Belastning av låsen til brekkvåpen

[amatør]

@Ratel - Det er her vi er uenig. Den dynamiske modellen er en avsporing. Belastningen på låsen kommer bare av trykket og kan beregnes statisk. Når trykket er høyest er belastningen størst. Ønsker du gjennomsnittsberegninger eller summen må du integrere over tid kraft.

Enig i at når trykket er størst, er belastningen størst. Dynamikken i gasssen er heller ingenting å fokusere på, trykk virker på flatene på samme måte uansett, men under dynamiske forhold trenger ikke trykket være likt i hele volumet. Men her er det snakk om et svært lite volum og korte avstander sammenliket med hastighetene til gassene.

 

Belastningen på låsen kommer selvsagt bare av trykket som kruttet genererer, men det er andreordens effekter som kommer av dynamikken. Rekylkraften, dvs resultanten bakover, vil sammen med motkraften fra skulderen til skytteren generere et dreiemoment som får munningen til å vippe. siden pipesettet er nødt til å vippe med, må det være et dreiemoment som genererer denne vinkelakselerasjonen. Siden pipesettet bare er koplet til baskylen via låsen, må dette dreiemomentet være der, og vil være en tilleggsbelastning på låsen

[Ratel]

@Ratel - Det er her vi er uenig.

Jeg har også bestemt intrykk av det ja.

 

Den dynamiske modellen er en avsporing.

Det er nok dette jeg sliter litt med å skjønne at du faktisk mener.

 

Belastningen på låsen kommer bare av trykket og kan beregnes statisk.

Det er dette som er feil. Tenk litt gjennom det en gang til, så skal jeg se om jeg klarer å komme med en god forklaringsmodell på hvorfor i morgen. (For trøtt nå... ) Medmindre amatør kommer meg i forkjøpet da.

 

Når trykket er høyest er belastningen størst. Ønsker du gjennomsnittsberegninger eller summen må du integrere over tid kraft.

Helt klart.

[Per-S]

@amatør.

Det er ikke simuleringene dine som er feil, heller ikke er det ditt opprinnelige innlegg som inneholder det jeg mener er feil argumentasjon.

 

Det jeg mener er feil er å utelate kraften mot støtbunnen, det betyr lite for simuleringene, men bidrar til å ta fokus bort fra det som er viktig.

Ta et eksempel der du henger våpenet opp som ballistisk pendel, det er ingen støtte for kolbe, ingen skulder som tar opp noen krefter, men våpenet og belastningen på låsen er nøyaktig den samme som om det skulle være en skytter bak.

 

Det er fordi det er kraften mot støtbunnen som er lik kraften mot fremkant av kammer og projektilbase. Disse to kreftene er like store men motsatt rettet, og så lenge det er hengselbolten som tar opp aksiallkreftene får du et vrimoment som låsehakene må motvirke.

[Tolvsju]

Her er jeg nok enig med leon. Kraften bakover er en viktig del av regnestykket.

 

Er dette kilden til uenigheten? Det finnes jo bar et rett svar her - det må vi jo kunne finne.

 

Det er en kraft som virker fremover på løpet, og en som virker bakover på baskylen. Begge "forsøker å åpne låsen". Så langt er alle enige.

 

 

Det avgjørende er balansen mellom treghetskreftene. Ser vi for oss et lett løp på en tung baskle/kolbe, eller et løp med en lett baskyle?

 

 

Den ene ytterlighet ligner på en Rolling Block, der man har stor treghet på løpet, og liten treghet på "baskylen". Da er Leons betraktning åpenbart riktig.

 

Hvis baskylen og kolben har stor masse og treghet("ambolten"), og står fast på skulderen, vil "kraften bakover" kun bidra med et lavt moment om hengsle-bolten. Denne impulsen tas hovedasaklig opp av treghetskrefene. Det er denne modellen som er forutsetningen for denne diskusjonen. Som Amatør sa, vi holder våpenet i kolben/baskylen.

Men kraften bakovern bakover er viktig nok den, dette innebærer helt klart en belastningen på låsingen, men den er "lik" enten det er en sylindrisk patron eller en flaskehalspatron.

 

Med en flaskehalspatron kommer kreftene fra ring-arealet som tillegsbelastning. Poenget er ikke at man skal kalkulere seg fram til en svakere mekanisme ved å bruke et mindre areal.

[amatør]

Ta et eksempel der du henger våpenet opp som ballistisk pendel, det er ingen støtte for kolbe, ingen skulder som tar opp noen krefter, men våpenet og belastningen på låsen er nøyaktig den samme som om det skulle være en skytter bak.

