся дилетант позволю себе попытку отделить мух от котлет:
1. Прицел 'рушится" , в основном, не от величины импульса (SwD, здесь время присутствует сомножителем F*t) а от величины ускорения винта, определяющего собственно силу F. Поэтому пик давления надо уменьшать, а если сохранять энергетику, то размазывать его во времени. Имульс то поршня все равно такой же по величине. Более продолжительный разгон пули до той же скорости хочу. Это по теме топика, а не по увеличению КПД, где ранее обсуждалось 'защелкивание' поршня от отражения в максимальном пике давления.
2. To Petrucha:
Ослаблять пружину и увеличивать утяжелитель, - неприемлимо по той же причине, что жертвовать энергетикой (скоростью пули) не входит в планы.
3. Тот энергоаккумулятор, который Val предложил встроить в поршень, я предлагаю встроитьь в переднюю загдушку цилиндра, что бы не ковыряться с движущимися массами. Идея автора (Val - отдаю тебе должное) - понравилась. Но :.
4. To Val:
Вообще то мне нетрудно написать программу расчета. Да хоть 3 движущиеся массы. Решать уравнения даже не придется. Но в ней должны быть 2 составляющие: 1- модель по газу, 2 правильные входные данные. Взгляните трезвым оком на ваш с Petrucha cпор о давлениях, или на топик 'весенний бред' (авт. иваныч) в этой ветке. Меня то уверяют что давление либо 150-200 бар (Val), либо 1200 бар (Петруха, твоя заслуга). Каков к черту реализм программы динамики 2 взаимоперемешаемых масс, тормозящихся газом и вдобавок связанных между собой через буферный (не дай бог снова, газовый) аккумулятор? Поэтому пока нет конкретных измерений, программы таких расчетов пусть пишут молодые (для самоутверждения лишь). И пусть попробуют доказать адекватность результата. Последнее - самое трудное во всей этой кухне, тем более, доказать себе, родному.

Нарисовать картинку подпружиненного поршня (см. п3) в заглушке с 'тугой' пружиной и перемещением ~2 мм, нетрудно, но в этом уже смысла нет, думаю достаточно вышесказанного. А нарисовать его конструкцию для Ижика 60 - вписаться в размеры надо, там тесно со сквозной шпилькой - штифтом. (Выносить что ли его через дополнительный канал вперед? Или разместить над перепуском вверху? - над ствольной коробкой, например ). Пока не готов сделать. Цель пока - чисто экспериментальная фаза опробывания эффективности короткоходного буфера. Но чего то и мерять надо будет. Иначе- все впустую.

в основном, не от величины импульса (SwD, здесь время присутствует сомножителем F*t)
Не надо так буквально. Поставь утяжелитель в мурку и насладись новым импульсом И ускорения соответствующие приложатся. Хотя пик - размазанней..
Где-то около того и имелось в виду..
Понятно, что прицел коцается ускорением, только ускорение это задает масса поршня, винтовки (и их соотношение), работа пружины и давления..

Меня то уверяют что давление либо 150-200 бар (Val), либо 1200 бар (Петруха, твоя заслуга).
Ты что-то перепутал - разговор шел скорее про температуры
Если говорить про гх1к, то там на под 500 бар будет.. При определенных условиях...

Каков к черту реализм программы динамики 2 взаимоперемешаемых масс, тормозящихся газом и вдобавок связанных между собой через буферный (не дай бог снова, газовый) аккумулятор?
Обыкновенный такой реализьм. Чтоб понять, например, что массы спрессуются, допустим, задолго до остановки поршня.. А на каком реально мм хода - это уже не суть важно.
Но если внутри гонять газ или жидкость - пока представить не могу как.

to Petrucha and Swd,
Конечно прокол с 1200 (цифры Р и Т не запали), но согласитесь, что в данном случае именно взаимная динамика на этих последних (реальных) 2мм хода определяет работоспособность "буфера".
По поводу утяжелителя.. . снова. Да выстроена уже винтовка под пулю, пружина и масса поршня подобрана. И передний импульс останется практически таким же. Только ускорение макс. хочу снизить, что бы прицел жил.
Задача ведь так была поставлена, или я пургу гоню? Чего же снова ворошить кинематику всей винтовки в целом?
Я замечу, что ведь не о Иж-60 идет речь, которая мной упоминается как макет-стенд.

