Испытания различных типов капсюлей
Для измерений было сделано устройство, объемом, примерно как у патрона, герметично вставляемое в ружьё. Вид деталей устройства представлен на фото.
Устройство вставляется в патронник как обычный патрон, причем стенка патронника является элементом камеры. Камера близка по размерам к обычному патрону. Сменные капсюльные вставки позволяют испытывать разные типы капсюлей. Вставка с другого конца устройства имеет навинчивающийся цилиндр, позволяющий менять объем камеры с 5 до примерно 3 см**3. Уплотнение выполнено с помощью резиновых колец. После накола капсюля регистрируется давление в камере устройства.Давление фиксируется по показаниям тензодатчика на стенке ружья. Собственно, используется аппаратура, предназначенная для измерений давлений при полноценном выстреле.
Измерение давления типовых капсюлей. Температура - +22 град.Вкратце получены следующие результаты.-------------------------------------------------------------------КВ-21 - 4.2, 4.2, 4.3 МПа, t нарастания = 0.18 мс (Черный налет в камере)КВ-209 (Муромские) - 4.7, 4.9, 5.05 МПа, t нарастания = 0.18 мс (Черный налет в камере)КВ-209 (Чапаевск ) - 4.6, 4.7, 4.9, 5.05 МПа, t нарастания = 0.15 мс (Черный налет в камере)Французские - 4.8, 4.9, 5.2, 5.25 МПа, t нарастания = 0.1..0.12 мс (Немного черного налета)Жевело (Красноз.) - 3.55, 3.65 МПа, t нарастания = 0.18 мс (Рыжий налет, довольно много)ЦБ - 2.0, 2.05 МПа, t нарастания = 0.18 мс (Светло-бурый налет)ЦБ+Дымный (полная камера) - 3.8, 4.0 МПа, t нарастания = 0.20 мс (Желтый налет, много)
Некоторые выводы.------------------1. Как и ожидалось, лучшими из испытанных оказались капсюли диаметром 6.2мм КВ-209 и примерно аналогичные им по размерам капсюли производства Франции (тип, к сожалению, установить не удалось). Данные капсюли развивали в объеме, соотвествующем патрону (3.3 см**3), давление 4.6 - 5.25 МПа (46-52.5 атм). При указанном объеме камеры это соотвествует энергии газа более 17Дж.2. Наименьшее время нарастания давления было у импортного капсюля. Впрочем, незначительно.3. Капсюли схожей конструкции - КВ-21, но меньшие по посадочному диаметру дали несколько меньшее давление, около 4.2МПа. 4. Касюли типа "Жевело" неожиданно дали низкие значения давления (и энергии), существенно уступая при этом даже КВ-21. В тесте использованы "Жевело" от КХЗ, желтого цвета и без обозначений на корпусе.5. Как и ожидалось, наименьшие значения давлений показали капсюли ЦБ. Всего около 2 МПа (20 атм). 6. При использовании подсыпки дымного пороха под капсюлем ЦБ (практически заполненый объем капсюльной камеры), давление возросло до приемлемого уровня, выше, чем от "Жевело", но ниже, чем от КВ-21. При этом скорость нарастания давления примерно соответствовала КВ-21.Это, кстати, говорит о целесообразности и безопасности подсыпки "дымного" в капсюльное гнездо практически во всех случаях.
Конечно, данные испытания проведены лишь на некоторых типах капсюлей, которые просто были в наличии. Но теперь не сложно будет провести испытания и других типов.
А проведенный эксперимент я бы несколько разширил:1. Вставил бы термопару - на сколько температура увеличивается?2. Сунул бы в камеру по гвоздику. После эксперимента посмотреть - через какое время гвоздики начнут ржаветь.
Ружье ИЖ-27, нижний ствол ?ИМХО, возможно недостаточное усилие удара бойка по данному капсюлю в нижнем стволе.Я про Жевело. ИМХО.
А я бы доверял 😊 Если проведена прямая калибровка на стволе (он же по совместительству датчик давления 😊), то результаты не хуже, чем пьезодатчиком. А учитывая, что пьезодатчик следует калибровать динамически, то результаты измерения могут быть и лучше.
Точнее можно мерить только крешерным прибором, но только ценой резкого увеличения выстрелов в серии - методом наименьших деформации.
Судя по приведенным данным более стабильное давление дает КВ-21. Очень прошу, если будут еще результаты по испытаниям капсюлей, пожалуйста, выложите. 😊 😊 😊
Очень интересует при нуле градусов Цельсия.
SVS1> Погрешности крешерного метода даже по пиковым измерениям значительно больше, чем для "пьезо" и "тензо" методов.
