Guns.ru Talks
Пневматическое оружие
Прогрессия в пружинно-поршневом механизме ( 2 )

вход | зарегистрироваться | поиск | реклама | картинки | календарь | поиск оружия, магазинов | фотоконкурсы | Аукцион
Автор
Тема: Прогрессия в пружинно-поршневом механизме
volevole
10-1-2021 16:03 volevole
первое сообщение в теме:
Здравствуйте, меня заинтересовал вопрос динамики выстрела из пневматики, почитав форум я нашёл ответы на собственные вопросы определяемые незнанием некоторых фактов, но одновременно у меня появился вопрос по конструктиву пневматических пружинных винтовок. Собственно он заключается в том, что для эффективности работы пружинно-поршневого механизма поршень должен иметь достаточно большую массу, что одновременно определяет и большие инерционнные нагрузки, поэтому и возникает вопрос, почему бы не использовать прогрессивный рычажный механизм для привода лёгкого поршня который будет давать возрастание усилия на поршне по мере его движения с одновременным снижением его скорости. При этом общее время выбега поршня будет таким же как и для простой пружины.Прогрессия может быть достаточно большой, вплоть до блокирования отскока поршня. У меня есть идеи по реализации такого механизма в различных конструктивных вариантах, но хотелось бы услышать мнение спецов собственно по физике процесса.
volevole
12-1-2021 01:08 volevole
quote:
Изначально написано ag111:

Это не цель, это промежуточный этап. Цель не ясна.

это цель, поскольку все последующие результаты являются прямым и автоматическим следствием её достижения

volevole
12-1-2021 01:16 volevole
ТРИЗ тоже нужно правильно понимать. Тема подразумевает именно пружинно-поршневой механизм, и в рамках заявленного механизма и ищется решение. Слишком обще поставленная задача может вывести на решения вообще на других принципах действия, что выходит за рамки поставленного вопроса.
ag111
12-1-2021 01:17 ag111
quote:
Изначально написано volevole:

это цель, поскольку все последующие результаты являются прямым и автоматическим следствием её достижения


Делаем цилиндр много меньше диаметра ствола. Цель достигнута. Поршень просто полетит.
volevole
12-1-2021 01:20 volevole
quote:
Изначально написано ag111:

Делаем цилиндр много меньше диаметра ствола. Цель достигнута. Поршень просто полетит.

серьёзно? и каким образом он будет исполнять функцию тяжёлого поршня?

volevole
12-1-2021 01:24 volevole
ag111, Вы, кстати, открыли принцип действия PCP винтовок)). Только вот он не имеет никакого отношения к пружинно-поршневым механизмам.
ag111
12-1-2021 01:34 ag111
quote:
Изначально написано volevole:

серьёзно? и каким образом он будет исполнять функцию тяжёлого поршня?


Функция тяжёлого поршня заявлена не была.
gnom
12-1-2021 01:44 gnom
Сам по себе отскок можно минимизировать и настройкой системы.
Теоретически можно 'посадить' поршень на дно. Для этого нужен достаточно тяжелый поршень и определенное количество мертвого объема.
На сколько близко можно приблизиться к этому на практике, не знаю. Надо строить сложный и дорогой стенд.

По сути, вводя непрямой привод поршня, вот таким обходным путем, вы и будите эмулировать работу этой самой массы, в связке с очень жесткой пружиной, пусть и обладающей той же потенциальной энергией.
Плюсов от легкого поршня вы так же не почувствуете. Само собой, работать это будет в обе стороны.
Нагрузки на трансмиссию будут чудовищные для механизма данных габаритов. Да и будет ли это в итоге напоминать винтовку, большой вопрос.

Т.е. с точки зрения эксперимента заморочиться конечно можно. Но коммерческой перспективы тут точно нет, милиьен процентов

edit log

volevole
12-1-2021 01:45 volevole
quote:
Изначально написано ag111:

Функция тяжёлого поршня заявлена не была.

