Belastning av låsen til brekkvåpen

Fine bileter og kjekk oppgave men ringteorien din er feil.

 

Eg gløymte eit viktig grensetilfelle. Hvis låskassen er innspendt i ei skruestikka rett bak rekylflata eller har veldig stor masse (f.eks. 1tonn)vil det bara vera ringtverrsnittet som belastar låsen.

 

Tusen takk, jeg tar dette som den første uforbehodne tilståelsen.

Siden løp og baskyle er en enhet hvor blir den ekstra kraften av? Varme og strekk i metallet? Mindre rekyl fordi en del av energien blir absorbert av våpenet?

Mindre rekyl.

 

Det er vel forenlig med praktiske eksempler, en 6,5x57R gir mindre rekyl enn 8x57IRS.

@ - Amatør

Du kommenterer mitt utsagn om rekylkrefter på en feil måte, jeg kommenterte følgende utsagn:

"Hvis du velger å holde sylinderen fast i toppen i steden for i bunnen vil rekylkreftene også gi strekk i sylinderveggene."

 

Dersom du med ditt kommentar mener at rekylkrefter virker inne i kammeret på et våpen så tar du feil. Rekyl er den bevegelse som våpenet får i motsatt retning av ejekta. Rekylkraft er den kraften som rekylbremsen eller skytteren motvirker eller absorberer.

 

Jeg har tegnet en liten figur som viser fordelingen av det aksiale trykket inne i en hylse før kula har flyttet seg. Figuren har en bitteliten dydbe.

La oss tenke oss til at hysla sitter i kammeret på en våpen med "normal vekt"

Det er tolkningen av hvordan disse kreftene virker som må være kilden til missforståelse.

Jeg har tegnet tre kraftpar inne i hylsa. Alfa øverst og nederst og Beta i midten.

Alfakreftene virker på ringarealet forran og bakkanten av hylsa bak. Dette fører til at en eller annen kraft må holde hylsas skulder på plass. Denne jobben tar låsen seg av. Dette tror jeg alle er enige om.

 

Det som vi ikke er enige om er hva som belastes av det kraftparet i midten.

Fremover omsettes kraften til kinetisk energi i kula.

Hviklen motreaksjon får kreftene som virker bakover?

 

Her vil jeg ikke skrive hva jeg mener, men utfordre andre til å si hva de mener kraften tas opp av (omsettes til) og i hvilken grad dette medfører flere oppgaver for låsen.

Her vil jeg ikke skrive hva jeg mener, men utfordre andre til å si hva de mener kraften tas opp av (omsettes til) og i hvilken grad dette medfører flere oppgaver for låsen.

 

Skal jeg holde kjeft også?

Nei kom for all del med din teori, slik at vi får vann på mølla

Ok, siden jeg har identifisert at det er en manglende forståelse for begrepet motkraft, skal jeg gi en beskrivelse hvor dette ikke inngår.

 

Jeg har tegnet en liten figur som viser fordelingen av det aksiale trykket inne i en hylse før kula har flyttet seg. Figuren har en bitteliten dydbe.

La oss tenke oss til at hysla sitter i kammeret på en våpen med "normal vekt"

Det er tolkningen av hvordan disse kreftene virker som må være kilden til missforståelse.

 

Jeg har tegnet tre kraftpar inne i hylsa. Alfa øverst og nederst og Beta i midten.

Alfakreftene virker på ringarealet forran og bakkanten av hylsa bak. Dette fører til at en eller annen kraft må holde hylsas skulder på plass. Denne jobben tar låsen seg av. Dette tror jeg alle er enige om.

 

Arbeid = kraft ganger vei.

 

Alle kreftene α og β bakover, dytter på et fast punkt og den flytter seg ikke. Veien er null. Ingen av disse tre kreftene bakover utfører noe arbeid.

 

β framover flytter kula fremover og gjør et arbeid på den. Den får bevegelsesenergi (½mv²)

 

α freftene forover, strekker kammerveggen med en kort strekning s, så det blir gjordt et lite arbeid på veggen. i denne nesten todimensjonale modellen, virker kammerveggen som en fjær, hvor F=kx (k er fjærkonstanten)

 

fjærene vil bli forlenget helt til -kreftene blir balansert, dvs s=x, ergo blir arbeidet som blir gjort her lagret som spenningsenergi i fjæra, dvs .

 

α=kx x=α/k

 

Spenningsenergi i veggen:

 

½kx²=½α²/k

 

Den observante leser ser at β ikke er en del av dette regnestykket.

 

 

Hadde det vært friksjon med i dette bildet, ville arbeidet av friksjonskraften fremover, den som virker på løpet, ville blitt til varme. Friksjonskraften som virker på kula, vil gjøre et negativt arbeid, på kula. og stjele litt av bevegelses energien.

Kraftparene "alfa" vil spenne opp mekanismin, og belaste låsen, men vil ikke generere rekyl, eller aksellerere kulen.

 

Kraftparet "beta" vil aksellerer kulen fremover, og forsøke å aksellerer baskylen bakover. Er baskylen fast eller veldig tung, vil dette ikke gi krefter på låsingen. Er baskylen lett og ikke fastspent, vil kraften måtte tas opp av låsen.

Beklager mine kjære debattanter, jeg må sterkt beklage at min gode venn Per-S har rett.

