Guns.ru Talks
Пневматическое оружие
Прогрессия в пружинно-поршневом механизме ( 5 )

тема закрыта

вход | зарегистрироваться | поиск | картинки | календарь | поиск оружия, магазинов | фотоконкурсы | Аукцион
Автор
Тема: Прогрессия в пружинно-поршневом механизме
volevole
10-1-2021 16:03 volevole персональное сообщение 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.
Petrucha
19-1-2021 16:01 Petrucha персональное сообщение Petrucha
Ну, рациональное зерно в предложении ТС есть.
На сегодня имеется реализованный проект Алексея (docalex). Постоянно присоединенная масса в противоходе. Имеем рост энергии, кпд, отсутствие отдачи и минусом - затянутый выстрел.
Также есть теоретически идеальный вариант: облегченный до предела поршень (а то еще и с противовесом), усиленная пружина и стопор поршня в передней точке. Нереально вследствие нагрузок и недостаточного быстродействия зацепа.
Еще напрашивается клапан, но то же быстродействие и МО. Не работает, даже пробовал делать.
Теперь нелинейность. Допустим, на 80% хода облегченного поршня добавляем ему инерции. Следующие 10% хода он эти маховики разгоняет, а оставшиеся 10% маховики дотягивают его до передней стенки, и в момент вылета пули из ствола вся эта кибениматика останавливается. Должно работать. Но эффективность будет тем выше, чем короче эта фаза дополнительной инерции. И тем выше нагрузки на механизм. В пределе получим зацеп.
Я как-то пытался оценить потери от отскока, получилось процентов 10 скорости пули. Если настоящий буйный, то можно считать, строить, пробовать.
Но РСР все равно не победить, коммерческого проекта не получится.
З.Ы. Вот еще моя старая идея еще, можете патентовать. ))
пост ? 7.
https://guns.allzip.org/topic/24/109671.html
Beltzer
19-1-2021 21:21 Beltzer персональное сообщение Beltzer
quote:
Originally posted by Petrucha:

Ну, рациональное зерно в предложении ТС есть.

В чем это зерно если не секрет? Я лично вижу теории ни  о чем... А ля, "в космос можно полететь не только на ракете, но и с помощью большой рогатки..."
quote:
Originally posted by Petrucha:

Ну, рациональное зерно в предложении ТС есть.

Осталось понять в чем состоит именно предложение...
quote:
Originally posted by Petrucha:

усиленная пружина и стопор поршня в передней точке.

Куда тогда денется энергия отскока?

edit log

gnom
19-1-2021 22:01 gnom персональное сообщение gnom
quote:
З.Ы. Вот еще моя старая идея еще, можете патентовать. ))
пост ? 7.

Сложно читать в зеркале, вот нормальная ссылка
https://forum.guns.ru/forummessage/24/109671.html
quote:
Куда тогда денется энергия отскока?

Отскок, это следствие. Энергия не его, а сжатого и нагретого газа.
Правильнее было бы задать вопрос, а сколько ее, этой энергии теряется на отскоке.
quote:
Я как-то пытался оценить потери от отскока, получилось процентов 10 скорости пули.

Для 20Дж, это получается где то около 7%

edit log

Beltzer
19-1-2021 22:16 Beltzer персональное сообщение Beltzer
quote:
Originally posted by gnom:

Отскок, это следствие. Энергия не его, а сжатого и нагретого газа.
Правильнее было бы задать вопрос, а сколько ее, этой энергии теряется на отскоке.

Я именно в контексте мега-дурной пружины и сверхлегкого поршня имел ввиду. Удар этой системы в воздушную подушку, и моментальный клин в переднем положении... Мега-дурная пружина же кроме энергии и массу будет иметь соответствующую... Или опять я куда-то не туда смотрю? Я не в смысле поспорить, а в смысле понять...

edit log

docalex
19-1-2021 22:24 docalex персональное сообщение docalex
quote:
Originally posted by Petrucha:

потери от отскока, получилось процентов 10 скорости пули


Я знал, что ты придешь!
С уважением, А.
Dark_Nomad
19-1-2021 22:39 Dark_Nomad персональное сообщение Dark_Nomad
quote:
Изначально написано docalex:

Я знал, что ты придешь!
С уважением, А.