уфф..самоцитируюсь
"в идеале хотим получить лёгкий поршень исполняющий функции тяжёлого".
это применительно заявленной теме обсуждения.
Ваша же абстракция к заявленной теме отношения не имеет, и применительно к ней была заявлена столь же абстрактная и не имеющая к теме обсуждения цель.

ag111
12-1-2021 01:50 ag111
quote:
Изначально написано volevole:

уфф..самоцитируюсь
"в идеале хотим получить лёгкий поршень исполняющий функции тяжёлого".
это применительно заявленной теме обсуждения.
Ваша же абстракция к заявленной теме отношения не имеет, и применительно к ней была заявлена столь же абстрактная и не имеющая к теме обсуждения цель.


Я бы подумал, но пока не понял над чем😀 Цель объяснить или не можете, или не хотите.
volevole
12-1-2021 01:58 volevole
quote:
Изначально написано gnom:
Сам по себе отскок можно минимизировать и настройкой системы.
Теоретически можно 'посадить' поршень на дно. Для этого нужен достаточно тяжелый поршень и определенное количество мертвого объема.
На сколько близко можно приблизиться к этому на практике, не знаю. Надо строить сложный и дорогой стенд.

По сути, вводя непрямой привод поршня, вот таким обходным путем, вы и будите эмулировать работу эту самой массы. В связке с очень жесткой пружиной, пусть и обладающей той же потенциальной энергией.
Плюсов от легкого поршня вы так же не почувствуете. Само собой, работать это будет в обе стороны.
Нагрузки на трансмиссию будут чудовищные для механизма данных габаритов. Да и будет ли это в итоге напоминать винтовку, большой вопрос.

Т.е. с точки зрения эксперимента заморочиться конечно можно. Но коммерческой перспективы тут точно нет, милиьен процентов 😊


не соглашусь, да схема возможна и с очень жёсткой пружиной, но она возможна и с обычной, в этом случае лёгкий поршень является необходимостью, поскольку только лёгкий поршень может быть как быстро разогнан пружиной, так и быстро замедлен механизмом его привода, что касается нагрузок, то в случае лёгкого поршня они вряд ли будут больше чем в случае с тяжёлым поршнем исключая момент блокировки отскока, но в случае с прогрессивным механизмом мы будем иметь значительно меньшие скорости поршня и его инерцию в конце сжатия, которые и дают пересжатие воздуха в камере в случае тяжёлого поршня, которое и делает возможным тот самый отскок.
gnom
12-1-2021 02:06 gnom
quote:
но в случае с прогрессивным механизмом мы будем иметь значительно меньшие скорости поршня и его инерцию в конце сжатия, которые и дают пересжатие воздуха в камере в случае тяжёлого поршня, которое и делает возможным тот самый отскок.

"Пересжатие" дает не тяжелый поршень, а "время". Высокое давление обусловлено термодинамическими процессами. При равной настроенной энергии, с легким поршнем и давление и отскок будут выше, чем с тяжелым.
И вводя трансмиссию на привод легкого поршня мы и получаем аналогию работы тяжелого+пружины с высоким коэф. жесткости.
Не только работы, но и тактильного ощущения.

edit log

ag111
12-1-2021 02:07 ag111
Для того, чтобы лёгкий поршень выполнял функцию тяжёлого, он должен двигаться по графику тяжёлого. Вы же хотите, чтобы он сначала двигался быстрее, а потом замедлился. Когда как раз пуля пошла и нуждается в давлении в стволе. Не факт, что энергия пули будет выше.
volevole
12-1-2021 02:07 volevole
В принципе, график движения поршня подобен графику роста и падения давления в камере сжатия, я привел график который возможно получить с помощью прогрессивного механизма, пересжатие в нём будет минимально, что и делает минимальной возможную силу отскока, в камере просто не возникнет таких скачков давления как в случае прямого привода тяжёлого поршня.
volevole
12-1-2021 02:09 volevole
quote:
Изначально написано gnom:

"Пересжатие" дает не тяжелый поршень, а "время". Высокое давление обусловлено термодинамическими процессами. При равной настроенной энергии, с легким поршнем и давление и отскок будут выше, чем с тяжелым.
И вводя трансмиссию на привод легкого поршня мы и получаем аналогию работы тяжелого и жесткой пружиной. Не только работы, но и тактильного ощущения.


