Tutorial - como quantificar o recuo em carabinas de mola

Tutorial - como quantificar o recuo em carabinas de mola

Mensagempor Mandarim » 29/07/2016 - 18:17:38

Pessoal segue uma tentativa de quantificar o recuo decorrente do uso de molas em carabinas de pressão

Nota do autor: como sempre, trata-se de uma tentativa pois a limitações da "giga" de teste, composta por recursos caseiros impõem limitações, erros e incertezas nos resultados obtidos

Este assunto foi estudado por G.V. Cardew & G.M. Cardew em seu livro "The Airgun from Trigger to Target" publicado em agosto de 1995

Seguem alguns excertos traduzidos.

"Recuo decorrente da mola

Voltando agora ao dano em lunetas causado pelo recuo de que falamos anteriormente; este recuo é causado pelo êmbolo e a sua força motriz, quer se trate de uma mola helicoidal ou a gás. Assumindo que a carabina engatilhada, tem seu êmbolo no início do seu curso e a mola comprimida por trás dele, no momento em que o gatilho é acionado, a mola acelera o pistão para frente muito rapidamente.

No entanto, como explicado anteriormente pela terceira lei Newton- Principio da Ação e Reação: "Se um corpo exerce uma força sobre outro, este reage e exerce sobre o primeiro uma força de intensidade e direção iguais, mas sentido oposto".

Isto significa que à medida que o êmbolo é forçado para frente, a arma é forçada para trás, através da liberação da energia elástica da mola. O movimento para trás é relativamente enérgico, devido ao êmbolo relativamente pesado e a sua rápida aceleração. Além disso, cerca de metade do peso total da mola é somada ao peso do pistão adicionando maior força para trás no corpo da carabina. Esta adição é feita, porque muitos dos elos dianteiros da mola são acelerados para frente juntamente com o pistão pelos elos na extremidade traseira da mola.

O resultado do movimento combinado para frente do êmbolo e da mola é que a carabina é lançada primeiro para trás contra o ombro do atirador. Porém, mais ou menos no pico da aceleração da carabina para trás, o conjunto êmbolo e mola são subitamente interrompidos pela almofada de ar comprimido formado entre a parte frontal do êmbolo (retentor) e a parte de trás do projétil. Este golpe violento para frente e dado com a arma movendo para trás, com a parada repentina da mola e êmbolo, provoca a mudança de direção da carabina em um intervalo muito pequeno de tempo.

Este efeito pode ser ainda agravado porque o pistão vai continuar a oscilar para trás e para frente várias vezes, impulsionados pela energia restante na mola e o ar comprimido na frente do retentor. É esta súbita inversão de movimento, um pouco como uma chicotada, o que faz com que a luneta, ou mesmo qualquer outra coisa ligada a carabina seja jogado para trás, muitas vezes com grande força.

A magnitude e frequência destas forças variam com cada tipo de arma e também com o peso do projétil, mas a maior variação com o padrão de vibração em qualquer uma carabina de ar é causada pela ocorrência do efeito diesel (combustão), se este for violento, as forças e vibrações transmitidas à luneta podem ser catastróficas.

Várias tentativas têm sido feitas para calcular a magnitude da força que atua sobre a luneta em uma carabina de mola quando disparada. Esta força deve ser expressa em termos de aceleração da gravidade (g), de um modo semelhante às forças que atuam sobre o piloto de um avião de caça rápido como ele se vira, ou puxa para fora de um mergulho, ou aquela que age em um automóvel e motorista quando param de repente. Independentemente da forma como nós olhamos o problema havia fatores envolvidos que não podíamos resolver por cálculo de uma forma satisfatória precisa.

Chamamos então Roy Elsom para nos ajudar, ele havia colaborado conosco na redação do nosso livro anterior "The Airgun From Trigger to Muzzle" e compreendeu a dificuldade do problema. Ele atualmente é um Engenheiro especialista em vibrações e tem acesso a equipamentos sofisticados com o qual forças g podem ser medidas diretamente.

Nós adaptamos uma carabina Weihrauch HW35 calibre .22 com peso de 8 lbf (3,62 kgf) cuja velocidade de cerca de 550 fps (167,6 m/s) e depois montamos um acelerômetro no final de uma barra de aço fixada em um suporte de luneta instalado no trilho da carabina. A barra pesava 1,25 lbf (0,567 kgf) de modo a representar o peso de uma luneta de alcance médio. Disparando projéteis de 15,5 grains (1 grama) o acelerômetro acusou leitura de cerca de 25g.
Nós montamos a luneta fictícia em uma carabina Weihrauch HW80 com peso de 9 lbf (4,08 kgf), esta carabina deu leituras inferiores, de cerca de 20g em velocidades mais altas, 660 fps (201,2 ms/s).