Belastningen på låsen er ikke lik om våpenet henger fritt eller med en skytter koblet bak. uten skytter bak vil rekylen utgjøre en større akselerasjon enn med. Denne akselerasjonen må overføres til pipesettet, slik at de må til en større kraft overført av hengslebolten.

 

Det avgjørende er balansen mellom treghetskreftene. Ser vi for oss et lett løp på en tung baskle/kolbe, eller et løp med en lett baskyle?

Vi ser selvsagt for oss en tung baskyle, og et lett pipesett. I tillegg har vi massen til skytteren, hvor selv en lett skytter er tung i forhold til et pipesett.

[leon]

xxxxxxxxxxxxxxx

Edited October 16, 2010 by Guest

[amatør]

Det jeg mener er feil er å utelate kraften mot støtbunnen, det betyr lite for simuleringene, men bidrar til å ta fokus bort fra det som er viktig.

Jeg la skikkelig merke til denne kommentaren først nå.

 

Trykket på baskylen er i aller høyeste grad med i simuleringen, men påstanden er at dedngjør ingen forskjell på spenningene rundt hengslebolten og låsehaken.

[Tembo]

Jeg har prøvd å henge med så godt jeg kan her, men er det ikke snart på tide å omsette teorien til praktiske øvelser?

 

Forstår jeg deg rett amatør så skriver du i åpningsinnlegget at belastningen på hengslebolten nærmest kan ses bort fra på ei hagle.

 

Her er utfordringen: Finn ei brytehagle med manuell sikring. Skyt et skudd mens du holder topleveren i høyre posisjon (altså ingen låsing). Dette vil sikkert fortelle deg om teorien stemmer. Håper også at du er i stand til å fortelle oss om det etterpå.

[Tolvsju]

Ingen benekter at det er krefter som vil åpne låsen, men poenget er at flaskehalspatroner i brekkvåpen medfører vesentlig større krefter på låsingen. Likevel tipper jeg eksperimentet ditt vil kunne utføres med et fast grep om våpenet. - men jeg anbefaler ingen å prøve det uten snoravtrekk:-)

[kammerlås]

TC skyttere har det med å plassere tomhylser i veggen bak standplass.... Det er brekkvåpen det også, og det er tydeligvis mulig å avfyre uten at den har gått i forsvarlig lås.

[SuperZ]

Nå har vi tatt for oss grensetilfellet med plugget løp tidligere. Vi var vel enige om hvilke krefter som virket på løpet da?

 

Skal vi se for oss det motsatte?

Nemlig et løp med neglisjerbar masse. som i tillegg ikke har noen friksjon mellom kule og løp. og ikke innsnevring av diameter i kammer eller løp.

Hvor føres kreftene i dette tilfellet?

 

kraften som virker på støtbunnen overføres direkte til baskylen(bare sant hvis baskylen ikke akselereres bakover pga. rekyl).

All foroverrettet kraft (som er identisk med kraften som overføres til støtbunn) overføres til prosjektilet.

Dette medfører at låsen ikke belastes i det hele tatt (unntatt av den kraften som overføres forover til tennhetta av tennstiften).

 

Denne teorien vil jeg gjerne ha tilbakemeldinger på ettersom det virker som noen ikke er enige i dette.

 

Edit:

Når dette tilfellet er vurdert har vi sammtidig identifisert hovedelementene som faktisk bidrar til belastning av låsen. Dette er:

-Løpets masse. løpets akselerasjon (både pga. munningsvipp og rekyl) generer et moment i låsen.

-Friksjon mellom kule og løp. Genererer et moment om samme akse som ovenfor.

-Løpets/kammerets utforming. I tilfeller med små kuler og stor støtbunn overførers det krefter direkte til løpet. Dette genererer også et moment om samme akse som de øvrige tilfellene.

[Tolvsju]

Denne teorien vil jeg gjerne ha tilbakemeldinger på ettersom det virker som noen ikke er enige i dette.

 

Jeg er helt enig. Det var vel kanskje ingen bombe

[bulle]

Trykket på baskylen er i aller høyeste grad med i simuleringen, men påstanden er at det gjør ingen forskjell på spenningene rundt hengslebolten og låsehaken.

 

Det er helt feil å regne kolben og skytteren som en sammenkoblet masse, og like feil å si at kreftene i støtbunnen bare absorberes gjennom kolben og forsvinner ut av regnestykket. Det blir vanskelig å sette opp en statisk simulering som tar høyde for interaksjonen mellom kolben og skytteren. Hva med å se på en simulering hvor kolbens massetreghet (uten skytteren, dvs våpenet avfyrt "fra hofta"), samt løpets massetreghet virker mot hverandre, og sette opp en momentlikevekt rundt aksen der våpenet brekkes? Kolben akselereres bakover, men drar løpet med seg. Disse kreftene tas opp av låsen og "hengselen".