Det var en stund jeg betvilte mine kunnskaper i mekanikk, fysikk og matematikk.

Presset på låsen er kunne styrt av to elementer. Kammertrykk, og Dreierboltens fysisk plassering i forhold til kammerlåsen.

Hvordan våpenet henges opp eller festes har ingen betydning for saken,

 

Og jeg må beklage at din venn tar feil.

Arealer

 

Hylsehodet: A1

Løp: A2

Hylsehode-løp: A1-A2=A3

 

Trykk

 

Kammertrykk: P

 

Vektorer

 

Høyrevektor: (->)

Venstrevektor: (<-)

 

Rekneregel for vektorer: (->)=-(<-)

 

 

Krefter

 

Hylsehodets kraft mot baskylen: Fh(<-)=P*A1

 

Kraft som virker på kula: Fk(->)=P*A2

 

Reaksjonskraften av kraften som virker på kula: Fr(<-)=-Fk(->)

 

Reaksjonen av reaksjonskraften(Fr(<-)): -Fr(<-)=Fk(->)

 

“Lord of the rings” kraften: Fl(->)=P(A1-A2)=P*A3

 

Kraft i låsing: Fs(->)

 

 

Prinsipper:

 

I en statisk betraktning er summen av kreftene lik null.

 

Ethvert legeme som inngår i en statisk betraktning kan isoleres fra alle andre legemer som inngår og holdes i balanse (uten akselerasjon) ved de krefter som er til stede og virker på legemet fra omgivelsene.

 

Således kan vi betrakte baskylen separat, løpet separat eller løp og baskyle separat.

 

 

 

Krefter ved statisk betraktning av løp og baskyle samlet:

 

De eneste kreftene som påvirker legemet (løp+baskyle) og holder det i ro er ytre krefter – indre krefter motvirker hverandre:

 

1.Reaksjonen av kraften som virker på kula;

-Fk(->)=Fr(<-)

 

2.Oppspenningen;-Fr(<-)=Fk(->)

 

 

Situasjon 1; fritt opphengt baskyle med "oppspenningen" i baskylen

 

De eneste krefter som påvirker baskylen og holder den i ro er kraften fra hylsa, i låseområdet og oppspenningen.

 

Sum av krefter er lik null gir:

 

Fh(<-)+Fk(->)+Fs(->)=0

 

Låsekraftens størrelse og retning blir:

 

Fs(->)=-Fh(<-)-Fk(->)=Fh(->)-Fk(->)

 

Situasjon 2; fritt opphengt baskyle (uten oppspenning)

 

De eneste krefter som påvirker baskylen og holder den i ro er kraften fra hylsa og låseområdet - Fk(->)=0!;

 

Fh(<-)+Fs(->)=0

 

Låskraftens størrelse og retning blir:

 

Fs(->)=Fh(->)

 

 

Oppsumering og konklusjon

 

Situasjon 1 tilsvarer belastningen ved oppspenning i baskyle. Situasjon 2 tilsvarer oppspenning i løp.

 

I situasjon 1 er størrelsen av låskraften mindre enn i situasjon 2.

 

Belastningen på låsen er mindre i situasjon 1 enn i situasjon 2.

 

Amatør sine reknestykker er riktige. De som betviler dem tar styggelig feil!

Eg var nok litt kjapp med skruestikka. Då vil krafta frå ringtverrsnittet gå ned og trykka framover på svingbolten. Det same med friksjonen/stukinga av haggel eller kula. Dette er belastningen som låskassa har framfor støytbotnen. Sidan ei hagla har mindre ringareal og mindre friksjon blir det mindre belastning.

I eit normalt tilfelle med rekyl blir det same kraft framover på rekylbolten som ovanfor men nå trekker krafta på støytbotnen bakover med ei kraft lik produktet av trykk og hylsetverrsnitt. Denne krafta er større og forskjellen gir bevegelse bakover (rekyl). Altså same belastning frå ei rifla som ei hagla gitt at produktet av trykk og hylsetverrsnitt er likt. Rekylbevegelse eller fast innspendt gir altså stor forskjell i belastningen.

Etter en lang dag på skytebanen er jeg nå kommet hjem og har lest de siste innlegg.

Min konklusjon er uforandret, hvor låsen er hengt opp er uten praktisk betydning for belastningen som låsen blir utsatt for.

Begrunnelse har jeg kommet med tidligere.

 

For de som fremdeles er uenig med meg har jeg en oppgave: Forklar hvordan denne teorien virker på en boltmekanisme.

 

Ellers har tråden stor underholdningsverdi, det dukker stadig opp nye vinklinger.

Tror de fleste i denne debatten skal ta en liten titt på et brekk våpen.

Og se på låsen og trykk kammeret. Koble ut alle andre elementer.

Og så tegne opp et vektor diagram med fordeling av kreftene som utvikles av kruttforbrenningen.

Det blir ikke noen forskjell på en boltrifle om du spender den opp i kolben eller i pipa eller låskassa. Alle disse tre delene er koplet sammen, og kan betraktes som en del. Belastningen på låsingener den samme enten du spenner opp stokken, pipa eller låskassa.

 

Låsen på en boltrifle hindrer bolten å gå bakover, i motsettning til et brekkvåpen, hvor låsen hindrer pipesettet å gå fremover.