это верно только в случае прямого привода поршня, прогрессивный механизм меняет динамику его движения кардинально.
volevole
12-1-2021 02:11 volevole
quote:
Изначально написано ag111:
Для того, чтобы лёгкий поршень выполнял функцию тяжёлого, он должен двигаться по графику тяжёлого. Вы же хотите, чтобы он сначала двигался быстрее, а потом замедлился. Когда как раз пуля пошла и нуждается в давлении в стволе. Не факт, что энергия пули будет выше.
вот как раз когда пуля пошла, тяжёлый поршень и отскакивает с одновременной потерей давления в камере сжатия.

gnom
12-1-2021 02:13 gnom
quote:
прогрессивный механизм меняет динамику его движения кардинально.

Конечно меняет, эмулирует работу этой самой массы
Да, график сгладить таким образом можно, по крайней мере теоретически. Но сгладится он именно из-за увеличения времени прохождения на последнем отрезке. Трансмиссия попросту не позволит ему получить это давление..
Т.е. легкий поршень плюс трансмиссия будут работать примерно как тяжелый с прямым приводом. Плюс, возможно будет доступна более точная настройка.

edit log

ag111
12-1-2021 02:15 ag111
quote:
Изначально написано volevole:
вот как раз когда пуля пошла, тяжёлый поршень и отскакивает с одновременной потерей давления в камере сжатия.


Т.е.функция лёгкого поршня другая,чем у тяжёлого?
volevole
12-1-2021 02:18 volevole
quote:
Изначально написано ag111:

Т.е.функция лёгкого поршня другая,чем у тяжёлого?

с чего? он точно также сжимает воздух в камере))

volevole
12-1-2021 02:22 volevole
quote:
Изначально написано gnom:

Конечно меняет, эмулирует работу этой самой массы
Да, график сгладить таким образом можно, по крайней мере теоретически. Но сгладится он именно из-за увеличения времени прохождения на последнем отрезке. Трансмиссия попросту не позволит ему получить это давление..

с чего вы взяли? общее то время движения поршня одинаково, объёмы одинаковы. Термодинамически тут всё ровно. В точку максимального сжатия поршни приходят за одно время.

volevole
12-1-2021 02:29 volevole
Чисто теоретически, потери в этом случае возможны только за счёт того, что воздух с большой температурой(поскольку скорость роста давления выше в начальный момент сжатия) будет находится в камере большее время до вылета пули, но поскольку процесс этот очень скоротечен, то я очень сомневаюсь что теплопотери будут выше чем потери давления при отскоке поршня.
gnom
12-1-2021 03:20 gnom
quote:
В точку максимального сжатия поршни приходят за одно время.

За одно время с чем?
Мы же исходим из стартового условия одинаковой потенциальной энергии пружины.
И даже если вначале воздействовать на поршень с передаточным отношением 1 к 10, это не означает, что он будет двигаться в 10 раз быстрее. Скорость поршня ограничена не только скоростью распрямления пружины и массой поршня, но и графиком давления. Считайте, что на стартовом участке вы работаете с компресором того же объема, но с кратно большей площадью сечения.
А учитывая, что в конце передача будет уже наоборот, понижающей, предсказать заранее время цикла без испытаний или оочень крутого и продвинутого софта, совершенно нереально.