[Ratel]

Denne teorien vil jeg gjerne ha tilbakemeldinger på ettersom det virker som noen ikke er enige i dette.

Det er dette som er den korrekte observasjonen ja.

 

Det hjelper ofte å se på de ekstreme tilfellene for å skjønne hva som egentlig forgår.

[SuperZ]

Hva med å se på en simulering hvor kolbens massetreghet (uten skytteren, dvs våpenet avfyrt "fra hofta"), samt løpets massetreghet virker mot hverandre, og sette opp en momentlikevekt rundt aksen der våpenet brekkes? Kolben akselereres bakover, men drar løpet med seg. Disse kreftene tas opp av låsen og "hengselen".

 

Jeg har den oppfatningen av at det å si at trykket på baskylen ikke gjør forskjell på spenningene rundt låsebolten blir feil. Dette er nok rett hvis baskylen ikke akselereres bakover, men det gjør den.

 

Det er lett (med forbehold om at jeg gjør det rett ) å beregne våpenets akselerasjon bakover pga. trykket i kammeret. unnlater vi å ta med skytterens masse får vi en konservativ beregning.

 

Jeg har gjort en rask beregning med følgende forutsettninger:

Kaliber:45-70

Kulevekt:20gram

Vekt av baskyle+løp:3,5kg

Vekt av løp:1kg

Kammertrykk:2000bar

Kulediameter:12mm

Avstand senter løp-seenter hengsel:20mm

Avstand senter hengsel til støtbunn: 50mm

 

 

Trykk på 2000 bar gir ca. et trykk på 2N/mm2 [Edit: det skal være 200N/mm2] i kammeret og en kraft mot kula på 75N [Edit:7500N].

Hvis massen til baskylen er uendelig høy vil all kraft overføres til kula som da får en akselerasjon på: (75N/0,02kg)=3750 m/s2.[Edit:(7500N/0,02kg)=375000 m/s2]

Hvis kula er uendelig tung vil våpnet akselerere bakover og gi det en akselerasjon bakover på:(75N/3,5kg)=21,5 m/s2 [Edit:(7500N/3,5kg)=2150m/s2](Dette er jo selvfølgelig bare teori, da kammeret sikkert sprenges og slipper ut trykket.)

 

I virkeligheten vil denne kraften akselerere både kula framover og hele våpenet bakover (jeg ser bort fra friksjon i løpet)

og like stor kraft virker i begge retninger.

 

Kulas akselerasjon blir da 3750/2 [Edit:375000/2] og våpenets akselerasjon blir 21,5/2(som er ca. 1G)[Edit:2150/2].

 

Siden løpets akselerasjon er den samme som selve våpenets vil denne lage et eksentrisitetsmoment om "hengselen"

Dette momentet blir:(2150/2)M/s2*1kg*[avstand fra senter av løp til senter av hengselen] og er en direkte følge av trykket mot støtbunnen. Det gir ikke rare momentet og kan med ettertanke helt sikkert neglisjeres (i dette tilfellet, men er kanskje verdt å ta med for partoner med større støtbunn enn kulediameter).

[Edit: korreksjonen av trykket i kammeret gir nå et estimert moment om hengselen på 21.5Nm dette gir en kraft på 430N som skal tas opp av låsen. Dette er ikke lengre neglisjerbart.]

 

Jeg støtter fremdeles trådstarters teori om at Rette hylser gir lavest spenninger på låsen

 

Jeg må også innrømme at utregningene må tas med en dose salt og pepper, men prinsippet tror jeg på

Edited January 7, 2010 by Guest

[Per-S]

Som sagt tidligere er det trykket i kammeret som genererer belastning i låsen. Det er to motsatte rettede krefter som virker, og låsen må ta opp krefter slik at våpenet forblir i ett stykke.

Den ene kraften er trykket mot baskylen, som er trykk ganger areal av hylsebunn.

Den kraften som skal balansere kraften mot baskylen er kraften som trykket utøver mot kulebasen pluss trykket ganger arealforskjellen mellom kulebase og hylsebase. Den siste delen her, trykket ganger arealforskjellen mellom kulebase og hylsebase må overføres til låsen, ellers vil løpet forlate åstedet relativt brått. Det som hindrer løpet i å forsvinne er hengselbolten og låsehakene. Det trykket som disse utsettes for fremkommer i amatør sine simuleringer.

