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Peso do Martelo Vs. Constância


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Estava pensando ''cá com meus botões''...Vou explicar a idéia e depois vou pedir suas opiniões, por favor leiam até o fim. Segue abaixo:

 

É sabido que nas springers a relação peso do pistão x força da mola interfere diretamente na Vo do tiro entre outras coisas, então estava imaginando que o peso do martelete x força da mola deva interferir não somente na Vo de uma PCP, mas tbém na constância dessa Vo, pois ao meu ver ocorrem as seguintes situações:

 

1- A força com que o martelo atinge a válvua do cilindro da arma, determina a quantidade de ar que será liberada para impulsionar o chumbo, portanto vamos considerar:

 

a) A quantidade que esta válvula é aberta (o quanto o martelo empurra esta válvula para dentro);

b) O tempo que essa válvula permanece aberta.

 

2- Imagino que esta válvula (do cilindro da arma) tenha uma mola em seu interior que a mantenha fechada qdo o cilindro está sem pressão e que qdo sobre pressão (cilindro cheio de ar) a própria pressão do ar ajuda a manter a válvula fechada. Portanto, temos que considerar 2 forças que se opõem ao movimento de abertura desta valvula: A mola, que é uma força fixa e a pressão do cilindro que vai caindo conforme o ar vai sendo expelido e, é uma força variável;

 

2.1- Sendo assim, consideremos que no começo qdo o cilindro está com muita pressão e o martelete ''bate'' na válvula, ela abre pouco, pq a pressão no inerior do cilindro é grande e atu ''empurrando'' a válvula no sentido de fechá-la, mas como tem muita pressão no cilindro (200 BAR digamos) sai bastante ar mesmo a válvula abrindo só um pouquinho e bem rapidinho;

2.2- Consideremos também, que conforme a pressão interna do cilindro vai caindo, vai ficando cada vez mais fácil abrir esta válvula e tbém mantê-la por mais tempo aberta, saindo mais ar do cilindro mesmo uma pressão interna mais baixa (imagino que seja por isso q a Vo das PCP's vai aumentando, mesmo com a pressão do cilindro caindo, até que a Vo comece a cair pq a pressão diminuiu demais);

 

3- Considerando tudo que já foi dito, podemos concluir que paramanter a Vo constante, para cada nível de pressão de ar dentro do cilindro da PCP, existe uma exata intensidade com a qual a válvula deverá ser aberta e tbém um tempo exato, que determinarão o VOLUME de ar a ser liberado. Exemplo: Para ter uma Vo sempre com 280m/s, qdo o cilindro estiver a 200BAR, suponhamos que esta válvula tem que abrir 100% e durante 20 milisegundos. Para 195 BAR, abertura em 95% e 30 milisegundos. Para 190BAR, abertura em 90% durante 40 milisegundos...Para 120 BAR abertura novamente a 100% e duração de 100 milisegundos (01 décimo de segundo) . E assim sucessivamente, lembrando que esses valores são suposições, podem e acredito que vão, ser bem diferentes na prática.

 

ENTÃO O QUE DETERMINA A VO É O VOLUME DE AR QUE É EXPELIDO DO CILINDRO, QUE POR SUA VEZ VAI SE EXPANDIR PELO CANO DA ARMA EXPELINDO O PROJÉTIL (CHUMBO).

 

Até aí tudo bem, muita gente já deve saber disso. A minha dúvida é: Para manter essa relação ''intensidade x duração'' de forma que a Vo seja constante, ou seja, para seja expelido sempre o mesmo volume de ar, o ideal seria um martelo mais leve com uma mola mais forte, ou um martelo mais pesado com uma mola mais fraca? Considerando que:

 

1- O martelo sendo mais pesado, teria um maior momento de inércia, ou seja, mais energia cinética, fazendo com que a válvula abrisse com mais intensidade, em outras palavras, simplesmente abrisse +;

 