 

Hadde man derimot satt baksiden av bolten, fast i ei skrustikke, ville belastningen på låsingen ha blitt mindre.

Per-S og jmonsen, har dere lest og forstått dette eksempelet under?

 

Til alle:

- Ta en hagle. Plukk av løpet, og spenn opp kolbe/baskyle opp i en fast skytebenk.

- Ta en hammer og slå hardt mot baskylen (simulert "rekyl")

 

Fikk vi en rotasjon rundt henslebolten nå???

- NEI - dermed ville vi heller ikke fått belastning på låsen.

 

Kreften tas opp av oppspenningen, den uendelige massen, treghetsmomentet i kolben, eller hva man vil, men de tas ikke opp av henslebolten.

 

Og så kommer neste eksperiment:

 

- Sett sammen våpenet. Spenn pipene fast i skrustikka. Stikk så en lang jernstang gjennom pipene så den treffer støtbunnen.

- Ta den samme hammeren og slå like hardt på jernstanga.

 

Ble det belastning av låsen nå?

-JA-

Før jeg bestemmer meg for hvem jeg holder med, så må jeg spørre Amatør et al om en ting:

 

Dere mener at kraften som belaster låsingen er mindre enn det som kammertrykket skulle tilsi, fordi mye av arealet framover er kule og ikke løp, så dere trekker det fra og bruker ringarealet? Riktig?

Trykket skyver altså ikke løpet framover (og belaster låsen) men kula?

På ei patron med rettvegget hylse belastes altså ikke låsen mer enn friksjonen kule-løp?

Om du bruker ei "friksjonsfri" ladning, eks. en løspatron som lager 4000bar, trengs ikke låsing da? Vil et løp som står løst inntil baskylen så ikke bli skjøvet fra i avfyringen?

 

Om dette er riktig må det jo også gjelde for boltrifler?

 

Moralen er altså at om jeg holder min gamle rekylfrie kanon med ræva tett mot en vegg, og holder i kanonen, så blåser jeg veggen bakover, men om jeg holder i veggen, så fyker ikke kanonen framover?

 

 

K

 

Det meste du spør om er allerede besvart, men siden det er svarene på disse spørsmålene du trenger før du blir sikker på at du forstår problemstillingen.

 

Dere mener at kraften som belaster låsingen er mindre enn det som kammertrykket skulle tilsi, fordi mye av arealet framover er kule og ikke løp, så dere trekker det fra og bruker ringarealet? Riktig?

Riktig hvis du holder geværet som normalt i kolben. Feil hvis du holder i pipene.

Trykket skyver altså ikke løpet framover (og belaster låsen) men kula?

Ringarealet er aldri null, men hvis det hadde vært det; Riktig. (friksjon mellom kula og løp, og gasstrømmen og løp er neglisjert)

På ei patron med rettvegget hylse belastes altså ikke låsen mer enn friksjonen kule-løp?

Riktig, med samme forutsetningene.

Om du bruker ei "friksjonsfri" ladning, eks. en løspatron som lager 4000bar, trengs ikke låsing da? Vil et løp som står løst inntil baskylen så ikke bli skjøvet fra i avfyringen?

Ikke i praksis fordi det er friksjon, også mellom gass og pipa, og at det ikke finnes patroner med null ringareal. Ser man bort fra disse bidragene ville pipa blit stående i ro. Problemet ditt vil være at du ikke greier å holde igjen baskylen så den går bakover slik at pipe og baskyle skiller lag. Setter du kolben mot en vegg er påstanden din riktig.

 

Husk det er ikke makstrykket som gir rekyl. det er kraftstøtet F*t, egentlig integralet. Dvs at trykket må være tilstede over noe tid, for å få rekyl.

Om dette er riktig må det jo også gjelde for boltrifler?

Nei, fordi boltrifler holdes alltid i pipa, aldri i støtbunnen.

Moralen er altså at om jeg holder min gamle rekylfrie kanon med ræva tett mot en vegg, og holder i kanonen, så blåser jeg veggen bakover, men om jeg holder i veggen, så fyker ikke kanonen framover?

Ja kanskje i en friksjonsfri verden, men nei, gassen vill lekke ut langs kantene bakerst og skyve den fremover. Mulig større hell med en M72?

 

Uansett er jo en 84mm rekylfri kanon det perfekte eksempelet. Denne bruker en rettvegget patron og under avfyringen er det åpning både fremover og bakover.

 

Fremover virker trykket på granaten og ikke kanonen. Friksjonen fra granaten mot løpet prøver å flytte kanonen fremover. Bakover derimot er det en innsnevring, slik at trykket her virker på et ringareal. Konstruktørene har prøvd å balansere kraften fra ringarealet så den blir like stor som friksjonen, og vips har man en kanon som en skytter klarer å holde med håndkraft.

Jeg skal nå oppsummere det jeg diskuterer på denne tråden.

 

Amatør med flere påstår at kreftene låsingen på et brytvåpen må ta opp er større når våpenet spennes opp i pipene enn når våpenet spennes opp i baskylen.

 

Jeg påstår at kreftene er like.

 

I siste innlegg fra Amatør er han tydelighvis ening i at i et boltvåpen så er belastningen lik uansett oppspenning. Hvordan det kan bli forskjell i fysikken fordi en endrer låsetype har jeg ingen forklaring på. Det er selvfølgelig feil.