 

Vekt på løp, baskyle, kule og resten av herligheten spiller ingen rolle. Det kan føre til marginale endringer i belastning, men betyr ingenting i den store sammenheng.

 

Om det er et komplett våpen, om det er skytter bak våpenet eller ikke er uvesentlig. Belastningen på låsen er grovt sett den samme.

Dette har børsemakere kjent til lenge, det er ikke uten grunn at brytvåpen trykkskytes straks løp og baskyle er sammenføyd, før løp og finere detaljer blir fullført.

[Tolvsju]

det er ikke uten grunn at brytvåpen trykkskytes straks løp og baskyle er sammenføyd, før løp og finere detaljer blir fullført.

 

Dette er god praksis. Dersom testen utføres før kolbe er montert, blir belastningen størst, om enn ikke så mye.

[SuperZ]

Den ene kraften er trykket mot baskylen, som er trykk ganger areal av hylsebunn.

Den kraften som skal balansere kraften mot baskylen er kraften som trykket utøver mot kulebasen pluss trykket ganger arealforskjellen mellom kulebase og hylsebase. Den siste delen her, trykket ganger arealforskjellen mellom kulebase og hylsebase må overføres til låsen.

 

Er dette en tilståelse

Her er du jo helt enig med amatør jo. For hva er det vel som skjer når kulebasens areal = støtbunnens areal?

Arealforskjellen mellom kulebase og hylsebase=0.

trykket ganger arealforskjellen mellom kulebase og hylsebase må overføres til låsen.

Da overføres det 0 krefter til låsen.

[Per-S]

@SuperZ - Jeg har aldri skrevet at jeg er uenig i Amatørs konklusjoner. Det jeg har skrevet er at mange innlegg som prøver å forsvare amatørs konklusjoner bygger på feil anvendelse av fysikken, og jeg har prøvd å få fokus på en korrekt forståelse av det som skjer når et våpen avfyres.

 

Da overføres det 0 krefter til låsen.

 

Her viser du selv nettopp at du ikke forstår fysikken. Som jeg skrev tidligere vil løpet raskt forsvinne om du ikke har en låsing som holder ting på plass. Kreftene som overføres finnes ved en enkel statisk beregning. Les siste innlegget mitt en gang til.

[Tolvsju]

@SuperZ - Jeg har aldri skrevet at jeg er uenig i Amatørs konklusjoner. Det jeg har skrevet er at mange innlegg som prøver å forsvare amatørs konklusjoner bygger på feil anvendelse av fysikken, og jeg har prøvd å få fokus på en korrekt forståelse av det som skjer når et våpen avfyres.

 

Da overføres det 0 krefter til låsen.

 

Her viser du selv nettopp at du ikke forstår fysikken. Som jeg skrev tidligere vil løpet raskt forsvinne om du ikke har en låsing som holder ting på plass. Kreftene som overføres finnes ved en enkel statisk beregning. Les siste innlegget mitt en gang til.

 

 

Hrrmm: her siterer du SuperZ, men viser mitt Nikk

 

Jeg kunne for vidt sagt det samme, men med klar referanse til de forovervirkende kreftenes påvirkning på låsen.

[SuperZ]

Her viser du selv nettopp at du ikke forstår fysikken. Som jeg skrev tidligere vil løpet raskt forsvinne om du ikke har en låsing som holder ting på plass. Kreftene som overføres finnes ved en enkel statisk beregning. Les siste innlegget mitt en gang til.

 

Når jeg skrev dette refererte jeg til din uttalelse om at:

trykket ganger arealforskjellen mellom kulebase og hylsebase må overføres til låsen.

Dette er med andre ord din tolkning av fysikken, som jeg er helt enig i, men det medfører altså at det ikke overføres krefter til låsen når det ikke er noen arealforsjell mellom kulebase og hylsebase (det er dette spesialtilfellet som "Amatør" vil fram til)...(Si fra hvis jeg har misforstått deg "Amatør")

 

Jeg har gjort min statiske beregning(hvor jeg ser bort fra friksjon i løpet) og den støtter denne uttalelsen.

[amatør]

Nå var det kommet mange innlegg, så jeg får svare på litt og litt.

 

Denne teorien vil jeg gjerne ha tilbakemeldinger på ettersom det virker som noen ikke er enige i dette.

Jeg er selvsagt enig.

[amatør]

Jeg får vel stikke hånden inn i vepsebolet.

Det er Leon som har rett(delvis) i sin argumentasjon, og Ratel sine kommentarer til Leon med forsøk på å tilbakevise leons kommentarer holder ikke mål ut fra fysikkens lover.

