Riduzione della Massa del Pistone

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paolo5
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Messaggioda paolo5 » 8 novembre 2005, 22:01

gsb ha scritto:Ciao Paolo,
giusto per non fare confusione:
La lunghezza a riposo non è sufficiente per il calcolo dell'energia immagazzinata in una molla.
I valori da acquisire per tracciare il grafico relativo all'energia immagazzinata in una determinata molla sono almeno due, determinati nel modo seguente:
Differenza dei lunghezza della molla tra lo stato di riposo (fuori dell'azione) e sotto compressione di Xkg (primo punto)
Differenza dei lunghezza della molla tra lo stato di riposo (fuori dell'azione) e sotto compressione di Ykg (secondo punto)
Questi punti (schiacciamento/carico) vanno riportati su un diagramma con alle ascisse le deformazioni lineari (accorciamento della molla) e sulle ordinate il carico corrispondente.
La retta così ottenuta si può utilizzare per calcolare la quantità di energia immagazzinata nella molla durante la fase di caricamento. Infatti basta riportare sulle ascisse del diagramma ottenuto per quella molla, le due misure: accorciamento della molla quando la carabina è a riposo (scarica), cioè sua precompressione ed il secondo punto cioè accorciamento della molla quando la carabina è carica (pari al primo valore+corsa). Portando le verticali all'asse delle acsisse da questi punti individuiamo un trapezio. L'area di questo trapezio è l'energia immagazzinata nella molla.
Ora tutto questo bel discorso, supponendo sia stato fatto come si deve ha un valore indicativo ed ha validità per quella e solo quella molla (se già settata altrimenti neanche per quella, ti dicono niente i diagrammi di isteresi magnetica?).
Dico valore indicativo perchè non c'è assolutamente proporzionalità diretta tra valore dell'ESC (energia immagazzinata nella molla) ed energia erogata dal fucile, per questioni legate all'apporto della combustione ai valori dell'energia in gioco. Lo dico anche perchè poi anche se in un certo ambito ristretto si può parlare di relazione lineare tra energia in gioco ed energia erogata (in teoria), subentrano altri elementi a disturbare il calcolo, legati all'efficienza del ciclo che investe tanti altri parametri che a volte debbono essere modificati al variare delle Energie in gioco. L'efficienza di per sè fa sì che si abbiano alla fine valori dell'ordine 25-30% dell'energia erogata dalla molla.
Quindi ogni calcolo va fatto su una ben precisa configurazione, con la molla tra le mani, così come il pistone etc.
Pesi del pistone in genere ne troverai dai 180 ai 300 grammi a seconda dell'arma. Puoi prendere circa 250 grammi come valore base per calcoli teorici. Se poi nei tuoi calcoli ritrovi valori di velocità max del pistone all'incirca sui 40-50 m/s allora non avrai toppato.

Se avrai avuto l'impressione che io faccia il saccente, ti prego di scusarmi, ma preferisco ribadire concetti, magari già noti, al fine di rendere più concludenti le discussioni, non trovi?

Alla fin fine ti dirò che sebbene in alcuni casi il semplice calcolo teorico mi abbia portato molto vicino ai valori ottenuti, tanto da farmi pensare di essere un Dio, la mia piccola esperienza mi dice che provando e sperimentando, purchè con cognizione di causa, si raggiungono prima i risultati cercati.
Non che la teoria non funzioni (le leggi della fisica son sempre valide), ma tutta una serie di fattori e circostanze che subentrano nella realtà, a noi ignoti in prima istanza, inficiano a volte il calcolo a tavolino.


Ciao GSB,
neanch'io avevo l'intenzione di insegnare qualcosa a qualcuno, ma ti ringrazio comunque per le note tecniche (un po' di ripasso non fa mai male!).
Dove forse non ci capiamo è sul fatto che non ho mai parlato di energia erogata dal fucile, poichè mi interessa soltanto approfondire il discorso dell'influenza della massa del pistone riferita al rinculo e in questo ambito eslusivo vorrei rimanere (non riesco a fare più di una cosa alla volta, sarà l'età!). A mio avviso una diminuzione di massa dovrebbe portare dei grossi miglioramenti....ma non riesco ancora a fare...numeri e su quelli preferisco confrontarmi.
Relativamente a questo argomento, mi vengono in mente i fucili subaquei ad aria compressa, per i quali una volta era assolutamente vietato sparare fuori acqua pena il soqquadro del pistone. Se non ricordo male, il Drago della Technisub fu il primo (quasi 30 anni fa) fucile ad avere un pistone di plastica del peso di pochi grammi e che si poteve usare anche come lanciarpioni fuori acqua (peccato che il meccanismo di sparo facesse schifo)....Qualche anno prima avevo modificato il mio Jaguar in tal senso (avevo però usato l'alluminio), ma non perché fossi bravo, ma soltanto dietro ad un ragionamento legato alla massa....mai soqquadrato il pistone sparando fuori acqua. Differenze sott'acqua? non me ne sono mai accorto....
In relazione alla tua nota finale, ho battuto il naso troppe volte per non sapere che spesso si trovano dei fattori non previsti (è il nostro gradiente d'ignoranza e a quella non c'è mai fine!).
Continuerò ad aspettare pazientemente i dati sulla molla....giusto per divertirmi. Ciao GSB, è stata una bella chiacchierata (spero continui), Paolo


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gsb
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Messaggioda gsb » 8 novembre 2005, 22:32

Allora, vediamo se possiamo insieme venire a capo del quesito che hai posto.
L'alleggerimento del pistone, o l'appesantimento dello stesso fanno già sentire i loro effetti con variazioni di peso dell'ordine di 10-20 grammi.
Ora questi valori, confrontati con il peso delle masse mobili in gioco, circa 250g pistone + 120/2 molla (metà del peso della molla che è di circa 120 grammi) siamo già oltre i 300 grammi, cui aggiungere eventuali masse interne al pistone, quali top hat rondelle etc. Diciamo dai 300 ai 350 grammi di massa che si muove. 20 grammi di differenza sono percentualmente una piccola quantità, eppure fanno sentire il loro peso quando si tratta di rinculo. Alleggerire il solo peso delle masse mobili (pistone ad esempio) in un sistema equilibrato vuol dire di solito decidere di ridurre l'energia erogata se non si variano altri fattori. Ecco perchè lego le due cose.
E' vero che con un pistone più leggero l'accelerazione del pistone è maggiore, ma è anche vero che in relazione all'inerzia che possiede il suo rimbalzo sarà anch'esso di entità maggiore, e la tipologia di reazione non necessariamente più piacevole.
Per riequilibrare il sistema in questo caso è necessario intervenire anche su altri fattori.
Appesantendo il pistone avviene il contrario, minore accelerazione, minor rimbalzo e di nuovo reazioni maggiori.
Di solito si procede all'appesantimento quando si decide di tirare fuori la max potenza al prezzo di maggiori reazioni comunque.


Ciao
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