Я свою ставку сделал. Если все настроить правильно, то легкий поршень будет работать и ощущаться как тяжелый.
Стройте модель, потом поделитесь результатами, посмотрим

edit log

volevole
12-1-2021 03:27 volevole
за одно время с предполагаемым тяжёлым поршнем с непосредственно действующей пружиной.
А вот график давления - не аргумент, поскольку в начале движения поршня и давления небольшие, что как бы и способствует тому, что поршень легче разогнать. Разгону тяжёлого поршня естественно мешает его собственная инерция
gnom
12-1-2021 03:32 gnom
quote:
А вот график давления - не аргумент, поскольку в начале движения поршня и давления небольшие, что как бы и способствует тому, что поршень легче разогнать. Разгону тяжёлого поршня естественно мешает его собственная инерция

Так и с бОльшим диаметром компресора, при том же объеме, получается идентично.
quote:
за одно время с предполагаемым тяжёлым поршнем с непосредственно действующей пружиной.

Вооот!
И все остальное, при правильной настройке тоже окажется примерно идентичным.

edit log

volevole
12-1-2021 04:33 volevole
Я не совсем понимаю, что у вас получается идентично...
При любых настройка, при любых поршнях и пружинах вы не получите график движения поршня, а соответственно и давления,полученный при прямом действии пружины сколь либо идентичный предполагаемому получить с помощью прогрессии.
volevole
12-1-2021 04:39 volevole
при прямом действии пружины вы можете получить график подобный графику при прогрессии только в какой либо его половине, при лёгком поршне в левой, при очень тяжёлом, инерция которого будет столь велика что нивелирует отскок, в правой. Прогрессивный механизм предполагает такое движение поршня как будто его масса изменяется от очень малой до очень большой прямо в процессе движения.
gnom
12-1-2021 04:56 gnom
Просто попробуйте сделать задуманное в железе, там и посмотрим.
А иначе какой во всем этом смысл?

edit log

Beltzer
12-1-2021 05:56 Beltzer
quote:
Originally posted by gnom:

Просто попробуйте сделать задуманное в железе, там и посмотрим.

Боюсь что словосочетания типа "патентоспособное ноу-хау"совершенно исключают возможность публично оценить подобные творения в реальности... 

Вспомним того же широко и печально известного, в узких кругах, "изобретателя" Федорова с его супер искалеченной Муркой пневматической винтовкой... Поставил на свое творчество гриф "патентоспособное ноу-хау", и усё... Патент выстрадал даже, и на стену его повесил дабы систематически фапать на него получать эстетическое наслаждение, а само поделие так и оставил прозябать во мраке безвестности, в единственном числе... А может случиться еще хуже, как с его же супер паровозным само-открывающимся клапаном, например... Тот даже и в жизнь то не воплотился, а сразу канул в аналы истории...

И невдомек тем людям, когда они начинают разговоры типа "не покажу - ибо ноу-хау!", что никто в нашей теме, не копирует и даже реально созданные крайне удачные проекты... Ну типа "Молины" от Гнома , "Слепня" от Слесаря и многого чего другого...
А уж теоретические или реальные но сырые доработки, в теме пневматических винтовок, никто точно красть не станет... Ибо нафиг никому не нужно... Не та ниша чтобы в "нерасскажу-нипокажу" играть... Чай не новый способ дешевой добычи нефтегаза или липиздричества придумал...

И невдомек им горемычным, что если делишься думками и поделками своими, то не исключено что реально совет от кого  дельный получишь, и дело пойдет веселее.. Али просто выдадут реальный риспект от сообщества +лавровый веник венок, и слава твоя  прогремит в веках...


Кстати услышав про идею с рычагами типа Люгеровских, и разгоняющих их торсионах, не могу не поделиться не менее изящной (в плане эффективности и эстетичности) идеей.

Должен же кто-то подать пример изобретательской щедрости...

И так вот моя идея:

1. Внутрь поршня (легкого или суперлегкого) вместо пружины привариваем пруток с нарезанной резьбой (лучше трапецевидной). Или используем "реечную" схему...
2. Сзади, там где спусковой механизм, ставим редуктор со сверхскоростным шаговым двигателем.
3. Данный двигатель связываем со свободно програмируемым контроллером. В контроллер вносим любую необходимую нам характеристику разгона/замедления поршня (легкого или суперлегкого)
4. Подсоединяем это все через выключатель (СК в данном случае) к источнику питания (аккумулятору).
5. "?"
6. PROFIT!!!