Прочность стволов испытывают патронами высокого давления, отработанными по крешерному методу. Так что он - первичен. Любые другие нужно под него подгонять, а не наоборот. Это по поводу точности определения максимального давления.
SVS1> А про измерения в реальном времени, т.е. про непрерывное измерение давления как функции времени, можно вообще забыть.
Уже можно, и слава Перуну 😊
SVS1> Понятно, что когда-то методы с использованием сложной электроники были просто не доступны и крешерный метод был по сути единственным. Но то время прошло и теперь проблем с электроникой нет.
Не в электронике дело, а в единстве метода. Пресс Барановского - и в Африке пресс Барановского. И медь - везде медь. Если взять партию патронов и испытать их на любом полигоне по требованию действующих стандартов, то разница в максимальных давлениях будет не хуже 3. 5%. Если то же самое проделать с пьезодатчиками, то разница может быть и 30%. Даже для боевых патронов, не говоря уже о гладкоствольных. Но это уже другая тема.
SVS1> Так же не верно насчет только динамической калибровки "пьезо" датчиков. Опять же, раньше эта проблема была, сейчас нет. Сейчас нет проблем поставить регистратор с входным сопротивлением до 10**15 Ом.
Еще с начала 80-ых годов пьезоизмерения проводились именно подобными усилителями; уже четверть века это - не проблема. Или - только денежная проблема, поскольку тогда такие усилители стоили очень дорого. Кстати, самое низкое сопротивление в цепи обладали разъемы, коненчо 😊 В особености на поле, в грязь и в дождь. Поэтому старались не отключать без острой необходимости разъемы.
SVS1> Постоянная времени пьезодатсчика при его емкости более 100pF "улетает" за 10**5 секунд. За такое время Вы точно сможете откалибровать характеристи даже в статике. И пообедать в процессе измерений тоже успеете.
В лабораторию - да, конечно. На поле все несколько не так происходит - например давление в ракетном двигателе не стоит мерить пьезодатчиком. Даже если время работы - десятые доли секунды.
SVS1> Но "тензо" датчики действительно несколько лучше "пьезо". Не всегда, но в нашем случае. В основном, за счет удобства монтажа, малых размеров и малого вмешательства в исследуемый объект.
На мой взглядь, самое главное преимущество тензодатчиков Вашего типа - это [практическое] отсутствие артефактов. Поскольку измеритель - сам ствол, а тензодатчик всего лишь регидтрирует деформации. А ведь именно деформации ствола нас интересуют!
С пьезодатчиками - с точностью до наоборот.Собственная частота пьезодатчиков за 500 kHz. Усилителя - тем более. Мегагерцные АЦП давно уже не редкость. И что происходит? Берем балствол, вворачиваем датчик, подключаем систему и стреляем. Запись есть, кудрявая по самое не могу, аж до собственной частоты датчика.
Разобраться, где резонансные явления, а где на самом деле пульсация в давлении продуктов сгорания, не каждый профессор акустики сможет. И авторы измерительного софта. А тем более - рядовой испытатель.Вот он ничего и не трогает, оставляет все в первозданно-модулированном виде.
К сожалению, я не видел ни одну. подчеркиваю: НИ ОДНУ методику измерения давления пороховых газов пьезодатчиком, в которой обосновано [или даже необосновано] дается максимальная частота, которую достоверно измеряет датчик. А методик я видел много - и СЭВовских, и теперь НАТОвских. И НИИшных, и заводских, и фирменных. Фирмы - AVL, Kistler, Hottinger.
Конечно, сделать канал отбора газов подлиннее, да заполнить его силиконом (или крешерной мастикой потверже), и амплитуда артефактов снизится раз в 10, до 1. 2% от максимального давления. Однако. мы же к достоверности стремились. И ругали крешерный метод за невозможность точных измерений 😊С другой стороны, сунуть голенький датчик в камору - так он одноразовый будет, как крешерный столбик, только дороже на три порядка.
А недостатки тензодатчиков произходят из преимуществ. На толстый балствол тензодатчик будет в несколько раз менее чувствителен. Если ствол нагреется, все - охлаждать надо. Чуть неаккуратно снял со станка: содрали и все, переклеивай, а это дня два-три.
Но для любителя, для боевого [в смысле - не баллистического] оружия - тензо - самое то.
А у Вас есть что-то посвежее Серебрякова? У меня по ствольным систем - нет 😞
И по теории, и по измерениям.
quote:--------------------------------------------------------------------------------лучше иметь более высокотемпературный поток капсульных газов при меньшей общей массе, чем наоборот - хотя суммарная энергия, при близких значениях газовой постоянной, будет сопоставима.--------------------------------------------------------------------------------Тезис фактически сводиться к тому, что за заданный период времени лучше нагреть 1г пороха до 1000 градусов, чем 2г до 500 градусов(специально утрирую) - я правильно понял?