Левиафаны пневмодела стали всплывать ))

gnom
19-1-2021 23:13 gnom персональное сообщение gnom
quote:
Я именно в контексте мега-дурной пружины и сверхлегкого поршня имел ввиду. Удар этой системы в воздушную подушку, и моментальный клин в переднем положении... Мега-дурная пружина же кроме энергии и массу будет иметь соответствующую... Или опять я куда-то не туда смотрю? Я не в смысле поспорить, а в смысле понять...

Мы не рассматриваем ситуация с упругим соударением, в норме его быть не должно.
Если смотреть все на те же графики акселерометра, то величина перегрузки вырасти вообще не должна.

Другое дело, тут возникает вопрос. А если, предположим, все таки ловить отскок. Ловить его где? У самого дна, или все же дать допуск? Как вычислить "высоту подушки"?
Так же и с клапанами. А не отрежет ли клапан часть МО? Точнее сказать, отрежет точно. Не будет ли это компенсировать отсутствие самого отскока? Точнее, опять же будет, но в какой степени?
Тут только пробовать
з.ы. Все таки почитал по вышеприведенной ссылке, освежил память
Увеличение объема перепуска должно помочь.

edit log

Beltzer
19-1-2021 23:32 Beltzer персональное сообщение Beltzer
quote:
Originally posted by gnom:

Другое дело, тут возникает вопрос. А если, предположим, все таки ловить отскок.


"Ловить отскок" как я понимаю, это ловить его механическим путем, когда он уже по факту есть. Т.е принимать его энергию на какой либо механизм, жестко связанный с "цилиндром". Получим тот же самый расколбас, только теперь это дело не будет ничем демпфироваться (как в случае с свободным поршнем и пружиной). По идее получим тот же самый на*бок, только теперь уже не в пружину, а жестко и непосредственно в цилиндр/тыльник... И чем это может быть лучше?
gnom
19-1-2021 23:35 gnom персональное сообщение gnom
quote:
"Ловить отскок" как я понимаю, это ловить его механическим путем, когда он уже по факту есть. Т.е принимать его энергию на какой либо механизм, жестко связанный с "цилиндром". Получим тот же самый расколбас, только теперь это дело не будет ничем демпфироваться (как в случае с свободным поршнем и пружиной). По идее получим тот же самый на*бок, только теперь уже не в пружину, а жестко и непосредственно в цилиндр/тыльник... И чем это может быть лучше?

Нет, газ "давит" во все стороны. А поршень предполагается "ловить" на нулевой или около нулевой скорости.
Вот крепление "защелки" оторвать может. Или саму защелку сломать.

edit log

Petrucha
19-1-2021 23:40 Petrucha персональное сообщение Petrucha
quote:
Originally posted by gnom:

Ловить его где?


Лучше всего ловить его не "где", а "когда". Как только скорость поршня знак поменяет. В противном случае при уходе настройки или смене пули начнутся проблемы. Либо до зацепа не дойдет, либо цеплять будет с ударом.
Petrucha
19-1-2021 23:41 Petrucha персональное сообщение Petrucha
quote:
Originally posted by docalex:

Я знал, что ты придешь!


Алексей, привет!
Petrucha
19-1-2021 23:50 Petrucha персональное сообщение Petrucha
click for enlarge 947 X 318 4.4 Kb

Вот еще старенькое свое нашел. Красная деталь - нарезанное на секторы кольцо.

edit log

Beltzer
19-1-2021 23:52 Beltzer персональное сообщение Beltzer
quote:
Originally posted by gnom:

А поршень предполагается "ловить" на нулевой или около нулевой скорости.

Но нулевая скорость и при "свободном" поршне так или иначе есть. Только после нее всё это дело шустро валит в обратном направлении. И вот эта энергия и работает на эту самую "защелку", в следствие чего ее может сломать, сорвать вместе с креплением и т.п. Иначе с чего бы этой защелке вдруг ломаться?

edit log

Beltzer
20-1-2021 00:01 Beltzer персональное сообщение Beltzer
quote:
Originally posted by Petrucha:

Красная деталь - нарезаное на сегменты кольцо.

Даже не принимая в расчет характеристики материала цилиндра, поршня и кольца (прочность, твердость и пр.), и опуская вопрос как это потом расклинить, непонятно куда вдруг исчезнет энергия, заставляющая поршень отскакивать обратно... Правда непонятно...

edit log

gnom
20-1-2021 00:02 gnom персональное сообщение gnom
quote:
Только после нее всё это дело шустро валит в обратном направлении.