Injetamos óleo para dentro do cilindro induzindo algumas violentas detonações (efeito diesel) com velocidades na região de 870 fps (260,2 m/s) o que resultou em valores de 60g. O valor de g não teve correlação com a velocidade, como qualquer outro fator observado em armas de ar, ocorrem outras variáveis ​​que influenciam o resultado. A detonação de qualquer magnitude (efeito diesel) sempre aumentou o valor g; disparando-se sem um projétil (tiro seco) não necessariamente reduziu o seu valor, mas um tiro de combustão suave a cerca de velocidades normais de 660 fps (201,2 m/s) resultou em números inferiores para g. Chegamos à conclusão de que em casos de combustão correta, os gases em expansão freiam o êmbolo o que reduz de forma controlada a violência de reversão do êmbolo.

Em um objeto submetido a uma aceleração de 2g seu peso é dobrado durante o tempo de aceleração, sabemos também que a aceleração causada pelasmudanças bruscas de direção podem induzir forças de 60g em cada componente da luneta. Fica claro agora que a nossa barra de aço pode pesar até 70 lbf (31,75 kgf) no disparo da arma, então há que se perguntar se as "entranhas" da luneta podem estar tendo o seu peso instantaneamente multiplicado por 60, ou mais, quando o gatilho é acionado. Não sei se seria fora do contexto, mencionar a este ponto que a mola foi irreparavelmente prejudicada por este tratamento.

Claro que uma cararabina PCP, ou uma arma de fogo, não pune uma luneta dessa maneira porque a carabina PCP só produz recuo verdadeiro. No caso de uma arma de fogo, se o suporte da luneta não está firme, quando a arma se move para trás o suporte da luneta inevitavelmente avança pelo cano, e não para trás como ocorre em uma arma de mola."

G.V. Cardew & G.M. Cardew; 1995 - The Airgun from Trigger to Target

O método utilizado será através do uso de acelerômetro

Equipamentos e peças necessárias

- celular com acelerômetro (usei um Moto G, ultrapassado, que "herdei" da minha filha)
- suporte para luneta modelo único

Material necessário
- placa de polietileno
- pedaço de cano Aquaterm 15mm
- parafusos auto atarrachante

Fotos do dispositivo

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Pesos
Moto G - 163 gramas
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Suporte - 344 gramas
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Dispositivo completo - 508 gramas
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Software gratuito disponível para Android na Play Store - Accelerometer (g-force meter)

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Dispositivo acelerômetro montado no trilho da CBC B19S
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Testes obtenção da Força g - 5 registros

Disparos efetuados em pé, apoio da mão a frente do guarda mato (sem uso de "sand bag")

1º registro 4,14g
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2º registro 3,88g
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3º registro 2,2g
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4º registro 2,81g
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5º registro 3,55g
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Nota: um "g" corresponde a uma aceleração de 9,8 m/s2

Infelizmente o software gratuito e a limitação do acelerômetro do celular, não captaram a aceleração de alguns disparos. Talvez por "bug" no software que a cada registro é necessário efetuar um "reset" para obter o próximo valor.

Resumo
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Fiz uma atualização utilizando-se tubos de alumínio preenchidos com chumbo derretido

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Aceleração de Recuo - média de 20 disparos para cada mola (chumbo Technogun Strike 4,5mm - 8,9grain)
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Aceleração de Recuo - Valor Máximo observado nos 20 tiros
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Editado pela última vez por Mandarim em 13/08/2016 - 18:35:22, no total de 3 vez
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Re: Tutorial - como quantificar o recuo em carabinas de mola

Mensagempor RICARDO NEVES » 02/08/2016 - 08:03:10

Parabéns pelo tópico. Muito Interessante.
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#HUNTERN. Caçada de pomba avoante: https://www.youtube.com/playlist?list=P ... cfVDELoxyQ
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07/07/2019 - 22:40:42
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Euzimar Oliveira
28/05/2019 - 22:06:03
Boa Noite pessoal preciso do guardamato da at44 pode ser original ou fabricado artesalnamente meu whats é 16 99296-5623 obrigado
ederred
27/05/2019 - 19:35:32
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João Estevam
26/05/2019 - 22:28:20
fiim
23/05/2019 - 09:27:16
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
LEAOJOSE
16/05/2019 - 13:58:57
Ola, existe alguma outra forma de eniar imagem para o site que nao seja pelo imageshack ?
jrps2007
16/05/2019 - 00:03:58
Moro em São Paulo - SP, Alguém conhece locais para treino ? tenho uma Rossi 4,5mm
everaldo153
14/05/2019 - 13:56:05
Boa noite, onde consigo silenciador da s200? Grato
thiagonunes88
10/05/2019 - 19:56:11
cilindro e regulador da s200, onde consigo? boa tarde
thiagonunes88
10/05/2019 - 16:37:23
O CANO 6.35MM QUAL MENOR PREÇO? COMO FAÇO PRA COMPRAR?
topoeng
07/05/2019 - 17:00:12
São paulo
unicos_ig
03/05/2019 - 05:47:06
Bom Dia Caros Amigos do Site! Mais uma vez trazendo uma Case Exclusiva importada direto dos EUA: viewtopic.php?f=3&t=26211
Davi_Ogata
29/04/2019 - 09:33:50
Boa noite, hw 97 só 3000 reais, viewtopic.php?f=3&t=26191
thiagonunes88
24/04/2019 - 18:32:00
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
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