 

Jeg skal en gang til forklare litt forenklet hva som påvirker låsingen i et våpen, det være seg boltmekanisme eller brytvåpen. Dette gjelder så lenge låsen holder.

 

Gasstrykket i kammeret er den eneste kraften som fører til belastning på låsingen. Trykket virker bakover mot støtbunnen og fremmover mot kulebasen og "ringarealet". Radialtrykket er likt i alle retninger og gir ingen belastning på låsen. I kammeret er det da to motsatt rettede krefter som virker. Låsingen i våpenet har som oppgave å motvirke disse motsatt rettede kreftene slik at våpenet ikke deler seg.

Det er da en selvfølge at det ikke har noen betydning hvor våpenet er festet, gasstrykket har ingen retningssans.

 

Ellers er underholdningsverdien på tråden stor, en som er interessert i fysikk og mekanikk finner her en gullgruve av finurlige synspunkter som kan brukes i fysikkundervisning for å demonstrere feil argumentasjon.

 

Endel av disse har jeg lyst å kommentere, men det vil være en avsporing av det vi diskuterer, og således kun bringe inn mer forvirring. Kansje en annen gang?

Jeg er litt enig og litt uening her i forskjellene mellom brekk og boltvåpen.

 

I en boltrifle er det to "låser": Pipe-låskasse og låskasse-bolt.

Og det faste pungtet vil være feset i låskassa om vi skal holde det statisk.

 

Det jeg ikke skjønner Per-S er hvor kreftene som virker på kula kommer inn i pipeenden av regnestykket.

Her kan det for gjort være en grunnleggende forståelsesfeil fra min side.

 

Snart må jeg ned på verkstedet å dreie meg en kanon om jeg skal forstå dette.

I siste innlegg fra Amatør er han tydelighvis ening i at i et boltvåpen så er belastningen lik uansett oppspenning. Hvordan det kan bli forskjell i fysikken fordi en endrer låsetype har jeg ingen forklaring på. Det er selvfølgelig feil.

Du er helt utrolig, fordi du ikke forstår forskjellen, må påstanden være feil?

 

Jeg gjentar en boltrifle holdes alltid i pipa. Hadde man holdt bolten fast, hadde belastnigne på låsen blitt mindre. Fysikken endrer seg ikke fra brekkvåpen.

 

Gasstrykket i kammeret er den eneste kraften som fører til belastning på låsingen.

Nei, det er en kraft til, Motkraften. Og motkraften påvirker låsingen når man holder i pipa.

 

Ellers er underholdningsverdien på tråden stor, en som er interessert i fysikk og mekanikk finner her en gullgruve av finurlige synspunkter som kan brukes i fysikkundervisning for å demonstrere feil argumentasjon.

Jeg blir rystet, om du med dette prøver å forstelle at du underviser i fysikk.

Jeg har nok inntrykk av at Per-s har lest seg godt opp på fysikken. Nok til å føle seg komfortabel med å snakke nedsettende om andres fysikkunsnkaper.

 

Hvis du/dere ikke har evne til å se forskjellen på hvordan bolten innspennes til pipa/kassen i en boltaction kontra hvordan løpet innspennes til baskylen i et brekkvåpen (og se at de to tilfellene er tilsvarende som i "BarskeKarstens" tegninger med massen forran/bak)er det noen mekaniske fag dere må lese dere opp på også.

@Barskekarsten - I boltrifle er det unødvendig å bry seg om løpets gjenging i låskassen. Det ser en enklest ved å bruke Sauer og S&L våpen som eksempler. Der låser bolten i løpet, og det betyr ingenting for hvordan kreftene virker i kammeret.

 

Jeg er litt usikker på hva du mener med det andre spørsmålet ditt. Gasstrykket virker på alle deler, også på kulebasen, der kulen beveger seg fremover ppga trykket.

Dersom du mener effekten av kulens bevegelse på totalsystemet, så er det Newtons lov som forklarer det, men det endrer ikke på kammertrykket og belastningen på låsen.

@Amatør - Du refererer stadig til noe du kaller motkraft. Hvor kommer denne fra? Hvilke energikilde bruker denne kraften siden den ikke kommer fra gasstrykket?

 

Feilen i argumentasjonen din (og andres) ligger blant annet i bruk av denne motkraften.

Eksempelet med den rekylfrie kanonen er egentlig perfekt.

 

Skal vi igjen ta en reise i fantasiverdenen? (Selv om jeg ikke regner med at jeg får Per-s til å slå følge)

 

Per vil lage seg en rekylfri rifle etter å ha lest om rekylfrie kanoner. Han vil bruke samme prinsipp for å lage sin første rekylfrie patron.

Han ser bort i fra friksjon mellom kule og løp og lager derfor ett hull i hylsas base som er nøyaktig like stort som basen til kula.

For at kruttet ikke skal renne ut setter han en bit tape over hullet.

Han borer så ut kjernen i sluttstykket med samme diameter.

Dette fører til at både tennhetta og tennåla forsvinner så han utvikler et elektrisk tennsystem med elektroder i kammeret som varmer opp hylsa til kruttets tennpunkt i løpet av millisekunder.