А в случае своевременной поимки валить уже не будет.
quote:
Иначе с чего бы этой защелке вдруг ломаться?

Поломка защелки не равно еще одному пику перегрузки. Ломается она условно в статике, от давления, велечиной ~ в тонну сил, которое давит и вперед тоже.
quote:
Лучше всего ловить его не "где", а "когда".

Да, очень элегантное решение на картинке, а главное очень легко реализуемое для тестирования.
Со смазкой только надо будет думать и угол с зазорами подбирать.
Вот только если эту штуку заклинит, вот тогда будет весело разбирать
Хотя можно будет сделать паз в поршне и вкрутить тягу для освобождения ударом назад. Думаю достаточно будет один сегмент из трех стронуть.

edit log

Petrucha
20-1-2021 00:11 Petrucha персональное сообщение Petrucha
Да, если закусит - жоппа. Пружину не перекачивать, тогда после падения давления ГП будет чуть продвигать поршень вперед и он расклинится. Боюсь, даже при штатной работе клинья будет плющить, цилиндр раздувать или задирать.
Beltzer
20-1-2021 00:14 Beltzer персональное сообщение Beltzer
quote:
Originally posted by gnom:

А в случае своевременной поимки валить уже не будет.


Блин, реально видимо что-то не догоняю... Газ в ствол уйдет что-ли получается, и отдачи тупо не будет?
gnom
20-1-2021 00:15 gnom персональное сообщение gnom
quote:
Да, если закусит - жоппа. Пружину не перекачивать, тогда после падения давления ГП будет чуть продвигать поршень вперед и он расклинится. Боюсь, даже при штатной работе клинья будет плющить, цилиндр раздувать или задирать.

Надо выносить эту конструкцию наружу. Это же фрикционный храповик, который можно исполнить отдельно и приварить к поршню.

edit log

gnom
20-1-2021 00:16 gnom персональное сообщение gnom
quote:
Блин, реально видимо что-то не догоняю... Газ в ствол уйдет что-ли получается, и отдачи тупо не будет?

Конечно, куда же ему еще деваться?
Отдача будет, куда же ей деваться?
Beltzer
20-1-2021 00:43 Beltzer персональное сообщение Beltzer
quote:
Originally posted by gnom:

Отдача будет, куда же ей деваться?

Так смысл во всем этом тогда? Несколько процентов к дури прибавить что-ли? Не слишком ли сложно? Я то полагал, что это для того, чтобы влияние отскока на точность выстрела убрать...

edit log

gnom
20-1-2021 00:48 gnom персональное сообщение gnom
quote:
Надо выносить эту конструкцию наружу. Это же фрикционный храповик, который можно исполнить отдельно и приварить к поршню.

Вот немного, завтра дорисую.


click for enlarge 1143 X 748 44.6 Kb

.

click for enlarge 794 X 574 20.8 Kb

edit log

gnom
20-1-2021 00:54 gnom персональное сообщение gnom
quote:
Изначально написано Beltzer:

Так смысл во всем этом тогда? Несколько процентов к дури прибавить что-ли? Не слишком ли сложно? Я то полагал, что это для того, чтобы влияние отскока на точность выстрела убрать...

Ну, если загадывать и надеяться на лучшее, то амплитуда тоже упростится.
Плюс, повысится КПД, т.е. при прочих равных можно обходиться более слабой пружиной\более легким поршнем.
Но вообще, конечно же, это больше теоретические изыскания, которые вряд ли когда то найдут промышленное применение.

edit log

gnom
20-1-2021 04:14 gnom персональное сообщение gnom
Думаю, принципиально готово, можно пробовать критиковать
Чистовой паз в трубе можно вырезать электроэрозией.


click for enlarge 1871 X 1280 113.0 Kb

edit log

Assignee139
20-1-2021 07:04 Assignee139 персональное сообщение Assignee139
надо еще отверстие для прута с молотком чтобы расклинивать после выстрела винтовку
почему просто фрикционное кольцо не расположить вне стакана?