Как вы понимаете при том что поршень подается принудительно, вопрос об его отскоке отпадает сам собой...

Ну и бонусом - вишенка на тортик: Чтобы сделать данную винтовку независимой от внешних источников питания, в приклад монтируем ручную динамо машину.

Пользуйтесь! Дарю!!!

edit log

steber
12-1-2021 07:43 steber
volevole, с вашей идеей надо не в ППП, а в ПЦП - вот там между ударником и клапаном самое ей место

Ignat
12-1-2021 09:32 Ignat
quote:
Originally posted by volevole:

Чисто теоретически, потери в этом случае возможны только за счёт того, что воздух с большой температурой(поскольку скорость роста давления выше в начальный момент сжатия) будет находится в камере большее время до вылета пули, но поскольку процесс этот очень скоротечен, то я очень сомневаюсь что теплопотери будут выше чем потери давления при отскоке поршня.


Есть у меня подозрение, что в случае полёта поршня по Вашему графику будет интересная подлянка.

Как отметил docalex, точка старта пули - 0.5мс до точки реверса поршня. Т.е. на графиках это порядка 6.5мс. А по Вашему графику поршень в эту же точку приедет не в 6.5мс, а где-то в 4.5мс, что повлечёт более ранний старт пули и, соответственно, рост мёртвого объёма.
Хотя эта же подлянка может оказаться и в плюс, в смысле упрощения фиксации поршня в передней точке ввиду уменьшения силы противодейтсвия.

А вот ежели бы график развернуть прогибом в другую сторону - тут могло бы сильно интереснее получиться с точки зрения мощности. В смысле что в начале движения более низкая скорость на процесс сжатия не повлияет почти никак, а вот более высокая скорость в конце может дать изменение, правда, неясно в какую сторону: или в сторону увеличения скорости вылета, ибо инерция выше и времени на разворот поршня потребуется больше, что даст больше времени пуле на разгон высоким давлением, или наоборот, вниз - ибо после разворота и отскок должен быть дальше, чем сейчас...

----------
Жизнь хороша, если есть ППШ!

ag111
12-1-2021 10:45 ag111
Фсе гораздо проще, в приёмной части ставим магнит на килограммчик. Потом поршень отрываем винтовым домкратом. Можно с электроприводом. Не читали дядька Альтшуллера.
ag111
12-1-2021 10:47 ag111
quote:
Изначально написано gnom:

За одно время с чем?
Мы же исходим из стартового условия одинаковой потенциальной энергии пружины.
И даже если вначале воздействовать на поршень с передаточным отношением 1 к 10, это не означает, что он будет двигаться в 10 раз быстрее. Скорость поршня ограничена не только скоростью распрямления пружины и массой поршня, но и графиком давления. Считайте, что на стартовом участке вы работаете с компресором того же объема, но с кратно большей площадью сечения.
Площадь сечения ТС похоже считает каким-то ругательством.😎
volevole
12-1-2021 11:35 volevole
quote:
Изначально написано Beltzer:

И невдомек тем людям, когда они начинают разговоры типа "не покажу - ибо ноу-хау!", что никто в нашей теме, не копирует и даже реально созданные крайне удачные проекты...

Лично я альтруист)) и моё нежелание приводить конкретные механизмы связано лишь с тем, что может кому-то интересен вопрос патентования, поскольку, как уже говорилось, применения в пневматическом оружии подобных схем я не встречал, а самих реальных рычажных механизмов с прогрессией существует множество, то вы можете самостоятельно взять ЛЮБОЙ такой механизм и засунуть его в пневматику. И любое такое решение будет патентноспособно.