 

Per er ikke dum å skjønner at det vil bli et inferno av kruttgasser som kommer ut fra hullet i sluttstykket. Han utvikler derfor sin egen bullpupstokk som gjør at låskassen ligger over skulderen når han skyter: Stikkflammen kommer da ut bak når han skyter (tilsvarende som M-72)

 

Oppgave:

a)Vil per få et våpen med mindre rekyl? [Gitt samme maxtrykk i begge tilfeller]

 

b) Hva er kraften som virker mellom sluttstykket og løp hvis max trykk i kammeret er 400N/mm2 og ringareal=100mm2, kulebase=100mm2 og bakveggen i hylsa totalt var 200mm2 før oppboringen.

 

c)Vil kula få lavere utgangshastighet som følge av denne ombyggingen? [Gitt samme maxtrykk i begge tilfeller] Hva er grunnen til dette?

 

d)Vil sluttstykkelåsen få endret belastning som følge av ombyggingen? [Gitt samme maxtrykk i begge tilfeller]

 

Jeg håper alle som er intressert i temaet tar seg tid til å se på disse oppgavene. Post svaret her hvis du vil.

@SuperZ - Interessant oppgave, men totalt uten betydning for det vi diskuterer i denne tråden. Det er som å blande epler og bananer.

 

La oss prøve å holde oss til det saken gjelder:

Påstanden om at belastningen på låsemekanismen er avhengig av hvor på mekanismen den festes.

 

Dette enkle fysiske fakta er gjerne lettest å forstå i en Sauer boltmekanisme der sluttstykket låser i løpet. Gasstrykket mot støtbunnen gir en kraft som taes opp av låsklakkene på sluttstykket. Belastningen på låsklakkene er kun avhengig av gasstrykket i kammeret (dersom vi ser bort fra hylsens klebing til kammerveggen).

Jeg er helt enig i at belastningen på låsen i en sauer kun er generert av trykk*arealet det virker på.

 

Hvis du bruker et annet våpen som eksempel vil forskjellen faktisk vise seg lettere.

F.eks. en mauserkasse hvor sluttstykket låser i kassen og løpet er gjenget i kassen.

Kassen spennes opp i en skrustikke. Kraft*areal virker bakover på sluttstykket. Kraft*ringareal virker framover på løpet. Kreftene som virker på disse to delene er altså ikke like store.

 

Men jeg utfordrer deg til å se godt på min oppgave, selv om du synes den er irrelevant. Gjør meg den tjenesten, når jeg har tatt meg bryet med å lage den til deg. Jeg tror nemlig vårt svar kommer til å være det samme på denne oppgaven, selv om vi er uenig om hva som virker på hva.

@ SuperZ- jeg skal prøve å se på den, men jeg har en mistanke om at de forutsetningene du har satt opp ikke vil virke slik som du tror, og at du har dimensjoner og design som ikke vil virke i praksis.

Det jeg kan svare på umiddelbart er den delen som gjelder rekyl. Fravær av rekyl får du kun dersom momentet fra granatens akselrasjon til enhver tid er likt momentet fra gassutstrømmingen. Det er newtons lov.

 

Det som er problemet med ditt design er at arealet i kammerdelen er i minste laget for å gi tilstrekkelig dyseareal. I de systemene jeg kjenner er derfor bunnen i kammerdelen vesentlig større enn hylsebunnen for å gi plass til et dysedesign som balanserer granatens moment.

I praksis betyr det at det blir en skulder i kammeret selv om ammunisjonen er sylindrisk.

 

Jeg skal prøve å regne litt på ditt design dersom jeg får tid, som en ren teoretisk øvelse kan det muligens bli bra.

Dette fører til at både tennhetta og tennåla forsvinner så han utvikler et elektrisk tennsystem med elektroder i kammeret som varmer opp hylsa til kruttets tennpunkt i løpet av millisekunder.

Tipper Per flytter tennhetta til hylseveggen...

 

OT, og uten å delta i diskusjonen, for de som ikke er like bevandret i virkemåte og bruk av panservernvåpen:

 

M72 Panservernrakettkaster, er et plastikkrør som skyter ut en rakett. prosjektilet er en fullverdig rakett, med dyse, og et brennkammer som inneholder brennstoff og som helt er uavhengig av røret, bortsett fra for styring. Det er rakettrøret som tar opp trykket fra forbrenningen, løpet belastes ikke med "primær" trykk fra forbrenningen, bare trykket etter utblåsning . Denne raketten brenner helt ut før den passerer munningen

Her har en og M1 "Bazooka" , o ggamel "panzerschreck"

 

84mm Rekylfri kanon, Carl Gustav er en "rekylfri" kanon, hvor en ladning krutt brenner i en patron. Kanonløpet tar her opp mesteparten av trykkkreftene fra ladningen, hylsa som er "brennkammer" har kun begrenset styrke. Trykket kan holdes oppe under forbrenningen av tregheten til prosjektilet og kruttgassene som skal bakover (endel kruttgass går også ut forover). For å oppnå en kontrollert oppbygging av trykk er hylsebunnen en tykk plastplate, som tåler et visst trykk. Panserverngranaten er utstyrt med en rakettbooster som tenner etter noen m, og brenner ut til noen hundre m. Andre granater har ingen rakettladning.

Eksempler på slike er også M40 105mm "recoilless rifle" (den oppå jeepen på filmer), Russiske SPG 9 og 10, Engelske L4 og L6..

En RPG 7 er noe midt i mellom.. russere..