Задача ведь так была поставлена, или я пургу гоню?
А кто его знает, как эту задачу поставить - снизить нагрузку на прицел, сохранив скорость пули?
Без переворошить кинематику - имхо проблематично будет.. Винтовка-то действительно уже отстроена..

Тут скорее надо определить - что действительно влияет на раскол прицела и как сочетается - ускорение и время действия ускорения? Насколько они сочетаются? Может за меньшее время спокойно переживет бОльшее ускорение? Или нет? А если увеличить время "безопасного ускорения"? Опять как повлияет или не повлияет?

но согласитесь, что в данном случае именно взаимная динамика на этих последних (реальных) 2мм хода определяет работоспособность "буфера".
Если модель покажет, что массы сойдутся за 5 мм до касания, но НИКАК НЕ ПОСЛЕ касания - ответ устроит? Или наоборот - ТОЛЬКО ПОСЛЕ касания? В принципе - модель дает скорее такие ответы. Что возможно, а что нет. Можно даже смоделировать желаемое поведение, только реализация в железе будет несколько в стороне, т.е. с другим набором параметров из-за неидеальности модели. Это если в модели учтены знАчимые действующие факторы..
Ну и в модели можно сделать поправку на некий фактор. Т.е. предположим "нечто" влияет "вот так" и посмотреть как меняется картина..

300 бар взяты из модели Игната. Если добиться от нее реального поведения, а у меня это получается, то пик именно такой.
И поверьте опытному настройщику, утяжеление поршня и подбор ослабления пружины лишь немного повышает энергетику, но делает выстрел значительно мягче. Затянутость его растет, но насколько это вредно- не знаю.
Если пойти дальше, то можно добиться отсутствия отскока, но удельная энергия и КПД упадут. Зато давление понизится в разы. Пуля будет покидать ствол в момент касания поршнем передней стенки. Помоделируйте компрессир 20х200. Масса поршня - 250г.
Перегрузка винтовки определяется давлением пика, умноженным на площадь поршня. Мне очень неприятно стрелять из винтовок, где диаметр компрессора 27-28мм.

И поверьте опытному настройщику, утяжеление поршня и подбор ослабления пружины лишь немного повышает энергетику, но делает выстрел значительно мягче.
Опять же - утяжелять и ослаблять относительно чего? Если взять мурку в базе и без утяжелителя - ход поршня быстрый и на оптику невлияющий.. Увеличиваем массу - энергетика растет заметно, но заметно и нагрузка на оптику.. Имхо идеально было бы оставить легкий поршень (или мнимальную жестко контактирующую массу) и добиться снижения отскока..

Еще раз повторюсь - в этом плане идея накачанной надставки - вроде оно. Для схемы иж-60 оно может быть выполнено в ответной части цилиндра..
Накачанная надставка действительно является заменой удлиннения компрессора. Плюс разница в том, что воздух в ней уже сжат - реальное удлиннение (поршня) - небольшое. Имхо - достаточно хода в сантиметр.
При правильно выбранном давлении насадка (и при достаточной энергии пружины) - после вытеснения воздуха компрессора будет дополнительно сжиматься и расжиматься на откат воздух насадка. Т.е. усилие насадка должно быть чуть больше пика давления. Или около того. Основная масса поршня может быть большой, но передача импульса будет больше растянута во времени.