SVS1Мало Вы (они) сыпали "Сокола" и хвалить тут нечего. Тем более, уродство в лесу бутылки бить. Подсыпка "дымного" даже в приличных количествах (0.1-0.3г) прироста скорости не дает. Но зато похоже дает стабильность при низких температурах.Только что отстреливал 2.1г "Сокола" и дробь 32г (с заводским указанием 2.3г на 35г дроби). Скорость в среднем 412м/с при давлении лишь около 60МПа. Давление уже маловато. И это патроны с контейнерами, закрытые звездой. При закрутке было бы только хуже. При Ваших 1.9г скорость должна была бы упасть до примерно 380-385м/с, а давление до 50-52МПа. Т.е. скорость ниже нормы, давление низковато, должна быть небольшая затяжка и повышенное давление на срезе. Т.е. кучности не видать.
Только что отстреливал. Патрон: капсюль "Жевело-н", присыпка 10 зерен дымного, порох "Сокол" 1,9 грамм - заводские данные 2,1 г на 35 г дроби, на порох обтюратор, два дв-пыжа, прокладка, дробь N2 - 33 грамма, прокладка, завальцовка.Ружьё: ИЖ-43М 1988 г.в. Диаметр канала 18,2 мм (по паспорту), стрелял из правого ствола, сужение 0,5 мм.Сухая сосновая доска 15 мм на расстояние 40 метров большинством дробин прошита насквозь. Кучность на уровне хорошего заводского патрона.А по поводу бутылок - дело было не в лесу, а на свалке.
Mc Arov пишет (наверно про законы термодинамики):
quote:Originally posted by SVS1:
на данном этапе энергетический критерий (или PV) наиболее универсален и доступен.
. из эксперимента видно, что ЦБ, имеющий в 1.5-2 раза меньшую активную массу (которая потом заполнит тот же объём в виде газа), даёт, соответственно, приблизительно в той же пропорции меньшее давление по сравнению с мощными капсюлями . Ну, лень мне объяснять НЕКОТОРЫМ господам законы термодинамики и теплопередачи наряду с тепло-массо-переносом .
12-12-2007 03:21 PM quote:--------------------------------------------------------------------------------StarnaKЖевело М 48
--------------------------------------------------------------------------------
А вот, если мы посмотрим ГОСТ 24579-81, то там чёрным по белому написано, что состав у него "гремучая ртуть" как и у ЦБ, так что при превышении навески её на 20% может и не дать приведённого вами значения давления, взятого неизвестно откуда, но известного всем релодерам.Факта существования МС-выходцев из деревень отрицать не буду, а вот ссылки на В.В. Путина недействительны.Хорошо, что сдались по 28 граммам, а то первоначально человек спрашивал всего-то по 24.Про давление: после начала горения пороха от капсюля давление растёт и за счёт пороховых газов . поэтому необязательно сразу подавать, ни 40, ни 48 атмосфер . Вы образовывайтесь, время есть .
Ну а теперь еще раз попытайтесь, Mc Arov, осознать написанное мною в посте в начале страницы номер 3 по ЦБ и найти логические нестыковки или противоречие законам термодинамики и теплопередачи.
quote:Originally posted by Eduard G:. Данные от Mc Arov-a по составу и массе ВВ в ЦБ по сравнению с Жевело привел выше - сопоставьте и сделайте выводы куда могла бы деться значительная часть энергии ЦБ .
Не уверен, что Вам следует говорить в столь поучающем тоне.
quote:Originally posted by Mc_Arov:. Видно, что ЦБ, имеющий в 1.5-2 раза меньшую активную массу . даёт, соответственно, приблизительно в той же пропорции меньшее давление по сравнению с мощными капсюлями . Ну, лень мне объяснять НЕКОТОРЫМ господам законы термодинамики .
Ну что я могу сделать, если до некоторых ИНЖЕНЕРОВ тяжело доходит.Есть такой простенький закон, называется уравнение Менделева-Клапейрона, поинтересуйтесь. Но суть его написал выше. Для ЦБ это означает, что если температура вспышки (газа) примерно та же, что и для мощных капсюлей, то давление и энергия газа в том же объеме будет в два раза меньше при вдвое меньшей массе активного вещества. Что примерно и видим "в натуре". Никаких проблем.
PSА куда делся сам камрад SVS1?С 2014 года не заходил на форум.