2- O martelo sendo mais leve e a mola com mais força, teóricamente teríamos menos inércia = martelo com menos energia cinética, o que faria a válvula abrir com menos intensidade = simplesmente abrir menos, porém, como a mola tem mais força, e essa força é constante e varia de acordo com o nível de compressão da mola, teóricamente a válvula permaneceria mais tempo aberta, no entanto com menos intensidade. E o que determinaria o tempo em que esta válvula permaneceria aberta, seria a força variável exercida na válvula, pelo ar que está dentro do cilindro. Dessa forma teríamos menos tempo de abertura com o cilindro a 200BAR e mais tempo de abertura com o cilindro a 100BAR. O que deixaria a Vo mais constante para toda a faixa de pressão do cilindro.

 

 

Gostaria de suas opiniões a respeito do assunto, se acham que é possível melhorar a constância dos disparos somente alterando a relação ''peso do martelo x força da mola''??? Pro favor se alguém já fez ou sabe de alguém que fez, comente aqui.

 

Se amadurecermos essa idéia e chegarmos à conclusão de que é viável, farei experiências na minha AT44 e irei postando os resultados.

 

P.S.: Para os técnicos e engenheiros em eletrônica, robótica, mecatrônica: Talvez seja possível desenvolver uma circuito eletronico, onde existe um sensor de pressão digital, este sensor fará a leitura da pressão do cilindro e enviará os dados para um CI, este CI acionará um eletroimã (tipo um solenóide) que liberará a quantidade de ar exata para que a Vo seja constante e pré determinada por um botão por exemplo.

 

Seria mais barato e teria uma regulagem muito mais precisa do que um cilindro JDS com válvula reguladora. O Spread seria da ordem de metros/milisegundos, ou seja, frações de metros por segundo, o que resultaria em muito mais autonomia e precisão, à um menor custo, inclusive menos recargas de cilindros ou bombadas nas bombas manuais.

 

Imaginem, uma AT44 com cilindro original de 180cc por exemplo, poderia efetuar digamos 60 disparos a 270m/s, de 200 a 90BAR...não seria bom????

 

Se alguém estiver disposto a desenvolver a parte de eletrônica digital eu desenvolvo a parte mecânica.

 

TODOS OS COMENTÁRIOS E OPINIÕES SERÃO BEM VINDAS, AFINAL ACHO QUE É UMA IDÉIA PLAUSÍVEL E QUE PODERÁ AJUDAR MUITA GENTE!!!

 

Abraços.

''A ciência se aprende, mas a criatividade é nata''. by Diogo M

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Muito bom Diogo, parabéns pelo post.

Na minha opinião, acho que teremos de estudar uma forma de manter sempre a mesma pressão no cilindro, pois mesmo trocando mola ou uma martelo de mais peso com maior inércia, a batida sempre será constante, mas a pressão do cilindro irá variar a pressão para menos, teoricamente quanto menor a pressão do cilindro maior o tempo de abertura da válvula disparadora, isso acontece na faixa que chamamos de ponto doce da carabina, você consegue regular a sua AAt44 25 disparos com um spred aproximado de 4 mts, mas em um determinado ponto a mola passa a ter uma força que comando a abertura, ou seja, ela fica forte demais em pressões mais baixas e o ponto doce vai embora.

Quando colocamos uma válvula reguladora de 1800psi, isso nos permite manter a mesma pressão no decorrer dos disparos até 1800 psi, após isso vai tudo pro brejo.

Já pensei em uma válvula solenoide controlada por um pressostato, este seria instalado no cilindro controlando o tempo de acionamento da solenoide, mas acho que não existe ainda uma solenoide que aguente pressões 200bar.

Mas podemos substituir a mola e martelo por uma solenoide, a sua regulagem seria muita mais fácil pois seria através de um botão, acho que na Airwolf deve ser assim.

Sou fá de solenoide, rsrsrs

 

E ai pessoal, vamos colocar as idéias por aqui, quem sabe não surge um novo conceito. :smiling:

carabinas1.gif"Senhor, quando eu morrer não permita que minha mulher venda meus equipamentos pelo valor que eu disse a ela que paguei!"