edit log

иваныч
20-1-2021 12:49 иваныч персональное сообщение иваныч
Мне кажется кривошип проще, и у него в конце хода усилие увеличивается, а прямохода накапливается за счет инерции массы поршня.
C/\ECAPb
20-1-2021 19:15 C/\ECAPb персональное сообщение C/\ECAPb
Тоже вкину пять копеек: в поршень неподвижно заделан граненый витой шток, на свободном конце которого находится цилиндрический груз, имеющий возможность двигаться вдоль этого штока. При этом движении - или, точнее, при движении штока сквозь этот груз - он (груз), естественно, получает вращение. Для свободы вращения он помещен между двумя упорными подшипниками. Пружина на рисунке условно не показана, она находится на штатном месте внутри поршня. Действие системы: поршень под действием пружины двигается в положенном направлении, таща за собой шток. Шток заставляет раскручиваться груз, который таким образом становится маховиком. При достижении поршнем крайней передней точки шток тоже останавливается, но маховик за счет накопленного момента инерции стремится продолжить свое вращение и теперь уже воздействует на шток, препятствуя отскоку поршня. Чисто умозрительно - вроде работоспособная система...

click for enlarge 1582 X 624  53.1 Kb
volevole
20-1-2021 19:27 volevole персональное сообщение volevole
quote:
Изначально написано C/\ECAPb:
Тоже вкину пять копеек: в поршень неподвижно заделан граненый витой шток, на свободном конце которого находится цилиндрический груз, имеющий возможность двигаться вдоль этого штока. При этом движении - или, точнее, при движении штока сквозь этот груз - он (груз), естественно, получает вращение. Для свободы вращения он помещен между двумя упорными подшипниками. Пружина на рисунке условно не показана, она находится на штатном месте внутри поршня. Действие системы: поршень под действием пружины двигается в положенном направлении, таща за собой шток. Шток заставляет раскручиваться груз, который таким образом становится маховиком. При достижении поршнем крайней передней точки шток тоже останавливается, но маховик за счет накопленного момента инерции стремится продолжить свое вращение и теперь уже воздействует на шток, препятствуя отскоку поршня. Чисто умозрительно - вроде работоспособная система...

в части динамики система эквивалентна простому утяжелению поршня, просто момент инерции движения заменяется на момент инерции вращения, поскольку момент инерции вращения в такой конфигурации значительно меньше момента инерции движения, то увеличение массы вращающегося цилиндра должно быть значительно(на порядки) больше простого увеличения массы поршня. Система не имеет смысла.
Beltzer
20-1-2021 19:29 Beltzer персональное сообщение Beltzer
quote:
Originally posted by C/ECAPb:

Шток заставляет раскручиваться груз, который таким образом становится маховиком. При достижении поршнем крайней передней точки шток тоже останавливается, но маховик за счет накопленного момента инерции стремится продолжить свое вращение и теперь уже воздействует на шток, препятствуя отскоку поршня.

Это какая же масса у этого маховика должна быть, чтобы такой нагрузке противодействовать? Да и пружина должна быть аховой чтобы такую массу разогнать...

edit log

volevole
20-1-2021 19:38 volevole персональное сообщение volevole
кроме того, такой системе весь момент вращающегося маховика при разгоне и торможении будет вращать само оружие. И если его центр масс находится не на оси ствола, то это будет северная лиса мутировавшая до размеров белого медведя..
ag111
20-1-2021 21:14 ag111 персональное сообщение ag111
Интересно, привод поршня тросиком возможен? Прочность технических нитей за предельная.
docalex
20-1-2021 21:32 docalex персональное сообщение docalex
quote:
Originally posted by ag111:

привод поршня тросиком возможен?


Привод - это неопределенное понятие чего-то.
Прочность не запредельная, но возможен. Тросик ф 2мм выдерживает 280-340 кГс. Многократно.
иваныч
21-1-2021 07:34 иваныч персональное сообщение иваныч
В двухпоршневой уже применяется.
steber
21-1-2021 09:54 steber персональное сообщение steber
Вот мысль пришла: снаружи поршня надеть трубчатый клин с относительно большой массой, который вбивает себя за счёт инерции. Расклинивать после выстрела - отдельной тягой, связанной с тягой взвода. Набросал по-быстрому, опаздывая на работу, простите за скомканность
click for enlarge 1248 X 936 82.0 Kb

edit log

volevole
21-1-2021 10:38 volevole персональное сообщение volevole
по поводу присоединённой массы, в книге у Gardew описан механизм в котором внутри основного поршня находится свободный инерционный поршень который болтается туда сюда, правда не описано насколько, идея в том, что после остановки основного поршня на максимуме давления, он догоняет его и не даёт отскочить. Это принцип безоткатного космического молотка в котором в пустотелом бойке находится свинцовая дробь в момент удара смещающаяся и гасящая отскок,так вот я подумал, а почему бы на лёгком стальном поршне не использовать такой же утяжелитель со свинцовой дробью?