 

Det er forøvrig riktig som Per S sier at utblåsingsdelen i rekylfri kanoner som regel/alltid er større enn hylsebunnen. Dette for å kunne ha plass til en (Laval)dyse, som tillater kruttgassen å ekspandere og ha supersonisk hastighet ut. Dette har flere grunner:

- "time" gassutblåsingen med prosjektilets akselerasjon ("balansere granatens moment"), for å minimere rekylen - viktigst

- senke trykket i bakre del, får ned vekten på våpenet

- lavere "munningstrykk" bak, og mere definert retning, mindre smell, mindre trykkbelastning på skytter/lader (det er nok fra før..)

- noen design tilfører rotasjon til kruttgassen for å motvirke "rull" i våpenet - det er jo rifler.

 

K

Som jeg har skrevet tidligere, så gikk det opp for meg at du ikke forstår begrepet motkraft. Du viser jo med dette ennå tydligere at du ikke forstår begrepet.

 

@Amatør - Du refererer stadig til noe du kaller motkraft. Hvor kommer denne fra? Hvilke energikilde bruker denne kraften siden den ikke kommer fra gasstrykket?

 

Feilen i argumentasjonen din (og andres) ligger blant annet i bruk av denne motkraften.

En motkraft trenger ingen energikilde, den gjør aldri noe arbeid. Motkraften virker i det faste punktet, og siden punktet er fast kan det ikke flytte seg,

 

Arbeid = kraft ganger vei

 

Og når veien er null er arbeidet null, uansett hvor stor kraften er.

 

 

 

 

 

Har du noen gang tenkt på hva som kreves for at man skal være vektløs?

@ Amatør - du går i en felle her. Tenk på det gamle ordtaket "Gi meg et fast punkt og jeg skal flytte universet"

 

Det finnes ingen kraft uten energi.

Feilen det introdusererer forsvinnende liten,for sammenlikner du en kules eller et geværs med jordens, blir modellen med at jorden er fast god nok til å gi gode resultater.

 

Så med jorda som koordinatsystem finnes det krefter som ikke gjør arbeid.

 

 

hva med spørsmålet om vektløshet?

Når vi avfyrer eit våpen har vi eit dynamisk system. Ved å spenna fast baskylen eller sluttstykket blir det å påføra systemet ei stor ytre kraft (men ingen bevegelse). Denne krafta vil endra belastningane på same måten enten det er ei hagla eller rifla.

@SuperZ - Rekylfri

 

Jeg har sett på eksempelet ditt og fått følgende svar:

 

a) Rekyl

Dersom gassen strømmer ut bakover blir rekylen så mye mindre som momentet av utstrømmende gass tilsier. Newtons lov.

Uten flowdata og trykkurve går det selvfølgelig ikke å beregne dette.

 

b) Kraft mellom sluttstykke og løp.

Dersom vi seer bort fraa kulefriksjon vil det være et areal på 100 mm2 som trykket virker på, både på løp og på sluttstykke

Belastningen blir da 4000N

 

c) Utgangshastighet

Med dine forutsetninger blir den uforandret da du ikke har spesifisert trykkfall. I praksis blir det anderledes, jeg gjorde noen enkle beregninger for en 7,62 Nato patron der en med et OK dysedesign vil få en hastighet i området 170 m/s.

 

d)Kraft som belaster låsen

Denne reduseres fra 8000N til 4000N

@ Amatør - At det finnes krefter som ikke gjør arbeid er korrekt, men det finnes ikke krefter uten energi.

 

Vektløshet oppstår når sentripetalkraften og tyngdekraften er like store

@ Amatør - At det finnes krefter som ikke gjør arbeid er korrekt, men det finnes ikke krefter uten energi.

 

Vektløshet oppstår når sentripetalkraften og tyngdekraften er like store

 

Vektløshet, har man når man mangler motkraft.

Når vi avfyrer eit våpen har vi eit dynamisk system. Ved å spenna fast baskylen eller sluttstykket blir det å påføra systemet ei stor ytre kraft (men ingen bevegelse). Denne krafta vil endra belastningane på same måten enten det er ei hagla eller rifla.

 

Ja, helt enig.

 

Men vi holder aldri en boltrifle i bolten, og vi holder alltid brekkvåpenet i baskylen.

Heisann, her gikk innlegget avgårde før jeg var ferdig å skrive.

 

Det at vi har vektløshet betyr ikke at vi kan se bort fra masse og fysikken. For et våpensystem er det samme beregninger om det er vektløshet eller systemet står på bakken. Det gjelder også rekylfrie systemer, de fungerer utmerket i vektløs tilstand og i vakum men de må omdesignes noe for å virke under vann. Teorien er imidlertid den samme.

@ Amatør - At det finnes krefter som ikke gjør arbeid er korrekt, men det finnes ikke krefter uten energi.

 

Ser du ikke selvmotsigelsen i dette utsagnet?

@Amatør - Nei jeg ser ingen selvmotsigelse.

Som eksempel kan vi bruke et spent tennstempel. Fjæren har potensiell energi siden den er spent. Fjæren utøver en kraft på tennstempelet, men ikke noe arbeid. Når tennstempelet utløses drives tennstempelet fremover og det blir utført et arbeid som er likt kraft ganger vei.

 

Enkelt, ikke sant?