Prøv å bruke fysiske lover korrekt så blir også resultatet korrekt. I et våpen er det kun kammertrykket som påvirker delene, og trykket virker likt i alle retninger (ikke helt korrekt, men uten betydning i denne diskusjonen).

 

 

Om Amatør har rett i sin opprinnelige påstand er en annen sak som jeg ikke vil kommentere nå - kansje senere.

 

@SuperZ - Jeg har aldri skrevet at jeg er uenig i Amatørs konklusjoner. Det jeg har skrevet er at mange innlegg som prøver å forsvare amatørs konklusjoner bygger på feil anvendelse av fysikken, og jeg har prøvd å få fokus på en korrekt forståelse av det som skjer når et våpen avfyres.

 

Ved å skrive at "Det er Leon som har rett", har jeg oppfattet at du mener jeg tar feil. Men jeg er glad for at jeg endelig har forstått at du er enig. (Men jeg har ikke anvend fysikken feil)

[Per-S]

Jeg må nok innrømme at jeg skrev mitt første innlegg noe tvetydig med vilje da jeg ønsket å få en en debatt.

Men jeg har tidligere i tråden gitt klart utrykk for at amatør har rett i sin opprinnelige vurdering, og at simuleringene er korrekte, så dette burde ikke være noen overaskelse.

 

Når det gjelder forståelse av fysikken omkring bellastningen i brytvåpen så har jeg skrevet nok om det, og har gjort det klart hvordan jeg ser på det, der har jeg nok ikke mer å tilføye foreløpig.

[amatør]

lord of the ring(area) har et poeng, men det var ufattelig dårlig kommunisert. Kan fort være med på at ringarealet bidrar med en ekstra last, innrømmer ikke dette umiddelbart, men må tenke litt på saken. Primærlasten er uansett den jeg hele tiden har hevdet. Alle de andre faktorene med munningsvipp, kulefriksjon osv er bare fjas å ta med siden bidrag på belastning av låsen er neglisjerbart.

Er det meg som du omtaler som "lord of the ringarea? I så fall, er jeg glad for at du endelig er kommet på gli.

[amatør]

Trykk på 2000 bar gir ca. et trykk på 2N/mm2

2000bar er 200N/mm²

 

Før jeg tenkte igjennom denne problemstillingen, hadde jeg vanskelig for å forstå at denne mekanismen kunne holde:

 

 

Men jeg synes det er lettere nå.

[SuperZ]

ups

 

Jeg var litt kjapp der ja, jeg bruker å regne om til meter vannsøyle når jeg regner om fra bar i hodet og det blei gjort bak fram denne gangen tydeligvis.

 

Da stemmer beregningen av kulas akselerasjon bedre med hva man kan forvente av utgangshastighet.

(375000/2)m/s2*3millisekunder(ren gjetting)=560m/s.

[SuperZ]

Jeg rettet opp beregningen min ovenfor etter å ha blitt korrigert av "Amatør"

 

Jeg vil presisere at beregningen bare er en "beregningsmodell" og tallene har derfor ingen ting med virkelighet å gjøre.

Dette er rett å slett for å prøve ut de prinsippene som "Amatør" har gjort meg oppmerksom på.

[amatør]

Om det er et komplett våpen, om det er skytter bak våpenet eller ikke er uvesentlig. Belastningen på låsen er grovt sett den samme.

Dette har børsemakere kjent til lenge, det er ikke uten grunn at brytvåpen trykkskytes straks løp og baskyle er sammenføyd, før løp og finere detaljer blir fullført.

Jeg er overbevist om at det absolutt gjør en forskjell om det står en skytter bak våpenet. For å illustrere forskjellen, har jeg simulert de samme modelleme, men nå er de festet i munningen. Tar med de gamle til sammenlikning. De gamle er festet bak på baskylen.

Hagle kaliber 12 1000bar

Rifle ca 9,3x57R 4000bar

Rifle ca 6,5x57R 4000bar (ved simulering av feste i munningen glemte jeg å reduser friksjonen til 400N)

 

I en reell situasjon vil belastningen være et sted midt i mellom disse ytterlighetene. Vekten på skytteren bak, og hvor god kopling kraften går i skulderen vil bety noen for belastningen. Og hvis man ikke spenner fast pipa, vil skudd fra hofta, (uendelig lett skytter) være den største belastningen, bortsett fra om kolben ikke er montert.

 

Du skriver at brekkvåpen blir trykksutt uten at kolben er montert, da er det vel også mulig at pipene blir festet i en skrustikke? Det er ikke så rart, for det er absolutt maksimal belastning. De som ser nøye etter, er stressbildet i den finkalibrede og grovkalibrede riflepatronen svært likt med pipa fastspent. Her blir det jo som jeg har skrevet før, akkurat som for en boltrifle, bare arealet av støtbunnen avgjør belastningen, for i dette tilfellet, går kraften fra trykket på ringarealet rett i fastspenningen.