edit log

Petrucha
21-1-2021 10:58 Petrucha персональное сообщение Petrucha
Если я что-нибудь в чем-нибудь понимаю, volevole имеет в виду механизм, напоминающий человека, отжимающегося от пола. В первом приближении выглядит реализуемо.
Хочется конечно, чтобы дополнительные массы смещались назад, а не вперед.
И чтобы механизм в режиме удержания отскока работал на растяжение.
Но тогда уродец получается.
А основное, что меня смущает, это уши на поршне. Юбка там тонкая, так как внутри пружина. Взводить за такое ухо можно, а вот тонну держать уже сомнительно. А еще ночью приходит кариес, то есть ДИЗЕЛЬ. ))
Про хороший дизель вам Виталий расскажет, когда раздувает цилиндр, поршень в гармошку и задник выносит. Но даже неизбежный послесборочный дизель это многократное увеличение давления, ибо детонация.
Petrucha
21-1-2021 11:08 Petrucha персональное сообщение Petrucha
quote:
Originally posted by volevole:

утяжелитель со свинцовой дробью?



Уууу, как все запущено! ))
У Кардью в этой книжке очень много несуразностей, она только на новичка производит впечатление. На меня в свое время тоже произвела.

quote:
Originally posted by steber:

снаружи поршня надеть трубчатый клин


Так на предыдущей странице есть. )
C/\ECAPb
21-1-2021 17:49 C/\ECAPb персональное сообщение C/\ECAPb
quote:
в части динамики система эквивалентна простому утяжелению поршня, просто момент инерции движения заменяется на момент инерции вращения, поскольку момент инерции вращения в такой конфигурации значительно меньше момента инерции движения, то увеличение массы вращающегося цилиндра должно быть значительно(на порядки) больше простого увеличения массы поршня. Система не имеет смысла.

Или кто-то не увидел смысла... Разница с тяжелым поршнем и описанной системой в том, что хоть тяжелый, хоть легкий поршень сжимает перед собой воздух до такого давления, которое преодолевает момент инерции самого поршня + усилие уже разжатой пружины, получается отскок. А в описанной системе - момент вращения маховика не противодействует отскоку напрямую, а на какой-то момент создает жесткую механическую связь поршня с корпусом компрессора. Вот насчет того, что крутящий момент будет передаваться на саму винтовку - действительно, не учел. Ну так это же просто игра ума, и смысла в ней ровно столько же, сколько и в других предложениях.

------
Хорошо смеется тот, кто стреляет первым.


volevole
21-1-2021 19:28 volevole персональное сообщение volevole
quote:
Изначально написано Petrucha:

Уууу, как все запущено! ))
У Кардью в этой книжке очень много несуразностей, она только на новичка производит впечатление. На меня в свое время тоже произвела.)

насколько я понял, в книге описана реально существующая модель винтовки.Я описал реальный инструмент используемый в космосе. Что касается дроби, то я не вижу причин по которой такая система не будет работать в случае заполнения утяжелителя дробью в вязкой жидкости, причём вязкость жидкости можно подобрать так что весь отскок будет погашен.
Что у вас запущено, я понятия не имею.

volevole
21-1-2021 19:37 volevole персональное сообщение volevole
quote:
Изначально написано C/\ECAPb:

Или кто-то не увидел смысла... Разница с тяжелым поршнем и описанной системой в том, что хоть тяжелый, хоть легкий поршень сжимает перед собой воздух до такого давления, которое преодолевает момент инерции самого поршня + усилие уже разжатой пружины, получается отскок. А в описанной системе - момент вращения маховика не противодействует отскоку напрямую, а на какой-то момент создает жесткую механическую связь поршня с корпусом компрессора. Вот насчет того, что крутящий момент будет передаваться на саму винтовку - действительно, не учел. Ну так это же просто игра ума, и смысла в ней ровно столько же, сколько и в других предложениях.


момент инерции предполагаемого маховика 1\2mr^2
ag111
21-1-2021 19:41 ag111 персональное сообщение ag111
Похоже тут та же проблема, что и у Нагана. Производитель решает проблему, которой у потребителя нет.

Guns.ru Talks
Пневматическое оружие
Прогрессия в пружинно-поршневом механизме ( 5 )