Quando fecho os olhos eu não vejo nada.

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visch não sei nada disso não....

a questão do inventor do topico é interessante.....mas acho que os tecnicos das fabricas ja devem ter pensado nisso...

teria que fazer testes.....ja vi martelos da at44-10 que foi retirado massa mas nao vi os testes e qual era o objetivo do feito.

mas parabens pela abertura do topico

sou fã da seguinte ideia

um ser de boa vontade que criasse uma valvula reguladora para por antes do cilindro de carabinas de cilindro destacavel.

sem precisar mexer no cilindro, seria uma ante camara com regulador incorporado que poderia ser retirado a hora que quiser, no momento que for rosqueado o cilindro a valvula abriria e enchia a antecamara com outra valvula semelhante a do cilindro.

eu seria um comprador com certeza.............

cbc expresso 245 + EU (xodozinho)

hatsan at44-10 + leapers 6-24x50

cbc GII 5,5 + tasco 3-9x40

fionda mod.80 em restauro

a amazônia é o pulmão do mundo

e (..............?) é o intestino grosso

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Então Pessoal,

 

A saída de ar poderia ser controlada de 2 formas:

 

1- Uma válvula liberadora de ar elétrica, como um bico injetor de um carro;

2- Um martelo elétrico, que controlaria a força com que bate na válvula disparadora original da arma, conforme a pressão do cilindro. Que eu acho mais plausível, pois retiraríamos o martelo, a mola e o gatilho convencionais, e instalaríamos o eletronico

 

Não é muito difícil de fazer, só precisamos de alguém que entenda muito de eletrônica e programação.

 

Abraços!

''A ciência se aprende, mas a criatividade é nata''. by Diogo M

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Então Pessoal,

 

A saída de ar poderia ser controlada de 2 formas:

 

1- Uma válvula liberadora de ar elétrica, como um bico injetor de um carro;

2- Um martelo elétrico, que controlaria a força com que bate na válvula disparadora original da arma, conforme a pressão do cilindro. Que eu acho mais plausível, pois retiraríamos o martelo, a mola e o gatilho convencionais, e instalaríamos o eletronico

 

Não é muito difícil de fazer, só precisamos de alguém que entenda muito de eletrônica e programação.

 

Abraços!

 

Exatamente, como disse anteriormente uma Solenoide.

Ela é elétrica, veja esse video de uma solenoide 12 V, no video ele aciona várias vezes.

Poderia substituir o martelo e mola por uma solenoide e ir mais adiante e colocar um gatilho acionado por solenoide.

carabinas1.gif"Senhor, quando eu morrer não permita que minha mulher venda meus equipamentos pelo valor que eu disse a ela que paguei!"

Quando fecho os olhos eu não vejo nada.

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É isso aí PAPA, uma solenóide com essas medidas fica fácil adaptar no lugar do martelo, qto ao gatilho, é muito facil fazer um por contatos elétricos. E com a velocidade de atuação desta solenóide acho que dá pra ter uma boa precisão em relação ao tempo de abertura da válvula de disparo.

 

O maior problema continua sendo controlar o tempo de ação da solenóide em função do nível de pressão do cilindro. Vou tentar buscar informações com alguns colegas do tempo de faculdade.

 

Olha o sensor de pressão que achei, bem compacto, preciso e lê de 0 à 700Bar:

http://www.nei.com.br/produto/2008/05/sensor+de+pressao+american+sensor+technologies+inc.html

 

O problema é que não consigo acessar o site do fabricante.

 

P.S.: Independente das pesquisas a respeito do acionamento e controle eletrônico da liberação do ar, vou experimentar reduzir o peso do pistão e aumentar a força da mola pra ver se a constância melhora ou piora.

 

Abraços

''A ciência se aprende, mas a criatividade é nata''. by Diogo M

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  • 1 month later...

