Упор болта

Термин внутренней баллистики

Толчок затвора или давление затвора — термин, используемый во внутренней баллистике и огнестрельном оружии (стрелковом оружии или артиллерии), который описывает величину силы, направленной назад, оказываемой пороховыми газами на затвор или затвор огнестрельного оружия или затвор при выстреле снаряда. Приложенная сила имеет как величину , так и направление , что делает ее векторной величиной.

Упор затвора является важным фактором в конструкции оружия. Чем больше упор затвора, тем прочнее должен быть запирающий механизм, чтобы выдержать его. При равных инженерных решениях и материале, увеличение прочности запирающего механизма приводит к увеличению веса и размера компонентов запирающего механизма.

Усилие затвора не является мерой для определения величины отдачи или свободного отката .

Расчет осевого усилия болта

С помощью элементарного расчета можно довольно точно рассчитать усилие затвора, создаваемое определенным патроном огнестрельного оружия.

Формула

${\displaystyle {\vec {F}}_{bolt}=P_{max}\cdot A_{internal}.}$ ^[1]

где:

• F _болта = величина осевого усилия болта
• P _max = максимальное (пиковое) давление в патроннике огнестрельного оружия
• Внутренняя = _{внутренняя} область (головки гильзы), на которую действует давление пороховых газов дефлаграции

Головки гильз и патронники обычно имеют круглую форму . Площадь, ограниченная кругом, составляет:

${\displaystyle Area=\pi r^{2}\approx 3{.}1416\cdot r^{2}.}$

где:

• π ≈ 3,1416
• r = радиус окружности

Эквивалентно, обозначим диаметр окружности как d .

${\displaystyle Area={\frac {\pi d^{2}}{4}}\approx 0{.}7854\cdot d^{2}.}$

Зелёная линия обозначает внутренний диаметр головки гильзы, а красная линия — наружный диаметр основания головки гильзы винтовочного патрона.

Практическая проблема, связанная с этим методом, заключается в том, что внутренний диаметр головки гильзы конкретной производственной партии патронов (разные марки и партии обычно отличаются размерами) невозможно легко измерить, не повредив их.

Эффекты трения

Усложняющим моментом в отношении тяги затвора является то, что гильза патрона расширяется и деформируется под высоким давлением и начинает «прилипать» к патроннику. Этот «эффект трения» можно учесть с помощью расчетов конечных элементов на компьютере, но это требует большой специализированной работы и, как правило, не стоит усилий. ^[2]

Смазывая патроны, прошедшие испытания по стандарту НАТО EPVAT , испытательные центры НАТО намеренно снижают трение гильзы, чтобы обеспечить высокие уровни усилия затвора.

Практический метод оценки осевого усилия болта

Вместо использования внутреннего диаметра головки гильзы можно также измерить наружный диаметр основания головки гильзы штангенциркулем или микрометром или взять из соответствующих таблиц данных патронов или патронников CIP или SAAMI и использовать для расчета усилия затвора.

Основной метод расчета практически тот же, но теперь вместо меньшей внутренней площади дна гильзы используется большая наружная площадь.

${\displaystyle {\vec {F_{bolt}}}=P_{max}\cdot A_{external}.}$

где:

• F _болта = величина осевого усилия болта
• P _max = максимальное (пиковое) давление в патроннике огнестрельного оружия
• A _{внешний} = внешняя область головки гильзы

Этот метод хорош для получения хорошей оценки тяги затвора и предполагает слишком большую площадь, на которую действует давление газа, что приводит к пессимистичным оценкам, создавая запас прочности для наихудших сценариев, которые могут привести к увеличению максимального (пикового) давления в патроннике огнестрельного оружия, например, если патрон находится в уже очень теплом патроннике , что может привести к его перегреву (т. е. непреднамеренному выстрелу под воздействием температуры).

Оценки усилия затвора для различных пистолетных/револьверных патронов

Диаметры P1 (донышка гильзы) и P _max, используемые в расчетах, были взяты из соответствующих паспортов CIP .

Оценки усилия затвора для различных винтовочных патронов

Диаметры P1 (донышка гильзы) и P _max, используемые в расчетах, были взяты из соответствующих паспортов CIP .

Ссылки

1. Взгляд на прочность болтового крепления Автор: Дэн Лилья Архивировано 3 марта 2010 г. на Wayback Machine
2. Анализ напряжений и прогибов болта Stolle Panda

Внешние ссылки

• Blaser R93 Unfälle - zur Verschlußbelastung (на немецком языке)
• Zylinderverschluß - Verschlußkräfte (на немецком языке)