2021年08月09日

玉の重さと初速 と バネとバレル内の計算

バレル内の計算がうまくいかないので、
データ採り。

まずは銃の諸元の測定
一番の要素はメインスプリング

スプリングの線径他を測定し、バネレートを計算。
確認として、コッキング時の引張力をハカリで計測します。
引きの時は大きく出るようで、
引き切った位置からコッキング位置までゆっくり戻す時の値が計算値に近いよう。

追記ーーーーーーーーーーーー
たぶん摩擦力の影響。
引くときはバネ力プラス摩擦力、
戻すときはバネ力マイナス摩擦力、
なんではないかな?
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同じM40でも、VFCとaresではバネレートが結構ちがいます。





玉の重さをいろいろに変えて
初速を測定しました。


aresのM40A6は給弾レールに28発ほどの玉が残ってしまうため、
玉種のヘンコーは大変です。
なので、銃を逆さにして、



各三発ずつを手詰め。



ボルトをコッキングしたら、銃を前のめりにして、チャンバーへと玉をころがします。


初速データは、タマモニでSDカードへ記録。



ケッカハッピョー


0.15gではどちらも同じくらいの初速ですが、
玉が重くなるにつれVFC M40A3の初速(初速エネルギ)の低下が目立ちます。

逆に、ares M40A6では玉が重くなると初速エネルギは高くなっていくみたい。
初速だけ見ていた時には気が付きませんでしたが、エネルギー計算してみたら0.36g以上はアウトです。
(うっかりしてましたが1Jまでokではなくて0.98Jまででしたね。)

もしも、0.50gとか0.88gとかいう玉が売っていたら
どうなっちゃうんでしょうね?????


(これは銃口初速なので、規制値の銃口後1mでの値には少し余裕があるはずです。
弾道計算によると0.48gBBで0.995J@0mは、0.966J@1.0mくらいのようです。
ぎりぎりセーフだったということでお願いします。
この後、即分解し初速を低くしました。→ インナーバレルをノーマルへ交換)


んで、
バレル内の計算なんですが、
どーにも、計算値の初速が高くなり過ぎてしまいます。
実測の2割以上は高い感じです。



なので、
とりあえず、苦肉の策として
”バネの仕事の効率”なる係数を準備しまして(赤枠のところ)、
実測値に近づくように調整してみたところ、
効率70%という値を採用してみました。




現実世界、機械要素の中では
バネのエネルギーを、100%玉のエネルギーに利用できるわけはないはずなので。。。。。。
(熱として逃げる分が結構大きい気がする?)

機械の設計では
チェーンの伝達効率90%、ギアの伝達効率80%とかだったはずですから、
そんなイメージで。 ← 妄想です。


追記ーーーーーーーーーーーーーー
このバネ仕事の効率なる係数を入れてしまうと、弱いバネを使ったのと同じことになり、
運動の速度全体が遅く計算されるようになってしまって、
玉が飛び出すタイミングまで遅くなってしまいました。
銃に付けた加速度計の数値でタイミングを確かめてみたら良いかも。。。
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で、
そのバネ仕事の効率η=0.70での計算値は、
ケッカハッピョーの表にも書いてありますが、
M40A3では0.20gの時、
M40A6では0.28gの時に誤差が一番小さくなっていて、
そこから離れるほどに誤差も大きくなっていくので、
なにか速度とか玉の重さに関するパラメータのオチがあるのかも?
と思いました。

空気抵抗力とか粘性抵抗力とかは、
玉を動かす力と比べるとかなり小さいので、
もっと大きな柱を見落としている可能性が高いような気がしますです。

とか言っておいて、
ただの計算間違いかもしれません。。。。。


大きくは、バネの強さとバレルの長さの組み合わせ、
他に加速ポート、ピストンの重量、
これらのバランスによって、初速エネルギの変化度合いが変わってくるので、
バレル内の計算で正確にシミュレーションできると
工作の手間を減らせるんですけどねぇ。
こーさく と けーさん
どっちがメンドーなんだろ。 ← 妄想です。