Impulso do parafuso - Bolt thrust

Impulso do parafuso ou pressão da culatra é um termo usado em balísticas internas e armas de fogo (sejam armas pequenas ou artilharia) que descreve a quantidade de força para trás exercida pelos gases propelentes no parafuso ou culatra de uma ação de arma de fogo ou culatra quando um projétil é disparado. A força aplicada tem magnitude e direção , tornando-a uma grandeza vetorial .

O impulso do parafuso é um fator importante no design de armas. Quanto maior o impulso do ferrolho, mais forte deve ser o mecanismo de travamento para suportá-lo. Assumindo soluções de engenharia e materiais iguais, adicionando resistência a um mecanismo de travamento causa um aumento no peso e tamanho dos componentes do mecanismo de travamento.

O impulso do parafuso não é uma medida para determinar a quantidade de recuo ou recuo livre .

Calculando o empuxo do parafuso

Com um cálculo básico, o impulso do ferrolho produzido por um cartucho de arma de fogo em particular pode ser calculado com bastante precisão.

Fórmula

${\ displaystyle {\ vec {F}} _ {bolt} = P_ {max} \ cdot A_ {interno}.}$

Onde:

• _Parafuso F = a quantidade de impulso do parafuso
• P _max = a pressão máxima (pico) da câmara do cartucho de armas de fogo
• A _interna = a área interna (da cabeça da caixa do cartucho) contra a qual a pressão do gás de deflagração do propelente atua

As cabeças e as câmaras da caixa do cartucho são geralmente circulares . A área delimitada por um círculo é:

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

Onde:

• π ≈ 3,1416
• r = o raio do círculo

Equivalentemente, denotando o diâmetro do círculo por d .

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

A linha verde denota o diâmetro interno da cabeça da caixa e a linha vermelha o diâmetro externo da base da cabeça da caixa de um cartucho de rifle.

Um problema prático com relação a esse método é que o diâmetro interno da cabeça da caixa de um lote de produção específico de caixas de cartucho (diferentes marcas e lotes normalmente diferem dimensionalmente) não pode ser medido facilmente sem danificá-los.

Efeitos de fricção

Uma questão complicada em relação ao impulso do parafuso é que uma caixa de cartucho se expande e deforma sob alta pressão e começa a "grudar" na câmara. Esse "efeito de fricção" pode ser explicado com cálculos de elementos finitos em um computador, mas é muito trabalho especializado e geralmente não vale a pena.

Ao lubrificar rodadas de prova durante os procedimentos de teste EPVAT da OTAN , os centros de teste da OTAN intencionalmente reduzem o atrito para promover altos níveis de impulso do parafuso.

Método prático para estimar o empuxo do parafuso

Em vez de usar o diâmetro interno da cabeça da caixa, o diâmetro da base da cabeça externa também pode ser medido com um paquímetro ou micrômetro ou retirado do cartucho CIP ou SAAMI apropriado ou tabelas de dados da câmara e usado para cálculos de estimativa de impulso do parafuso.

O método de cálculo básico é quase o mesmo, mas agora a área externa maior da cabeça da caixa do cartucho é usada em vez da área interna menor.

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

Onde:

• _Parafuso F = a quantidade de impulso do parafuso
• P _max = a pressão máxima (pico) da câmara do cartucho de armas de fogo
• Um _externo = a área externa da cabeça da caixa do cartucho

Este método é bom para obter uma boa estimativa em relação ao impulso do parafuso e assume uma área excessivamente grande em que a pressão do gás atua contra estimativas pessimistas, gerando uma margem de segurança no processo para cenários de pior caso, que podem resultar em aumento da pressão máxima (pico) da câmara do cartucho de arma de fogo, como uma munição que é colocada em uma câmara já muito quente que pode resultar em cozimento (ou seja, um disparo não intencional induzido termicamente).

Estimativas de impulso de parafuso para vários cartuchos de pistola / revólver

Os diâmetros P1 (base da caixa do cartucho) e P _máx usados ​​nos cálculos foram retirados das folhas de dados CIP apropriadas .

Estimativas de impulso de parafuso para vários cartuchos de rifle

Os diâmetros P1 (base da caixa do cartucho) e P _máx usados ​​nos cálculos foram retirados das folhas de dados CIP apropriadas .

Referências

links externos

• Blaser R93 Unfälle - zur Verschlußbelastung (em alemão)
• Zylinderverschluß - Verschlußkräfte (em alemão)