Ignat
12-1-2021 12:11 Ignat
quote:
Originally posted by volevole:

И любое такое решение будет патентноспособно.


Ну если лавры Фёдорова покоя не дают - то таки да.
А с практической точки зрения - 99.99% таких решений будут хоть и патентоспособны, но не жизнеспособны.

----------
Жизнь хороша, если есть ППШ!

Beltzer
12-1-2021 12:13 Beltzer
quote:
Originally posted by volevole:

а самих реальных рычажных механизмов с прогрессией существует множество, то вы можете самостоятельно взять ЛЮБОЙ такой механизм и засунуть его в пневматику. И любое такое решение будет патентноспособно.

Патентоспособно безусловно. Но патентоспособность никоим образом не гарантирует работоспособности. Что я собственно привел в примере выше. А сам по себе патент не более чем подтирка, когда предмет патентования - хрень.

И повторюсь, в нашей нише никому не интересно патентовать теоретические додумки и сырые прототипы. Интерес может быть тогда, когда изделие готово к серийному выпуску. Да и то не факт. Что до защиты авторских прав, то ежели китаёзам что приглянется, насрать им на чьи то авторские права. А именно они и есть наиболее вероятные потенциальные производители подобных продуктов...

edit log

volevole
12-1-2021 12:26 volevole
рычажные механизмы с прогрессией успешно используются в самых различных областях техники, поэтому насчёт работоспособности я бы не делал скоропостижных заявлений. Просто то, что это рычажный механизм с прогрессией далеко не всегда очевидно. Например банальный КШМ в любом двигателе внутреннего сгорания тот самый механизм.

edit log

volevole
12-1-2021 13:24 volevole
quote:
Изначально написано Ignat:

Есть у меня подозрение, что в случае полёта поршня по Вашему графику будет интересная подлянка.

Как отметил docalex, точка старта пули - 0.5мс до точки реверса поршня. Т.е. на графиках это порядка 6.5мс. А по Вашему графику поршень в эту же точку приедет не в 6.5мс, а где-то в 4.5мс, что повлечёт более ранний старт пули и, соответственно, рост мёртвого объёма.
Хотя эта же подлянка может оказаться и в плюс, в смысле упрощения фиксации поршня в передней точке ввиду уменьшения силы противодейтсвия.

А вот ежели бы график развернуть прогибом в другую сторону - тут могло бы сильно интереснее получиться с точки зрения мощности. В смысле что в начале движения более низкая скорость на процесс сжатия не повлияет почти никак, а вот более высокая скорость в конце может дать изменение, правда, неясно в какую сторону: или в сторону увеличения скорости вылета, ибо инерция выше и времени на разворот поршня потребуется больше, что даст больше времени пуле на разгон высоким давлением, или наоборот, вниз - ибо после разворота и отскок должен быть дальше, чем сейчас...


я написал, что это график в первом приближении. На нём видно что максимальное постоянное давление в камере будет равно импульсному давлению пересжатия в случае тяжёлого поршня при непосредственно действующей пружине, но ничто не мешает опустить верхнюю ветку графика до давления страгивания пули.

бродник1456
12-1-2021 15:30 бродник1456
очередной кулибин -никуя не понятый на родине
Ignat
12-1-2021 17:05 Ignat
quote:
Originally posted by volevole:

ничто не мешает опустить верхнюю ветку графика до давления страгивания пули.


Не уловил идеи. Опустили верхнюю ветку до страгивания пули (т.е. где-то до 2 дюймов смещения на графике), а последняя четверть дюйма когда будет дожиматься, с какой скоростью и будет ли вообще???

----------
Жизнь хороша, если есть ППШ!

volevole
12-1-2021 18:52 volevole

click for enlarge 682 X 428  42.3 Kb
volevole
12-1-2021 18:53 volevole

click for enlarge 682 X 428  42.3 Kb

Guns.ru Talks
Пневматическое оружие
Прогрессия в пружинно-поршневом механизме ( 2 )