Diogo,

Não acredito que variando a massa do martelo e a velocidade dele no momento de impacto com o piloto vá fazer com que os spreads sejam menores. A física é difícil de enganar. Suponhamos que vc tenha um martelo de 100 g com a velocidade de 400cm/s no momento do impacto.

A fórmula que rege isso é Q=mv, onde Q= quantidade de movimento, m é a massa, e v é a velocidade em cm/seg (sistema CGS). Aplicando esta equação teremos 40.000g.cm/s. Um martelo de 50g com uma mola que nos dê 800cm/s terá o mesmo Q = 40.000g.cm/s se fizermos as contas.

Variando esta grandeza Q para menos vc terá sempre menores aberturas da válvula piloto ao longo dos strings que se dispuser a fazer, e por conseguinte menores VO's, se aumentar terá maiores VO's.

A variável no caso é a pressão interna do cilindro, que afeta a resistência da abertura da válvula na hora da porrada do martelo. Esta resistência é a soma da força da mola do piloto mais a pressão do cilindro vezes a área de vedação ( F=P x A). Esta pressão continuará caindo a medida que mais tiros são disparados, permitindo que a VO vá subindo no início porque a válvula vai a cada tiro abrindo mais pela queda da pressão, e que a partir de determinado valor ela comece a cair por insuficiência de pressão no cilindro.

A solução é só uma ...... regular a pressão dos tiros para um valor relativamente menor que a pressão de trabalho do cilindro. Assim vc terá o componente pressão vezes área ( o F da fórmula) constante até que a pressão do cilindro caia abaixo do valor da pressão regulada para o tiro.

Existem duas maneiras para isso, a mecânica e a eletrônica. Acho a mecânica mais simples por ter menos variáveis, e quem quiser adotar essa solução deve dar preferência às válvula com pré câmara, pois estas regulam, além da pressão, também o volume de ar gasto em cada tiro, leia-se menores spreads e maior autonomia. A eletrônica, pelo menos para mim, é mais complicada e creio que mais cara. Vide US$/Daystate.

De qualquer forma, boa sorte.

Abs,

Martial

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Só para botar lenha na fogueira,

No caso do martelo da Marauder, vc pode ajustar a compressão da mola através de um parafuso allen, como na maioria das PCPs.

Mas além disso tem outro ajuste, que é o comprimento do martelo, que é feito através de outro parafuso allen no miolo (centro) do martelo. Extendendo ou retraindo este parafuso, cuja cabeça é que bate na válvula, aumenta ou diminui o comprimento efetivo do martelo e o tempo que a válvula fica aberta com uma determinada compressão na mola do martelo.

Este sistema realmente atua, tornando os ajustes muito mais complexos, mas efetivamente aumentando a autonomia em determinado ponto doce da PCP.

Ou seja após determinar a VO desejada através da combinação pressão no cilindro (ponto doce) e compressão da mola do martelo, temos que fazer vários pequenos ajustes na compressão da mola e extensão do martelo até chegar ao ponto ideal em que vc tem a VO desejada com a maior autonomia possível.

Isto foi comprovado por mim, gastando muito chumbo e bateria de cronógrafo.

Temos também o martelo da Theoben Rapid que além da mola principal, tem outra menor com contra peso, dentro do martelo que parece que aje contra a mola principal, com a função de evitar que o martelo fique quicando na válvula, gastando ar descessáriamente.

Daystate Air Wolf MCT 5,5mm

HW100T 4,5MM (à venda )

Pistola Marauder Woods Walker 5,5mm (à venda )

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Arlindo, só para tirar a lenha da fogueira, rsrsrsr

Ao aumentar o comprimento do martelo, este atingirá a válvula antes que a mola se expanda totalmente, ou seja diminuirá a quantidade de movimento (energia), abrindo menos a válvula, pois a aceleração do martelo provida pela distensão da mola é interrompida no momento do choque com a válvula. Creio que este dispositivo deve servir como uma ajustagem mais fina da VO, ou seja aumentando o tamanho diminui a VO, e diminuindo a aumenta.

