らくがき帳

ピストンの運動の計算の前にもう一点。


ストロークスペーサーは、シリンダーのヘッド側に入れて、ピストンの終端側ストロークを短くするもののようです。



簡単に考えて、
コッキング時のスプリングたわみ量は変わらないので、
”ボルトをコッキングする時のストロークが短くなるだけ”
と思っていました。
初期荷重が大きくなるのでボルトを引く仕事量も大して変わらないのではと。




バレル内の計算で求めると、
弾が発射されるのはピストンストロークの2／3くらいのところらしいので、
後半の30mmほどは無駄に排気しているだけのようです。
その証拠に、エアブレーキロッドなるものの長さが20mmほどもあって、
これはノズルを塞ぐわけなので、この間は玉に対しては仕事をしていないということ。

実際エアブレーキロッド無しのピストンにして、25mmほどのスペーサを入れてみても、初速は変わりませんでした。



と思っていましたが、
まじめにバレル内の計算にストロークスペーサーを取り入れてみると、
そんな簡単ではないみたいです。

まずその前に。
圧力を2気圧まで上げるには、ストロークの半分までピストンを進めなければいけないということです。
圧縮前の容積が半分になった時に2気圧になるわけです。
シリンダの径や長さをいろいろに変えても、この原則は変わらないはず。


それをふまえて。
スペーサーを入れるとストロークが減ります。
たとえば20mmのスペーサーを入れるとストローク90mmだったものが70mmになります。
ストロークが減った分、ピストン位置がスペーサーを入れる前と同じでも圧力は高くなっているはずです。
入れる前は45mm地点で2気圧ですが、入れた後は35mm地点で2気圧に達し、45mm地点では2.8気圧になる計算です。


ただし、
これはノズルを塞いだ時の簡略化した時の話であって、
玉を押すときには、
玉が進んでいく分のバレル容積がプラスされるので、
ピストンの受ける反力が違ってきて、
同じバネであっても、
ピストン位置と時間の関係には変化がでると思います。
でも、もしかすると、玉が銃口から出るタイミングが早まるかも。　　←妄想です。


たぶん、
チューニングをすすめていくと
圧力を早くあげたいという場面が出てくることもあると思いますが、
そういう時に有効になるかもしれません。

加速ポートは、ピストンの速度は早めに上がりますが、シリンダ内の圧力の上がりは遅くなる方向かな。

まずは現象があって、それを科学で立証して、
ある程度までを計算で検討できるようになったらおもしろい。




  

VSRのデータを　今までのマイナー銃と同様の方法にて採っていきます。

ホップは6クリック（抜き弾抵抗　約60gf）にして、
BB弾の重量を変えて、初速を測ってみます。




初速のばらつきは小さいようなので、
各重さで5発づつの平均としました。



エネルギーを見てみると、

(玉の重さを公称値から実測値に修正したので、グラフ上の位置が初速のと少し違ってます。)
0.36gあたりにピークがあるようです。

シリンダとバネやバレル長その他のセッティングでこのような特性として、
自分ちで売ってない重量弾を使っても初速エネルギーがオーバーすることがないようにしているんだと思う。
さすが日本のモノツクリ。

以前採ったares M40A6のデータでは、
0.48gまで重くしてもまだエネルギー上昇中のようだったので、
グラフにしてみると

0.43gあたりにピークがあるようです。
0.48gより重い玉は持ってないのでこの先はわかりませんが。

これはこれで重量弾用には良いセッティングなようです。

このデータは、たしか内径の小さなインナーバレルを試していた時のものなので、
ギリギリだったようです。
即刻、ノーマルのインナーバレルに戻して、現在は余裕を持たせてあります。

軽い玉でオッケーでも、重い玉だとアウトということもあるので、注意が必要です。


ついでにVFC M40A3では、

これは、軽量弾向けってことなのかな？
メジャーな0.2〜0.3gあたりを使った時にエネルギーがほぼ一定ということを狙ってる？
(これ購入は2014年頃の最初期ロットなので、まだ重いbb弾って出てなかったのかも？)
これはバレルが長めでスプリングが弱めなので、
上の2つとはセッティングが違ってくるのでしょう。

素のVSR(Gスペックじゃないやつ)はこれに近いんじゃないかと予想。。。
データ採りは、誰かよろしく。



これらはホップが弱い時のデータなので、
ホップが強い時のデータも見てみないといけないような。。。。


追記　（08／30）ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー  

ワールドスタンダードなエアコッキングエアソフトガン　VSR10 Gスペックを
分解してピストンの計算をやり直しました。  

弾道計算は、
BB弾が銃口を出た瞬間から後の現象なので、
発射装置の諸元はケーサンに関係してきません。

初速とホップ回転数だけ決まれば良かったので、
マイナー銃でデータ採りしても問題は無かったわけです。


しかし、
バレル内の運動計算では、
銃の機械的特性によってウンドーのほとんどが決まってくるために、
メジャーな銃を使った方が、
ネット上でも、データの共有とか、答え合わせもやりやすい、
と、妄想しました。

