Tlak v komoře - Chamber pressure - Wikipedia

Tlak v komoře (střelné zbraně) je tlak vyvíjený vnějšími stěnami nábojnice na vnitřní stranu střelné zbraně komora když je náboj vystřelen. To je obecně vyjádřeno v liber na čtvereční palec (PSI) nebo měděné jednotky tlaku.[Citace je zapotřebí ]

Přehled

Když úderník ve střelné zbrani narazí na zápalku, zapálí prášek uvnitř pouzdra a vytvoří výbuch, který generuje velké množství tlaku, často vyšší než 50 000 PSI.[1] Tento tlak zase tlačí kulku z úst pouzdra a do hlavně. Během této exploze se mosazné stěny nábojnice rozpínají a těsní proti vnitřním stěnám komory. Tato expanze vytváří tlak v komoře nebo velikost síly působící na vnitřek komory pouzdrem. U všech komerčně dostupných nábojů Institut výrobce sportovních zbraní a střeliva (SAAMI ) zveřejní maximální bezpečný tlak v komoře.

Metody měření

Existují 3 základní metody měření tlaku v komoře:[2]

  • Pomocí drtiče mědi
  • The Piezo metoda
  • Připojení a tenzometr do hlavně před komorou

Metoda drtiče mědi

V polovině 60. let bylo nejběžnějším způsobem měření tlaku vyvrtání díry komorou hlavně a vložení měděného slimáka, který zapadal do jedné ze stěn komory. Když je náboj vystřelen, komprimuje měděný slimák. Poté je odstraněn, změřen a porovnán s původními rozměry. Pomocí známých vlastností mědi lze poté vypočítat tlak v komoře a vyjádřit jej v měděných jednotkách tlaku (CUP).[3] I když nyní existují přesnější metody měření tlaku v komoře, pro účely ověření se stále používá metoda drtiče mědi.[2]

Piezo metoda

Nejběžnější metodou přesného měření tlaku v komoře vyvinutou koncem 60. let je metoda Piezo. Je to podobné jako u metody drcení mědi, kde je do komory vyvrtán otvor, ale místo měděného slimáka je do citlivého měřicího zařízení vložen a připojen měnič křemenného krystalu.[4] Tato metoda obecně poskytuje přesnější odečty než drtič mědi a je nákladově efektivnější vzhledem k tomu, že převodník lze znovu použít.

Metoda tenzometru

Metoda tenzometru je nejméně přesnou metodou měření tlaku v komoře pomocí zařízení, má však tu výhodu, že je nejméně nákladná a nevyžaduje žádné trvalé úpravy střelné zbraně.[2] Tenzometr je připevněn k hlavni těsně před komorou. Po výstřelu se hlaveň krátce natáhne a tento úsek se měří měřidlem.[5] Tato metoda je obecně vyhrazena jako způsob relativního srovnání různých zatížení kazety, protože odečet tenzometru není tak přesný jako u drtiče mědi nebo Piezo testu.

Důležitost údržby střelných zbraní

Síla, která není vyvíjena na stěny komory, se používá k zatlačení střely do hlavně. Protože objem pouzdra je relativně malý, bude tlak nejblíže ke komoře vyšší než v kterémkoli jiném bodě hlavně. Ve srovnání s teplotou spalovaného prášku se z prášku v sudu přenáší na stěny sudu relativně malé množství energie a tepla. Celý proces lze proto považovat za adiabatický proces, nebo během rychlé expanze plynů nedojde ke ztrátě tepla. To znamená, že zákon o ideálním plynu lze použít k vyjádření rozdílu v tlaku, jak se střela pohybuje podél hlavně:[6]

P1(PROTI1)κ= P2(PROTI2)κ

nebo

P2= P1(PROTI1/PROTI2)κ

kde:

  • P1 je počáteční tlak
  • P2 je tlak působící proti ocasu střely v daném bodě
  • PROTI1 je vnitřní kapacita pouzdra nebo objem vložené kazety
  • PROTI2 je vnitřní kapacita pouzdra plus objem hlavně z komory do střely
  • κ je adiabatický index plynu obsaženého uvnitř komory a hlavně

Při pohledu na tuto termodynamickou rovnici je možné vidět, že množství tlaku působícího na kulku klesá, když se pohybuje dolů po hlavni v důsledku zvýšení objemu plynu.[6] Podobně částí hlavně, která je vystavena nejvyšším tlakům, je hrdlo nebo bod nejblíže komoře, ve které kulka zasahuje do pušky. Z tohoto důvodu bude loupení na hrdle erodovat rychleji než zbytek hlavně.

Ke snížení rychlosti eroze hrdla v důsledku tlaku lze přijmout několik opatření, z nichž některá lze dosáhnout pomocí ruční nakládka.

  1. Pokud je kulka usazena dále ven (tj. Blíže k loupení ) zvýší vnitřní objem pouzdra. Zkoumáním zákona o ideálním plynu PV = nRTje vidět, že zvětšením objemu pouzdra se sníží tlak uvnitř pouzdra. To zase snižuje tlak v komoře a velikost síly vyvíjené na hrdlo.
  2. Pokud se množství prášku sníží, exploze uvnitř pouzdra bude menší a bude mít za následek menší tlak.

Reference

  1. ^ „Archivovaná kopie“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 11. 5. 2013. Citováno 2013-04-15.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  2. ^ A b C http://www.chuckhawks.com/pressure_measurement.htm
  3. ^ Základy materiálových věd a inženýrství, čtvrté vydání, John Wiley and Sons, Hoboken, 2012, s. 217
  4. ^ Základy materiálových věd a inženýrství, čtvrté vydání, John Wiley and Sons, Hoboken, 2012, s. 527
  5. ^ Mechanics of Materials: an Integrated Learning System, John Wiley and Sons, Hoboken, 2011, str. 547
  6. ^ A b Základy inženýrské termodynamiky, sedmé vydání, John Wiley and Sons, Hoboken, 2011, s. 49