Curva Força x Deslocamento de Molas Helicoidais e a Gás

Curva Força x Deslocamento de Molas Helicoidais e a Gás

Mensagempor Mandarim » 04/10/2015 - 20:55:36

Em julho de 2014, iniciei alguns estudos para elaborar um dispositivo para obter a Curva Força x Descolamento de molas (helicoidais ou a gás), com o objetivo de obter alguns parâmetros para melhor compreender a balística interna de carabinas de ar acionadas por ação de molas.

Recomendo a leitura do tópico abaixo, aos que tiverem dúvidas quanto ao embasamento teórico formal sobre o assunto.

Link do Tópico - Dispositivo para medir a força de compressão de Gás RAM e Molas

viewtopic.php?f=41&t=16681

Após alguns ensaios, com relativo sucesso, devido às limitações impostas pelos tipos de balança e "compressor de molas" utlizado, o estudo ficou em "estado de hibernação".

De volta a prancha de desenhos, e com o upgrade de equipamentos mais adequados, estamos de volta:

Nota do autor: este dispositivo caseiro, tem por objetivo auxiliar, através de modo comparativo, o comportamento das molas de ação, não se tratando portanto de verdade absoluta e principalmente por ser encarado como um hobby.

Dispositivo para medir a força de compressão de Gás RAM e Molas - Nova versão

Equipamentos utilizados:

Dinamômetro DD300 - 100 kgf

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Macaco elétrico automotivo 1500 kgf acionado por bateria automotiva 12 volts

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Paquímetro Digital 150mm de fibra

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Adicionalmente foram "desenvolvidos" novos acessórios para conter e centralizar as molas, durante o processo de compressão, descompressão

Molas Helicoidais

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Tubos de PVC roscáveis - externo de 1 polegada (simulando o cilindro da carabina) e interno de 3/4 de polegada (simulando o êmbolo), suportados por um CAP soldável de 50mm e mantidos centralizador por 4 parafusos allen 6mm. Para alguns modelos de carabina, é possível utilizar o êmbolo original, como será visto mais tarde no ensaio da B19S.

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Na foto abaixo, o setup utilizado no ensaio da mola helicoidal original da carabina CBC B19S com o contra peso (top hat) e o guia de mola traseiro.
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Êmbolo original da carabina CBC B19S (o retentor usado é maior para prover melhor centralização) buscando uma maior similaridade com a situação real (embora o diâmetro interno do tubo de PVC de 1 polegada seja ligeiramente superior ao diâmetro do tubo da carabina)
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Para comprimir a mola helicoidal foi utilizada uma mola a gás sem pressão
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Fotos do dispositivo configurado para molas a gás

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Curva Força x Deslocamento - Mola Helicoidal CBC B19S Original

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Equação do ciclo de compressão

Força (kgf) = 0,7051 . Deslocamento (mm) - 0,9555

Curva Força x Deslocamento - Mola a gás QUICKShot 270mm 35 kgf

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Equação do ciclo de compressão

Força (kgf) = 0,1181 . Deslocamento (mm) + 37,612

Curva Força x Deslocamento - Mola a gás QUICKShot 270mm 40 kgf

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Equação do ciclo de compressão

Força (kgf) = 0,113 . Deslocamento (mm) + 41,631

Curva Força x Deslocamento - Mola a gás QUICKShot 270mm 45 kgf

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Equação do ciclo de compressão


Força (kgf) = 0,157 . Deslocamento (mm) + 48,589

Curva Força x Deslocamento - Mola a gás QUICKShot 270mm 50 kgf

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Equação do ciclo de compressão

Força (kgf) = 0,1663 . Deslocamento (mm) + 53,987


Uma vez obtida a Curva Força x Deslocamento para cada mola, podemos determinar a Curva de Energia Potencial Elástica de cada mola, para uma determinada carabina.

Necessitamos dois valores: a medida da pré compressão de cada mola e o curso do êmbolo da carabina em questão.

A Energia Potencial Elástica será a área do trapézio compreendida entre as coordenadas da pré compressão e da pré compressão somado ao curso do êmbolo.