↑お買い物の言い訳です。





シリアルナンバーは


ネット上では70072とか70050とか存在しているようなので、
製造ロットと関連あるらしいです。




Twitter カムのらくがき帳
  

バレル内の計算のつづきです。



計算の1は、圧力の計算のところで加速ポート分を計算に入れてなかったので
間違いでした。

ついでに、
ノズル分の体積とピストンの摩擦力も入れてみました。



ケーサン






43mmいったあたりでつりあう計算となりました。
（グラフのピストン位置でいうと、90mm-43mmで47mm位置あたり）

ほぼぴったし
といってもいいのではないかな。

ただこれ、
ピストン摩擦力とノズル体積分はほとんど影響はなくて、
加速ポートの間違い分の修正だけでもほとんど同じ結果でした。



次回こそは、運動方程式で動きを見てみます。

つづく
  

バレル内の計算がよくわからないのでお勉強。

まずは簡単そうなところからひとつづつ確かめます。


ピストンをいっぱいに引いてから、
ノズルを指で塞いでピストンをゆっくり前進させると

おおよそ、このくらいの位置で止まりました。

これは、
スプリングが元の長さに戻ろうとする力と
空気を圧縮して上がった圧力によってピストンが受ける力が
つりあった状態。


図を書いたけど、上の画像とは左右が反対になってしまった。



ケーサン



計算だと40mmいったあたりでつりあうようなので、
ほぼ合ってる。
けど2mm違ってる。
ぴったしにはならないのかなぁ？？

追記ーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
圧力の計算中の加速ポート分が間違ってました。
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

ノズル分の体積を無視したからかも。。。


次は、これを運動方程式で解いて動きを見てみます。

つづく
  

ares M40A6いじりのつづきです。




ホップレバーはプラスチックです。

軸が亜鉛ダイカストのチャンバーに一体成形されているため、

抜き勾配があってφ3.0〜φ2.6のテーパーピン状になっちゃっています。

なので、
まずは、軸を改作。

いきなり3mmのドリルでやってしまったら大きめの穴になってしまい、
リカバリした結果φ3.5と極太になってしまいましたが、
まぁ、悪くないかな。
（一番上の画像は軸改作後のものでした。）

試し撃ち

なにも変わりません。。。
がっかり。




本題、
レバーを作る前に
チャンバー側の整形。





レバーの入るスロットの横幅を仕上げました。  

ares m40A6 いじりのつづきです。

Oリングって
ぐにゃぐにゃして測りにくいので、
現物があっても、どの型番なのかさっぱりわかりません。



それらしいのを買ってみて、並べてみれば、
なんとか探し出すことはできます。


そんなんで、
買ってあった太いのの方だと勘違いしてしまって、
その溝寸法で加工してしまいました。

大失敗。





シリンダ内径は

ノーマルアルミがφ22.2、
TX system co2用のステンのがφ22.6と
違ってたので、
ステンの方に組んでみたら使えそう。　　　
ちょっと溝が大きくてスカスカな感じですが、
漏れは無し。
摺動抵抗は70gfと小さくなった。

もったいないので、使ってみることにします。


そのせいなのかなんなのか、
撃ってみても

ぜんぜんカワリバエはしませんです。


ここまでやってきて、
そうだ、タマのせいかな？
しばらく選別してなかったので、またやってみますか。
  

ares M40A6いじりの続きです。


どーもエアガン関係のOリング溝寸法は疑問。。。

なのでピストンを作ります。

外径φ22.1くらい


穴掘り
φ12深97
スプリングが座るように穴の底面を平にしないと


真ん中に残った凹みはしかたない。


ここまでがタイヘン。



外径は見ながらできるから楽しい。
















が、
Oリング型番ミス。
太いもの(φ2.62)で作ってしまった。。。。
Oリング太いと摺動抵抗大きくなってる気がする。。。。
いや、外径が大きい分かな？


失敗です。

  

ares M40A6 いじりのつづきです。



Raven 01＋というインナーバレルを使ってみます。

もとのは長さ335mmなので95mm長いです。


アウターバレルぎりぎりまでの長さにするには、82mm切ることになります。
すると長さは、348mmとなりノーマル比+13mm。

とりあえず430mmそのままの長さで組んでみて、データを採って、

と考えたのですが、初速オーバー。
バレル長さ2種類のデータが採れるつもりだったのに残念。
即刻分解です。
もっと弱いスプリングがあればよかったんだけど。。。






348mm長さに切断。
先端はファンネル形状に。

ペーパーで仕上げ。






試し撃ち。

まずはホップゼロにして
重力ドロップを確認します。

ホップパッキンを完全に引っ込めると玉ポロするので、

水平から100mm上を狙います。
仰角をつけて、bb弾が銃口に向かって転がっていかないようにする作戦です。


仰角をつけて狙うと着弾高さは水平に狙った時より少し上にズレる計算です。
ここでは約11mm。

弾道計算値110mmに対して、実測105mmだったので、
バレルの上下方向の傾きはほぼオッケーかなと。

左右はやや左向きなのをまだ直してません。



つづいて、
いつもの　ホップ弱めな抜弾抵抗60gfにセットして、
10発 x 3セット @11m。

同じ穴ぼこに入っていく時と、
変なとこに曲がって飛んでいく時がほぼ半々？？
なんかちょっとクセのある散り方？




おまけ
スプリングのプリロードが増えないように、
スプリングガイドを加工してスラストベアリングを入れました。

が、スプリングの伸びが良くなったのか、
Oリングの潤滑剤が効いたのか、
初速は下がりませんでした。

追記ーーーーーーーーーー
このスプリングガイドは、皿の部分と棒の部分は別体で
ねじ込みになっているのですが、
そうとは知らずに棒を切り落としてしまいました。

正解は、
まずφ7の棒の部分を回して外し、
皿の側のφ12のところを長さ5mmφ6に落として
ベアリングがハマるようにすればオッケーです。


僕のは、
切ってしまったφ7棒にM5のメネジを切って、
長めのイモネジをネジロックしてオネジとしました。
皿の方の部品からはオネジの残骸をほじくり出して、
なんとかリカバリ。