 

Vi ser også tydelig, at i tilfellet med fastspent pipe, at hagle og rifle begynner å likne når det gjelder belastningen av låsen

 

Det er selvfølgelig fornuftig å dimmensjonere for å tåle å bli avfyrt med pipene i skrustikka. Men jeg fastholder mine opprinnelige påstander, det er ikke skyting som lager slakk i hagler, belastningen på låsen er liten i forhold til styrken til stålet. Slarken kommer av dårlig smøring, og skitne glideflater, ved åpning og lukking. Siden ei hagle som er skutt mange skudd, også er åpnet mange ganger, vil det allikevel oppleves som att mange skudd gir slark.

 

Til og med om man skyter med moderne hardt ladete stålhaglpatroner i gamle hagler, vil være noe problem for låsen. De hardeste ladete har jo mindre enn dobbelt pmaks sammenliknet med gamle patroner. Men hvis de blir avfyrt med fastspente piper, blir belastningen signifikant.

 

Grunnen til at man ikke skal skyte haglepatroner med høyere lading enn det den er godkjent for, er at man kan sprenge kammeret. Som dere ser på simuleringen, er det mye spenninger i kammerets vegger.

 

Simuleringene viser som sagt tidligere at det ikke er noe rart at 6,5x55 er kjent for være tøffe for drillinger, både høyt trykk, og stort ringareal. Og at gamlekara viste hva de gjorde, da de designet patroner som 9,3x72r og 6,5x70r for drillinger.

[Per-S]

Her er jeg så absolutt uenig. Når kruttet brenner i kammeret på et brytvåpen er dette en trykksylinder med asymetrisk låsing. Å påstå at belastningen på låsingen er ulik om trykksylinderen festes i den ene eller andre enden er feil.

Trykket inne i kammeret vet ikke hvor låsen er festet og oppfører seg likt uansett om festet er her eller der, mekanismen behøver ikke være festet i det hele tatt, kruttet brenner med samme hastighet og gir samme trykk uansett.

 

Trykket gir en bakoverrettet kraft på baskylen som motvirkes av en like stor kraft som taes opp av hengselbolten og kraften på kulen, i tillegg blir det på grunn av asymetrien et sidepress på låsehaken som motvirker at låsen åpnes pga vrimomentet.

[amatør]

Her er jeg så absolutt uenig. Når kruttet brenner i kammeret på et brytvåpen er dette en trykksylinder med asymetrisk låsing. Å påstå at belastningen på låsingen er ulik om trykksylinderen festes i den ene eller andre enden er feil.

Jeg lurer på om vi i det minste kan være enig om at disse to bildene under, ikke er like?

 

[Per-S]

Bildene er ikke like, det vet vi begge.

Forklar hvorfor belastningen på låsen endres etter som du endrer opphengspunkt.

[amatør]

Fordi, som jeg skrev på første side:

 

Det som er helt klart er:

Summen av kreftene på våpenet er ikke null; vi får rekyl.

Summen av kreftene på kula er ikke null; kula kommer ut med eh helvetes fart.

[Per-S]

Rekyl og kulebevegelse henger sammen, det fant Newton ut for mange år siden, men ingen av disse betyr noe for belastningen på låsemekanismen.

 

Kan du gi en forklaring på hvordan belastningen på låsen endres etter som du endrer opphengspunktet fra baskyle til løp?

[SuperZ]

@Per-s

Kan ikke vi ha en konstruktiv diskusjon om hva som skjer når ringarealet går mot 0, istedet for å beskylde hverandre om å ikke forstå fysikken bak dette?

 

Min forklaring er at selv om kreftene i kammeret virker likt i alle retninger så virker ikke alle kreftene på våpenet. Noen virker jo på kula(som ikke er en del av våpenet). Det å vurdere kammeret som et rent trykkammer blir derfor feil. Du må i såfall se på ett veskefylt trykkammer med et lite (eller stort) hull i den ene enden som slipper ut trykket.

 

Jeg trekker frem de to grensetilfellene igjen:

-Et plugget løp avfyres->Trykket som virker bakover på baskylen er like stort som trykket som virker framover på løpet og alle kraften gir et eksentrisitetsmoment om hengslingen.