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Fator de conversão: 1 kgf = 9,80665 N (Newton)

Curva de Energia Potencial Elástica - Mola Helicoidal CBC B19S Original

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Curva de Energia Potencial Elástica B19S com Mola a gás QUICKShot 270mm 35 kgf

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Curva de Energia Potencial Elástica B19S com Mola a gás QUICKShot 270mm 40 kgf

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Curva de Energia Potencial Elástica B19S com Mola a gás QUICKShot 270mm 45 kgf

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Curva de Energia Potencial Elástica B19S com Mola a gás QUICKShot 270mm 50 kgf

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Cálculo da Eficiência do conjunto CBC B19S, molas (helicoidais e a gás) e projéteis utilizados

O embasamento teórico formal pode ser lido no Tópico - The Airgun From Trigger to Muzzle - Tradução Parte III

viewtopic.php?f=4&t=16281

Capítulo 9 – Eficiência

"A eficiência mecânica de toda a máquina é a razão entre o trabalho útil obtido, em comparação com o trabalho introduzido, a saber, e o trabalho gasto para o funcionamento da máquina. Esta proporção é normalmente expressa como uma percentagem, da seguinte forma:

(Trabalho produzido / Trabalho empregado) x 100 = Eficiência (%)

Neste livro temos considerado o trabalho empregado em um rifle de ar, como sendo a quantidade de energia que está contida na mola depois a arma foi engatilhada, e não a energia que é necessária para comprimir a mola na posição engatilhada. Esta energia é maior do que a da mola, uma vez que existe sempre uma perda por atrito no eixo e nas superfícies que estão em contato entre si. Não fizemos um estudo das perdas no sistema de ligação mecânica, tais como alavancas e travas, uma vez que os vários fabricantes empregam mecanismos ligeiramente diferentes entre si, e, por conseguinte, a eficiência mecânica varia de acordo com o modelo.

O trabalho produzido é igual à quantidade de energia contida pelo projétil quando sai pela boca do cano (energia cinética). Isso é chamado de "energia na boca do cano", e assim como a energia da mola é medido em ft.lbf (pés.libra-força) no sistema internacional, é medida em N.m (Newton.metros – conhecida também como Joule)."


Uma vez determinadas as curvas de Força x Deslocamento e efetuados as medições de velocidade em cronógrafo, temos condições de calcular a eficiência do conjunto utilizado.

Os resultados obtidos em cronógrafo podem ser vistos no Tópico - CBC B19S 4,5mm - Mola a Gás QUICKShot Chrony Test

viewtopic.php?f=30&t=19106

Resultados

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GAMO Big CAT 1000 4,5mm

Curva Força x Deslocamento - Mola Helicoidal Gamo Big CAT 1000 Original 4,5mm

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Curva de Energia Potencial Elástica - Mola Helicoidal Gamo Big Cat 1000 Original

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Cálculo da Eficiência do conjunto Gamo Big Cat 1000 - Mola Helicoidal Original e projéteis utilizados

Chumbos Diabolo
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Chumbos Wad Cut
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Eficiência

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Editado pela última vez por Mandarim em 10/10/2015 - 23:58:41, num total de 1 vezes
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Re: Curva Força x Deslocamento de Molas Helicoidais e a Gás

Mensagempor Andre luis Santana » 05/10/2015 - 07:45:49

Show de bola! Parabéns pelo excelente trabalho.
Gamo CFX 5.5 Gas Ram de 45 Elite + Gatilho Quick Shot + Sniper 4x32
B19s 4.5 Gas Ram de 45 Elite + Gatilho Quick Shot + muzzle + Kit Centralizador + Sniper 3-9x32(essa arma é um lixo)
Hatsan at44-10 + bipe + Bosile 3-9x40 + supressor + cilindro scuba s80
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Re: Curva Força x Deslocamento de Molas Helicoidais e a Gás

Mensagempor luisaurelio » 05/10/2015 - 09:54:37

Opa

Parabéns pelo excelente trabalho. {CLAP} {CLAP} {CLAP} {CLAP} {CLAP} {CLAP}
Acompanhando.
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Re: Curva Força x Deslocamento de Molas Helicoidais e a Gás

Mensagempor Antornogueira » 22/12/2015 - 10:11:23

up
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Nao quer cagar, nao come
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Retornar para Armas de Mola