No caso da Rapid é exatamente o que vc falou. O contrapeso, no momento do impacto, pressiona a sua mola da mesma forma que o martelo pressiona a mola da válvula de disparo, o que lança o martelo para trás contra sua própria mola. isto fará com que o martelo inicie um trajeto de volta contra a válvula, que é anulado porque o contrapeso neste momento está voltando contra o movimento do martelo. Acho que o melhor exemplo deste efeito é na Discovery. Seu martelo tem um curso muito grande, e volta contra a válvula dando quase um segundo tiro, lembra-se do barulhão que ela fazia?...Ela tinha um cilindro pequeno, que dava mais ou menos 30 tiros. Depois da colocação do freio e ajuste de mola, vc deve se lembrar, passou a dar 52 tiros, muito mais silenciosa, e com o VO na casa dos 800 fps.

abraços,

Martial

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Grande Martial,

Só sei dizer que partindo de uma determinada compressão da mola do martelo, pequenos ajustes no comprimento do mesmo, realmente afetavam um pouco a VO, mas a maior variação acontecia na autonomia (manutencão da VO com maior número de tiros).

A minha Marauder está com regulador JDS dentro do cilindro e com uma autonomia de 45 tiros constantes. Como ela é a PCPs com carregador, mais leve que já vi, vai ser de grande valia na próxima temporada com 40 silhuetas em vez das 20 atuais.

Daystate Air Wolf MCT 5,5mm

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Pistola Marauder Woods Walker 5,5mm (à venda )

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Então pessoal, estava meio sem tempo e por isso acabei demorando pra realizar os testes, mas já os fiz e o resultado é o seguinte: Como não tenho balança de precisão (nem sem precisão...hehe) não pesei o martelo original e nem os pesos adicionados, portanto estes numeros são estimativas. Controle: Arma toda original com melhor ajuste - 20 disparos com Vo de 275 - 285 - 275m/s com JSB 5,5 de 1,03g. Situação 1: Mola original e martelo original, +ou- 60g com peso adicional de cerca de 25g. Resultado - Incremento na Vo e redução significativa da autonomia, com cerca de apenas 10 disparos no ponto doce com spread de 10m/s. Vo máxima obtida com pressão entre 175 e 170 Bar. Ponto doce de 190 a 150 Bar, com muito consumo de ar; Situação 2: Mola orginal e martelo com peso reduzido para cerca de 40g. Resultado - Decremento da Vo, sendo necessário aumento na tensão da mola do martelo para manter a Vo média na casa dos 280m/s. Autonomia de 23 tiros com Spread de 10m/s e Vo máxima obtida com cerca de 135Bar. Ponto doce de 150 a 100 Bar, menos consumo de ar. Situação 3: Mola com cerca de 10% mais força de compressão e o mesmo martelo com cerca de 30g. Resultado - Ainda não executado por falta de tempo. Conclusão: Realmente a relação entre o peso do martelo e força de compressão da mola influenciaram na autonomia da minha AT44-10. Desconfio que no caso da AT44-10 o martelo seja muito pesado e além de abrir demais a válvula disparadora, realmente dê uma ''quicada'' causando liberação de muito ar e mais de 1 vez, fazendo com que seja consumido muito ar nos primeiros disparos, reduzindo a autonomia da arma. Efeito que foi acentuado com o aumento do peso do martelo. Já com o martelo mais leve, tive que aumentar a tensão da mola para manter a mesma Vo e ,e deu a impressão de que uma maior tensão da mola ajudou a evitar as ''quicadas'' do martelo sobre a válvula disparadora (conforme já dito pelos colegas Arlindo e Martial) e ainda sim manter mais constante a abertura da válvula disparadora. Eu sei que é difícil enganar a física, como dito Martial, contudo, o ''X'' desta questão não é a quantidade de movimento e sim o tempo de duração desse movimento, vou exemplificar: - Com um martelo muito pesado, para manter o ''Q'' identico ao do martelo original da AT44-10, é necessário destensionar a mola para que esta seja menos comprimida e efetue menos força na arrancada do pistão qdo puxado o gatilho. Mas deve ser observado que existe uma relação entre a quantidade de movimento ''Q'' e energia ''Joules'', sendo o segundo fator variável conforme o quadrado da velocidade. Logo, mesmo que se mantenha o Q, a energia entre os casos não é a mesma. Vou utilizar o exemplo do Martial: ''...A fórmula que rege isso é Q=mv, onde Q= quantidade de movimento, m é a massa, e v é a velocidade em cm/seg (sistema CGS). Aplicando esta equação teremos 40.000g.cm/s. Um martelo de 50g com uma mola que nos dê 800cm/s terá o mesmo Q = 40.000g.cm/s se fizermos as contas...'' E= m.v2/2 =>0,1kg x 4^2m/s/2 =>0,1x16/2 => 0,8 Joules E= m.v2/2 =>0,05kg x 8^2m/s/2 =>0,05x64/2 => 1,6 Joules Então no segundo exemplo do Martial, mesmo que mantenhamos o ''Q'' aumentando a velocidade para compensar a redução de peso do marttelo, a energia será muito maior a maiores velocidades mesmo que o peso seja muito menor, o que demonstra claramente que para manter a energia do impacto contra a válvula disparadora, não é necessário dobrar a velocidade (considerando redução de 50% no peso do martelo). Sendo assim, ficou claro que o martelo mais leve e mais veloz foi melhor para a constancia dos disparos, me parecendo que a energia do impacto foi reduzida, resultando em menor abertura da válvula disparadora, economizando ar de uma forma geral, sendo que a abertura ideal da válvula de deu entre os 150 a 100Bar. Ponto positivo, pois isso significa mais recargas de 150 a 100 Bar. Contudo, acho que uma maior redução no peso do martelo e maior tensão na mola pode ser ainda mais benéfica, deixando o ponto doce de 140 a 90 Bar por exemplo com cerca de 25 disparos de 275-285-275m/s. Assim que puder realizarei mais testes para verificar se haverá melhora ou piora da situação atual. Estou aberto à críticas e sugestões, o objetivo é encontrar o melhor equilíbrio para se obter o máximo rendimento possível de uma arma não regulada. Abraços