@SuperZ - Rekylfri

 

Jeg har sett på eksempelet ditt og fått følgende svar:

 

a) Rekyl

Dersom gassen strømmer ut bakover blir rekylen så mye mindre som momentet av utstrømmende gass tilsier. Newtons lov.

Uten flowdata og trykkurve går det selvfølgelig ikke å beregne dette.

 

b) Kraft mellom sluttstykke og løp.

Dersom vi seer bort fraa kulefriksjon vil det være et areal på 100 mm2 som trykket virker på, både på løp og på sluttstykke

Belastningen blir da 4000N

 

c) Utgangshastighet

Med dine forutsetninger blir den uforandret da du ikke har spesifisert trykkfall. I praksis blir det anderledes, jeg gjorde noen enkle beregninger for en 7,62 Nato patron der en med et OK dysedesign vil få en hastighet i området 170 m/s.

 

d)Kraft som belaster låsen

Denne reduseres fra 8000N til 4000N

 

Per bestemmer seg for at utgangshastigheten ble for lav og han ønsker derfor å ha muligheten til å skyte både med og uten dysefunksjonen i sluttstykket. Han har bare ett sluttstykke og vil derfor ikke modifisere sluttstykket ytterligere. Han lager seg derfor en bolt som han trer bakfra inn i hullet i sluttstykket helt inn til bolten flukter med innerkant av hullet han har laget i hylsa. Bolten er perfekt maskinert med 0 friksjon og fullstendig gasstetting.

Denne bolten fester han ikke til sluttstykket, men til låskassens gods som stikker ut bakenfor sluttstykket.

 

Oppgave2:

a) Pers andre modifisering gir kula samme utgangshastighet som våpnet hadde før han gjorde modifiseringen i oppgave1.

Endres kreftene som virker mellom sluttstykke og løp i oppgave 1 og 2? [gitt samme maxtrykk]

 

b)Hva er kreftene på sluttstykkelåsen?[Gitt samme trykke og arealer som i oppgave 1.]

@Amatør - Nei jeg ser ingen selvmotsigelse.

Som eksempel kan vi bruke et spent tennstempel. Fjæren har potensiell energi siden den er spent. Fjæren utøver en kraft på tennstempelet, men ikke noe arbeid. Når tennstempelet utløses drives tennstempelet fremover og det blir utført et arbeid som er likt kraft ganger vei.

 

Enkelt, ikke sant?

 

Hvis du mener en verden hvor det ikke finnes energi, vil det heller ikke finnes kraft, er jeg enig.

 

Men motkreftene gjør ikke noe arbeid, og derfor trenger de ikke energi.

 

Hvilken kraft er det som holder fjæra til tennstempelet inne? jo det er motkraften, fjærner du den, vil energien i fjæra frigjøres, som du skriver, og kraften fra stempelet gjør arbeid.

 

Men motkraften gjør ikke arbeid

Flott tråd gutter. I utgangspunktet har dette dere snakker om vært ganske så gresk for meg,men diskusjonen deres har vært spennede å følge med på,og jaggu tror jeg ikke at jeg har lært litt også

Fint å se at en diskusjon hvor man er uenig, kan gå uten at debatantene hugger hue av hverandre.

@SuperZ - Dette må være din modifikasjon av mitt våpen, jeg hadde gjenget bolten fast i bakdelen på sluttstykket slik at det var mulig å ta ladegrep på våpenet. Slik som du beskriver våpenet er det en lite funksjonell munningslader du står tilbake med.

 

Teoretisk og beregningsmessig er saken mye enklere enn det praktiske.

 

Så lenge arealet av sluttstykket er uforandret og trykket er uforandret så blir belastningen mellom løp og sluttstykke uforandret, dvs at belastningen på sluttstykkelåsing er som i tilfelle 1. (innlegget ditt var litt uklart formulert)

 

Den ekstra bolten som ble satt inn utsettes for samme trykket men overfører kreftene direkte til låskassen.

Jeg skal nå oppsummere det jeg diskuterer på denne tråden.

..

Gasstrykket i kammeret er den eneste kraften som fører til belastning på låsingen. Trykket virker bakover mot støtbunnen og fremmover mot kulebasen og "ringarealet". Radialtrykket er likt i alle retninger og gir ingen belastning på låsen. I kammeret er det da to motsatt rettede krefter som virker. Låsingen i våpenet har som oppgave å motvirke disse motsatt rettede kreftene slik at våpenet ikke deler seg.

en det vil være en avsporing av det vi diskuterer, og således kun bringe inn mer forvirring. Kansje en annen gang?

 

 

Per-S, du oppsummerer her, men dette stemmer ikke helt. Og du sier det nesten selv;-)

 

Påstand:Du mener omtrent dette:

"Låsen skal holde løp og baskyle sammen, når kammerkreften prøver å vippe dem fra hverandre.

Da skyves løpet en vei, og baskylen den andre, av de motsatt rettede kreftene."

Tilsynelatende rett, ikke sant?

 

Men: De motsatt rettede kreftene du beskriver virker jo ikke slik.

 

For at dette skal stemme må de foroverrettede kreften virke til å skyve løpet forover og de bakover rettede kreftene til å skyve baskylen bakover.

Men det gjør de ikke med en sylindrisk patron. (De vil kun gjøre det hvis løpet er tett.)

De foroverrettede kreften skyver ikke på løpet,men på KULA.