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meu zap 19 991551087
NGO
22/04/2019 - 09:19:50
bom dia senhores,região de campinas,alguma carabina mola em 5,5 a venda(abaixo de 1500,00),preferencia que suporte bem luneta(sem muita força)
NGO
22/04/2019 - 09:19:40
Daisy
hidden
18/04/2019 - 00:29:03
Daisy
hidden
18/04/2019 - 00:28:33
Continua a venda a Tokyo Marui Detonics 45 gbb airsoft 6mm ver no link Compra e Venda e Equipamentos e Acessórios
João Estevam
16/04/2019 - 10:00:11
Aí galera, se alguém tiver interessado em aumentar a potência da Pistola Beeman P17 segue o link, https://www.youtube.com/watch?v=xWpeBSz0xvc .. só compartilhando com os colegas do tiro! Valeu!
caricadmm
09/04/2019 - 02:33:50
gostaria de informar que estamos fazendo manutenção em carabinas de ar aqui no rio de janeiro, posso ser encontrado nos telefones 39880311 ou 970054854 jose luiz
jose luiz
24/03/2019 - 13:32:23
COMO FAÇO PRA ANUNCIAR AQUI ?
fabiano pires
20/03/2019 - 09:31:15
Boa noite! Estou buscando mais informações sobre o equipamento scatt de treinamento laser alguém saberia me passar algum Review algo do tipo
Raphael
17/03/2019 - 18:36:51
Quem tem uma Cometa 50 ? Criança chorando ! Compro .
mazinhowaldemar
24/02/2019 - 09:31:15
Qual a especificação da luneta?
ERIVALDO
18/09/2018 - 22:31:31
A saxon vem com o adaptador de recarga, o certificado e a faca que vem junto de fabrica?
ERIVALDO
18/09/2018 - 22:31:11
me manda mensagem no pv
maskote
13/09/2018 - 15:04:04
eu tenho fabiano pires
maskote
13/09/2018 - 15:03:52
Alguem vendendo luneta de visão noturna?
fabiano pires
11/09/2018 - 08:03:56
Cricket a venda ainda amigo
LucasCJ
08/09/2018 - 09:59:34
Crickey a venda ainda amigo
LucasCJ
08/09/2018 - 09:58:51
Boa noite Já vendeu a cricket amigo ?
clayrton
07/09/2018 - 20:33:31
Já vendeu a cricket amigo ?
clayrton
07/09/2018 - 10:23:24
CBC comando
Igor Velame
02/09/2018 - 18:02:41
Bom dia pessoal, vendo Artemis Cp2 viewtopic.php?f=3&t=25865
giovannilemes
30/08/2018 - 09:39:31
Alguém vendendo latão JSB EXACT HEAVY 5,5mm?????
Antonio Maia
28/08/2018 - 15:42:37
Bom Dia Amigos do site! Limpando o estoque, 2 caixas contendo 10 cilindros de CO2 12g da GAMO por apenas R$50! Chamar no whats 11 96910-0491
Davi_Ogata
06/08/2018 - 08:58:52
Vendo saldo de 17 cilindros 12g co2 e 1 tubo de óleo Pellgunoil da Crossman sobra de estoque, tudo por 100,00 reais
João Estevam
30/07/2018 - 15:41:16
Não poderia passar aqui e não deixar um abraço a todos!
Alexandre Bastos
25/07/2018 - 09:18:48
Marcelo Santos sumiu...sõ
Rui Saiki
21/07/2018 - 20:18:46
KKKKKKKKKKKKKKKKKKKK estou longe um tempão e quando entro olha só que lance fraco KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK
ferreiracampos
20/07/2018 - 13:02:21
o Nogueira é gay
Marcelo Santos
18/07/2018 - 20:06:48
Galera, estou voltando a atirar. Alguem sabe dizer se a mundilar ainda envia chumbos pro brasil, se compensa e se é taxado? E o Daniel Netby que vendia cilindros de portugal também, alguem sabe se ainda vende?
Thiago Cherulli
18/07/2018 - 18:36:05
meu cel: (21)9880-72129
lhauer
09/07/2018 - 21:11:02
ai galera, baixei os preços
elton
07/07/2018 - 11:40:40
se alguem puder ajudar ou tiver interesse
elton
02/07/2018 - 13:18:46
qualquer interesse manda zap 47 988348803
elton
02/07/2018 - 13:18:14
tenho tmbm uma hw 97
elton
02/07/2018 - 13:17:24
Obrigado amigo LuciselFelipe .
mazinhowaldemar
24/06/2018 - 19:20:47
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