''A ciência se aprende, mas a criatividade é nata''. by Diogo M

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Baracuda 21,5 grains e 750 Ft/sec. A válvula preset do JRDS está regulada para 1400psi, o cano e a transfer port foram abertos para 4,5mm, com aquele parafuso de ajuste da transfer port todo aberto, ou seja sem efeito

Entre o JRDS e a vávula do pilotinho, tem uma câmara de 20mm x 20mm. Instalei uma mola do martelo mais forte,

cortei o Shrouder junto da extremidade do cano e instalei mais duas guias para o cano, ficando com três guias no total. Com esta modificação, aquele caninho de 12mm ficou todo apoiado, mas com isso não tenho mais supressor de ruído. Deixei o que restou do shrouder só para acabamento.

A terceira guia na extremidade do cano tem rosca 1/2" UNF e agora posso instalar ou airstripper ou abafador.

Notei que calibrar a válvula preset do JRDS com pressões elevadas, desgasta muito as molas prato e desperdiça gás.

ex: com a válvula regulada para 1800 psi e o cilindro da arma carregado com 3000psi, vc tem 1200 psi para atirar e no meu caso com 1400psi, tenho 1600psi e mais 30% de autonomia

Com o corte do Shrouder e com airstripper instalado, a arma ficou 8cm mais curta.

A Marauder é a PCP multishot mais leve que já vi e tem uma mecânica simples e genial, podendo se fazer suas peças com facilidade aqui no Brasil. A única merda é o cano que também pode ser facilmente trocado por um bom Lothar Walther de 16mm de diâmetro que nos EUA custa USD100,00.

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