Уважаемыепросьба не кидаться тапочками и не орать в сад.А идея такова-если на хвост утяжелителя поршня повесить ртутный успокаитель.С таким росщетом чтобы он находился чуть сзади поршня внутри пружины.Поршень движется вперед а ртуть назад и будет противовес.

А если поступить попроще, и поставить прицед на кронштейн типа "Дампа маунт"?

поставить прицед на кронштейн типа "Дампа маунт"?
По-идее - да, но что-то никто не ставит..
По крайней мере - отчОтов не видно..
И опять же - что способен погасить дампа?
А вообще - была мысль - может использовать высокий кронштейн с упругими ножкой/ножками..

Под впечатлением от вчерашней дележки персональных надбавок к зарплате в лаборатории..... . хочу сказать:
В обсуждении темы (любой) мы все РАВНЫЕ, остальные определения - в порядке легких шуток. И SwD - один из первых, среди равных.
По теме к SwD: Упругий элемент можно считать. Чтобы не попасть в область резонансных частот. Сложность заключается еще в кратных f частотах (например,f/2, 2f и 4f). На гармониках тоже, по-видимому, раскачается сильно. Кроме упругой ножки верно демпфер (поглотитель энергии) тоже должен присутствовать. Ножка (или 2, скорее)может быть в виде пластинчатой пружины с рабочим ходом вдоль оси винта. Можно пробовать, рац. зерно поддерживаю.

2 Crosolver
Расскажешь.
Меня смущает выборка в стволе.

Можно попробовать убрать отскок поршня,сделав канавку с конусным дном и вставив туда колечко из фторопласта,... при ходе вперед колечко соскакивает в конус ,а при отскоке...
расклинивает поршень. При взводе из-за маленькой скорости колечко даст взвести поршень свободно....
Это аналог любого тормозного цилиндра автомобиля(переднего).. .

Originally posted by Petrucha:
2 Crosolver
Расскажешь.
Меня смущает выборка в стволе.

А ее не надо точной делать - просто наждаком, чтоб болт входил. А фиксация - хвостовик сверла Ф3 с натягом - сверлить подальше от канала ствола, но на полный диаметр.

Логично. Про доп фиксатор не пришло в голову.

Док, взглядывая трезвым оком на конкретные измерения отдачи реальной винтовки, http://www.network54.com/Forum/79537/thread/1109724045/Piston+Bounce%2C+which+has+more.. light+or+heavy+pellets- , которые тебе известны Отдача ППП , можем легко вычислить реальное давление. Напоминаю: прибор - 200g, на некоторых тяжелых пулях зашкаливал, так что можно считать 250 (с лихвой).
Масса Webley Patriot (=Kodiak from Beeman http://www.beeman.com/kodiak.htm ) - 4,09 кг. Параметры компрессора Ф30 Х 110мм. Первый закон Ньютона. Получаем: < 116 (< 200) до 145 атм (250).

Originally posted by Petrucha:
Помоделируйте компрессoр 20х200. Масса поршня - 250г.
Мне очень неприятно стрелять из винтовок, где диаметр компрессора 27-28мм.

А чего моделировать? Поздний выстрел не люблю. A из своей уже стрелял. Вопросы по изготовлению ГП. Оченно даже мягко.

Перегрузка винтовки определяется давлением пика, умноженным на площадь поршня... , деленным на массу винтовки.

Перегрузка винтовки определяется давлением пика, умноженным на площадь поршня... ,
Это пока нет касания-удара.. А оно резко меняет картину. И имхо сыпучесть прицелов на гп - скорее в этих ударах, а не в возд. подушке..

деленным на массу винтовки.
Ну тогда про массу поршня тоже не забываем.. На невесомом поршне проблемм не будет..

Originally posted by KVK:
А если поступить попроще, и поставить прицед на кронштейн типа "Дампа маунт"?

А дайте, пожалуйста, ссылку на этот кронштейн. Т.е. он вообще устраняет удары или только уменьшает?