Cometa 220 - Determinação da Curva de Compressão e Energia de Mola Helicoidal e Gás RAM

[Alberto José]

Este tópico foi baseado no livro The Airgun From Trigger To Muzzle escrito por Cardew, G.V. et all; 1976

 

http://carabinasdear.com.br/caforum/index.php/topic/9487-the-airgun-from-trigger-to-muzzle-traducao-parte-i/

 

Uma vez concluída a confecção do dispositivo para medir a força de compressão de gás ram e molas helicoidais, finalmente vamos utilizá-lo para confrontar a energia potencial elástica na mola comprimida e também no Gás RAM versus a energia cinética liberada na boca do cano.

 

Nota do autor: embora a metodologia de cálculo tenha respaldo nas leis da física, os valores aqui obtidos não são absolutos pois contém uma série de incertezas e imprecisões nas medidas visto que foram obtidos com o uso de um dispositivo caseiro.

 

Detalhes construtivos do dispositivo podem ser vistos no seguinte tópico:

http://carabinasdear.com.br/caforum/index.php/topic/9723-dispositivo-para-medir-a-forca-de-compressao-de-gas-ram-e-molas/?do=findComment&comment=162396

 

 

A mola helicoidal original da Cometa 220 em questão possui 227 mm de comprimento 30 elos com arame de 3 mm de diâmetro. Diâmetro externo de 18,3 mm e diâmetro interno de 12 mm.

 

Chrony Test Cometa 220 calibre .177 (4,5mm) realizado em 31/08/2014

Cometa 220 usada com mais de 2000 tiros

- Mola original em estado de nova, menos de 100 tiros;

- Bucha de PU EliteAirguns com mais de 1500 tiros;

- Êmbolo e cilindro da carabina com verniz anti-atrito Molykote D-321R Spray

Chumbo Snyper 4,5mm 7,45 grains (média das amostras)

Velocidade em m/s

224,6

223,3

221,1

224,9

222,5

218,7 -> Mínima

222,4

222,6

223,4

225,9 -> Máxima

Média = 222,9 m/s Energia Cinética = 11,98 Joules - Spread = 7,19 m/s - Desvio Padrão = 2,05 m/s

Vamos determinar a Energia Potencial Elástica da Mola Helicoidal

 

O primeiro passo é medir a pré compressão e a compressão final da mola helicoidal

 

A medida da pré-compressão da mola resultou em 49 mm.

 

Medida da compressão final

 

A medida da compressão final da mola helicoidal corresponde ao curso do êmbolo

 

Posição do êmbolo com a carabina desengatilhada

 

Posição do êmbolo com a carabina engatilhada

 

Medida da compressão final resultou em 65 mm

 

Volume da câmara de compressão da Cometa 220

- cilindro de 2,575 cm de diâmetro x 6,5 cm de altura -> Volume = 33,8 cm³

 

 

Antes de começar a medir a força necessária para comprimir a mola, temos que obter os pesos a serem descontados no valor observado.

Peso Total a ser debitado 709 gramas (0,709 kgf)

Tabela e Curva de Compressão Corrigida

Vamos converter as unidades para o Sistema Imperial (libras força - lbf e pés - ft)

Notem que o produto ft . lbf corresponde ao trabalho necessário para comprimir o GR e também a Energia Potencial Elástica do GR.

Assim sendo, a energia potencial elástica disponível na carabina engatilhada será a área do trapézio compreendida entre as coordenadas (0,1608 ; 84,6) e (0,3740 ; 196,4)

A área do trapézio é a sua base média multiplicada pela sua altura.

- altura = (0,3740 - 0,1608)

- base média = (196,4 + 84,6) /2

Energia potencial = 30,0 ft . lbf

ou, convertendo-se para Joules, temos para a energia

Energia potencial = 40,6 Joules

Vamos agora calcular a Eficiência da Carabina Cometa 220 com Mola Helicoidal.

O Chrony Test da Cometa 220 com Mola Helicoidal (31/08/2014) resultou em uma energia cinética na boca do cano de 11,96 Joules

Assim a Eficiência da carabina Cometa 220 equipada com Mola Helicoidal e Bucha de PU será:

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

Trabalho produzido = Energia cinética na boca do cano = 11,96 Joules

Trabalho empregado = Energia potencial elástica = 40,6 Joules

Eficiência (%) = (11,96 /40,6) x 100

Eficiência = 29,5 %

Tópico em construção

Editado Dezembro 28, 2014 por Alberto José

[Diogo Dieimes]

Caramba! Que bacana Alberto José, gostei +1

[Moisés Lopes]

E vamos que vamos.