Vi har ikke krefter mellom løp og baskyle(ser bort fra friksjon og treghetseffekter som følge av rekylbevegelse osv.), men mellom kule og baskyle. Løpet tar kun opp radiale krefter, som ikke påvirker låsen.

@Per-s

Helt enig

Men en essensiell ting som du påpeker er annerledes, nemlig kraften i sluttstykkets låsing. Hadde Per gjenget bolten i sluttstykket hadde sluttstykkelåsen måttet ta opp 8000N istetdet for 4000N. Det er nå vi ser effekten av indre kraftpar og indre/ytre kraftpar som alle er et resultat av kammertrykket.

Edit:[Det er bare indre kraftpar som belaster låsen]

 

Dette siste eksemplet er nemlig helt likt det tilfellet er i et brekkvåpen, nemlig at et kraftpar virker mellom ringarealet forran og et tilsvarende stort areal bakerst i hylsa, mens et annet kraftpar virker mellom kula og et like stort areal på baskylen/låskassen

Edited January 11, 2010 by Guest

Jeg prøver fra en litt annen angrepsvinkel. Jeg vil diskutere hvordan vi tar opp rekylkreftene.

 

Jeg vil bruke denne skissen som utgangspunkt.

 

a) Et våpen består av to hovedelement, løp og støtbunn. Løpet skal ta opp radielle krefter, og lede kulen fremover mot målet, Støtbunnen skal holde hylsen på plass så den ikke flyr bakover. Den må derfor "ta opp rekylen".

 

 

Hvis jeg skal konstruere et våpen, må jeg nå foreta et viktig prinsippielt valg. (Per-S sier dette er uvesentlig, men jeg og noen andre mener det er viktig.)

Hvordan vil jeg lede denne rekylen fra støtbunnen og over til skulderen min?

 

- jeg kan velge å overføre kraften indirekte, gjennom å låse støtbunnen til løpet slik at rekylen overføres fra støtbunn til løp og vider til kolbe og skulder. Dette krever ekstra sterk lås for nå vil rekylen forsøke i slite støtbunnen fra løpet, i og med at vi holder i løpet. (Boltrifle, rolling bBlock, falling block...)

 

- eller jeg kan velge å gjøre det direkte(skisse c), ved å la støtet gå direkte gjennom støtbunn og kolbe og rett i skulderen. (Brekkvåpen, derringer, revolvere..) Her trengs ikke så sterk kobling mellom løp og støtbunn, for nå tar kolben og jeg støtet direkte. Vi må bare sørge for at løpet henger med i rekylbevegelsen.

Her datt jeg helt av. Sit: Her trengs ikke så sterk kobling mellom løp og støtbunn.

Er ikke kraften som virker fremover og bakover lik i begge eksempler? Med mer masse bak låsen så vil fremdeles ikke kraften som prøver å rive løp/bolt fra hverandre bli mindre

@Tolvsju - Det er her både du og amatør gjør den grunnleggende feilen.

 

Kreftene taes opp på eksakt samme måte enten det er boltvåpen eller brytvåpen, det er likegyldig hvor du fester kolben.

Alle kreftene av kammertrykket må tas opp av våpenets låsemekanisme. Låsemekanismen virker alltid mellom støtbunn og løp. Måten de er koblet sammen på kan variere, men alle krefter taes opp her. Å inbille seg at kolben og skytteren tar opp kreftene fra trykket i kammeret er som å tro at en er supermann.

 

Hadde du prøvd en våpenkonstruksjon som den du beskriver hadde du meldt deg selv ut av folkeregisteret etter første smell.

...

Alle kreftene av kammertrykket må tas opp av våpenets låsemekanisme.

...

 

Hva med kreftene som virker på kula? Den blir da akselrert fra 0 m/s til ganske så mye.

 

Off-topic: De siste elektroniske komponentene for en høyhastighets strekklapp måler ble bestilt for en ukes tid siden.

Her datt jeg helt av. Sit: Her trengs ikke så sterk kobling mellom løp og støtbunn.

Er ikke kraften som virker fremover og bakover lik i begge eksempler? Med mer masse bak låsen så vil fremdeles ikke kraften som prøver å rive løp/bolt fra hverandre bli mindre

 

I skisse b prøver kreftene å rive støtbunnen fra løpet. I skisse c gør ikke kreftene det.

 

b) fremover: kraften skyver på kulen, ikke løpet. Bakover: kraften skyver på støtbunnen, og siden den henger i løpet, vil bakoverkraften prøve å rive den av.

 

c) Fremover - samme sak, ingen krefter virker på løpet. Bakover: kraften fosøker å aksellere baskylen og kolben inn i skulderen din, men virker ikke på løpet.

...

Alle kreftene av kammertrykket må tas opp av våpenets låsemekanisme.

...

 

Hva med kreftene som virker på kula? Den blir da akselrert fra 0 m/s til ganske så mye.

 

Off-topic: De siste elektroniske komponentene for en høyhastighets strekklapp måler ble bestilt for en ukes tid siden.

 

 

Det er dette misforståtte mantraet Per-S gjentar hele veien. Det er bare med et gjensveist løp at det er sant. Med en sylindrisk patron virker foroverkreften kun på kula, og bakoverkreftene på støtbunnen. Det finnes ikke innbyrdes krefter mellom løp og støtbunn, bare mellom kule og støtbunn.