 

-Et helt åpent løp med diameter = støtbunnens diameter avfyres->kreftene som virker framover kan ikke overføres til løpet, men overføres KUN til prosjektilet. Her er det ikke noen krefter som skyver løpet fra baskylen (unntatt akselerasjonskreftene) og det kan ikke bli eksentrisitetsmomenter i hengselen på grunn av trykket i kammeret.

 

Edit: fester du løpet i en skrustikke blir opplagerreaksjonen i skrustikka like stor og motsatt rettet av kreftene som gir rekylen og man får strekk i løpet. Derfor får du større momenter i hengselen.

[amatør]

Kan du gi en forklaring på hvordan belastningen på låsen endres etter som du endrer opphengspunktet fra baskyle til løp?

Det er det jeg føler jeg har gjort, men jeg kan prøve en gang til.

 

 

Når baskylen er fastspendt, skyver kreftene, som trykket på baskyllen utgjør, bakover og går rett i oppspenningspunktet. Kreftene som går fremover, vil forsøke å åpne låsen. Kreftene forover er mindre enn de som går bakover.

 

 

Når systemet er opphengt i pipa, går kraften som trykket gir på ringarealet, og friksjonen fra kula rett frem og inn i opphengspunktet. Kraften bakover vil forsøke å åpne låsen. Kreftene bakover er fortsatt større enn de fremover, så nå er det en større kraft, som belaster låsingen.

[Per-S]

Det er her du resonerer feil. Kraften virker mot baskylen på samme måte uansett om opphengspunktet er fremme eller bak. Tilsvarende for løpet. Kreftene virker mellom baskyle og løp, og ingen andre steder. Derfor blir belastningen lik.

 

Du kan sammenligne det med et lite og illsint troll som ligger i kammeret med ryggen mot baskylen og bena i skulderpartiet på løpet. Når trollet spenner fra virker kreftene mellom baskyle og løp, uansett hvordan du holder delene så sparker trollet på samme måten.

[amatør]

Det er her du resonerer feil. Kraften virker mot baskylen på samme måte uansett om opphengspunktet er fremme eller bak. Tilsvarende for løpet. Kreftene virker mellom baskyle og løp, og ingen andre steder. Derfor blir belastningen lik.

 

Du skal ha honør, for å være standhaftig.

 

Kraften virker på baskylen på samme måte i begge tilfellene. Men det gjør ikke motkreftene. Jeg har skrevet at summen av kreftene på våpenet ikke er null. og i en reell situasjon er de det. Og det er den beste måten å få illustrert at kreftene forover ikke er lik som kreftene bakover, med motsatt fortegn.

 

 

Men, i en statisk simulering må summen av kreftene være null. Og i en reel situasjon hvor enten baskylen eller pipesettet er spendt fast, hvor geværet ikke kan få beveget seg, er summen null.

 

Så i det tifellet hvor baskylen er oppspendt, vil det være en motkraft som skyver på baskylen. Denne motkraften vil ikke prøve å åpne låsen.

 

Er pipene spendt opp, vil motkraften være en trekkraft igjennom disse. Denne kraften, vil forsøke å åpne låsen.

Edited January 8, 2010 by Guest

[Barskekarsten]

Kontrollspøsmål til Amatør og Per-S:

 

Hva er trykket (p) mot bakenden av kula når den er halveis ute av løpet og akselrerer med en gitt akselrasjon (a)?

Kula har radius ® og masse (m).

 

Her tror jeg mye av uenigheten ligger.

[amatør]

Og friksjonen er (F)?

[Barskekarsten]

La oss ignorere den for enkelthets skyld.

 

Vær glad det ikke er jeg som skiver eksamensoppgaver i Fysikk. Jeg bare løser de.

Glemte til og med "Gjør de antakelser osv der du mangler data" frasen de pleier å ha med

Edited January 8, 2010 by Guest

[amatør]

Hva vil du fram til?

[amatør]

Skal du ikke spørre om jeg kan Maxwells likninger på diffrensialform?

[Barskekarsten]

Per-S sin tankegang er fin om det er samme trykk som i kammeret.

 

Her hadde jeg noe veldig dårlig formulert noe

[amatør]

Men han har jo rett i det, summerer du kraften fra på kula med kraften på pipa, er den lik som krafte på baskyle med motsatt fortegn.

 

Men det er feil å summere krefter som virker på hvert sitt legeme.

 

Da ble dette svaret hengende i luften

[Barskekarsten]

Nå formulerte jeg meg så dårlig at det er flaut. Beklager jeg fjernet det

[Per-S]

Som det fremgår i tidligere innlegg forutsetter jeg samme trykk mot kulebasen som mot baskylen, det er tilstrekkelig nøyaktig for beregningene av belastningene som er størst når kulen såvidt har startet på riflingen.

