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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Retornar para Armas de Mola

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gostaria de informar que estamos fazendo manutenção em arabinas de ar aqui no rio de janeiro, posso ser encontrado nos telefones 3988322 ou 970054854 jose luiz
jose luiz
14/02/2019 - 11:41:16
Boa tarde - alguem tem ou sabe onde vende calibrador/desamassador de chumbos calibre 5.5
Geraldo Carlos
09/02/2019 - 14:16:48
Bom dia, tenho uma Hatsan XRD 135 5,5 para venda, com o Red Dot original mais uma luneta Rossi Golg Crow 4 X 32.
Alex Lacerda
07/02/2019 - 08:30:43
Pessoal, alguém pode me adicionar em grupos de Armas de pressão? 47 99273-8836
3DValeSul - Victor
29/01/2019 - 09:39:26
Alguem sabe de alguma luneta barata
viniciusvasconcelos
18/01/2019 - 16:20:32
Bom dia, estou vendendo uma crosman 2240 customizada viewtopic.php?f=3&t=26041
giovannilemes
16/01/2019 - 09:43:04
venham conferir nossas aves atrativas link viewtopic.php?f=64&t=26039&p=222170#p222170
fiim
15/01/2019 - 10:16:07
gostaria de saber como fica a carabina
ricardo165
14/01/2019 - 12:04:47
alguém tem at44 com as valvulas do zeca
ricardo165
14/01/2019 - 12:04:22
bom dia
ricardo165
14/01/2019 - 12:03:51
alguem sabe onde vende jsb importado que n demore tanto apara chegar no brasil
fiim
01/12/2018 - 13:47:28
o gilmar tem uma 5.5 fsb zap 019 997516792
gilmar brollo
20/11/2018 - 14:19:52
Alguém sabe de uma HW100 ou S510 à venda?
RICGOMES
17/11/2018 - 22:48:54
VENHO FASER UMA PEQUENA DIVULGACAO DE NOSSAS AVES ATRATIVAS SEGUE LINK viewtopic.php?f=64&t=25921&p=221706#p221706
fiim
25/10/2018 - 17:19:10
Acredito que maior area de grip melhor estabilidade...sim...
Rui Saiki
24/10/2018 - 23:35:08
alguem sabe me dizer se o trilho de 20mm é mais confiável que o de 11mm? ou depende só de qual trilho a carabina tem?
Philippidf
24/10/2018 - 16:38:18
Como faço uma mesa de tiro?
j.marcio19
21/10/2018 - 23:09:09
poxa, tava nos meus planos a m22, mas sabendo q ela é frágil, vou ter q mudar
spotter
20/10/2018 - 10:54:50
a parte interna da minha quebrou e n acho em lugar algum
fiim
18/10/2018 - 12:29:35
Deve ter fraturado o side do conjunto de gatilho...dificil achar a venda qualquer peça de reposicao delas...soldei no meu caso.
Rui Saiki
17/10/2018 - 18:10:44
boa tarde galera alguem tem o jogo de gatilho da artemis m 22 ou saiba quem tem pra venda grato
fiim
17/10/2018 - 16:16:20
Vc que pratica tiro esportivo venha faser parte de nosso grupo tambem vc e muito importante para nos poder aumentar cada vez mais o esporte Assuntos:tiro esportivo:trocas:vendas:importações de airguns e muito mais. Link do grupo abaixo https://www.facebook.com/groups/457763851389203
fiim
17/10/2018 - 16:12:29
Foi só falar em Bençãos e me chega um produto antecipado, uma Estativa Caldwell NXT para os Atiradores mais exigentes: viewtopic.php?f=3&t=25906
Davi_Ogata
11/10/2018 - 14:34:33
E pedindo a todos os nossos Companheiros as Bênçãos de Nossa Senhora Aparecida, como se diz na música Romaria: "Ilumina nessa mina escura o trem da minha Vida!"
Davi_Ogata
11/10/2018 - 09:49:46
Bom Dia Amigos do site, mais um acessório sempre interessante para auxiliar nos tiros, especialmente os de pistola: viewtopic.php?f=3&t=25903
Davi_Ogata
11/10/2018 - 09:40:55
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fiim
10/10/2018 - 13:50:55
Olá Amigos, segue o link correto: viewtopic.php?f=3&t=25892
Davi_Ogata
01/10/2018 - 11:11:18
Bom Dia Amigos do site, trago mais um Acessório diferenciado para os Amantes do Tiro Esportivo! Link: viewtopic.php?f=49&t=25891
Davi_Ogata
01/10/2018 - 11:08:05
prezados, boa tarde, como faco para enviar uma mensagem privada?
23jean
19/09/2018 - 12:42:10
Como posso visualizar fotos dela?
ERIVALDO
18/09/2018 - 22:33:47
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
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