Dersom reelt trykk mot kulebasen skal beregnes er det en uhyre kompleks beregning som ikke vil bety noe for vurderingen av belastningen på låsen.

[SuperZ]

Jeg skal gjøre et siste forsøk på å overbevise Per-s.

 

Bildet nedenfor viser en sylinder som har ett trykk innvendig på 2000Bar.

Innvendig areal i topp og bunn er 300mm2.

Arealet på "proppen" som står i øvre ende er 100mm2.

Arealet av resten av lokket er da 200mm2

 

Kraften som virker på nedover mot bunnen i sylinderen er: 200N/mm2*300mm2=60000N

Kraften som virker på oppover på lokket i sylinderen er:200N/mm2*200mm2=40000N

 

Kraften på 40000N vil gi strekk i sylinderens sidekanter.

 

Kraften som virker oppover på bunnen av proppen er:200N/mm2*100mm2=20000N

 

Summen av kreftene som virker oppover=kraften som virker nedover.

 

Den eneste måten kraften som virker på proppen kan gi strekk i sylinderens vegger er om den sitter fast(har stor friksjon).

Hvis det ikke er friksjon mellom lokket og proppen vil proppen bli et prosjektil. Den overfører ikke sine krefter til resten av lokket og kan derfor ikke bidra til å lage strekk i sylinderveggene.

 

Resten av kraften som virker bakover (20000N) vil gi rekyl og sende trykksylinderen nedover hvis den ikke fastholdes.

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

(Da er faktisk kraften som virker på sylinderen like stor i begge retninger, men det er langt fra ett normaltilfelle)

 

Hvis det hadde fungert slik som du hevder. Nemlig at like stor kraft virker på sylinderen i begge retninger ville du ikke fått noen rekyl.

 

Kan du være så snill å si om du er enig eller uenig? Er du uenig skal jeg stille og rolig trekke meg tilbake.

[Per-S]

@SuperZ - Du må lese det jeg har skrevet tidligere for å få med forutsetninger og forenklinger.

Så lenge kreftene virker mellom endene på sylinderen endrer du ikke belastning ved å endre festepunkt.

I et våpen som vi diskuterer her der kreftene taes opp mellom baskylen og hengselbolten betyr akselrasjon i praksis ingenting.

 

Det du kaller rekylkraft finnes ikke. Rekyl oppstår fordi innvendig trykk virker mot støtbunn, frontareal og kule. Newtons lov om bevaring av moment forklarer hvorfor baskylen beveger seg bakover når kulen beveger seg fremover, men kraften som skyver bakover er gasstrykket som presser mot støtbunn. Gasstrykket har ingen retning det presser likt i alle retninger, og det er alltid det som forbinder fremre flate og bakre flate som tar opp kreftene, i vårt tilfelle er det baskyle og hengselbolt som opptar hoveddelen av kreftene.

[SuperZ]

Jeg kommenterer med blått i ditt innlegg.

 

@SuperZ - Du må lese det jeg har skrevet tidligere for å få med forutsetninger og forenklinger.

Så lenge kreftene virker mellom endene på sylinderen endrer du ikke belastning ved å endre festepunkt. Enig. Det er når endel av kreftene virker på kula at ting endrer seg.

I et våpen som vi diskuterer her der kreftene taes opp mellom baskylen og hengselbolten betyr akselrasjon i praksis ingenting. Masse og akselerasjon er en medvirkende faktor her og vil komme inn i bildet hvis våpnet beveger seg bakover pga. rekyl. Det værste tilfellet vil være en veldig lett baskyle og et veldig tungt løp.

 

Det du kaller rekylkraft finnes ikke. Kraften jeg kaller rekylkraften er like stor og motsatt rettet som kraften som virker på kulebasen. Rekyl oppstår fordi innvendig trykk virker mot støtbunn, frontareal og kule. Newtons lov om bevaring av moment forklarer hvorfor baskylen beveger seg bakover når kulen beveger seg fremover, men kraften som skyver bakover er gasstrykket som presser mot støtbunn. Gasstrykket har ingen retning det presser likt i alle retninger, og det er alltid det som forbinder fremre flate og bakre flate som tar opp kreftene, i vårt tilfelle er det baskyle og hengselbolt som opptar hoveddelen av kreftene.Helt enig, men ettersom fremre og bakre flate som forbindes av låsen vår ikke er like store blir kraften som virker på låsen ikke like stort som trykket*areal av den største flaten, men lik trykk*aral av den minste flaten. Resten av trykkes som virker bakover (Les rekylreftene) virker ikke direkte på låsen, men gir et bidrag avhenig av vekt og akselerasjon.