Wieviel Luftvolumen habt Ihr in Eurem Federdruckgewehr zur Verfügung?

@ waldo

da bin ich jetzt mal platt

mit wem oder was simulierst Du das? Würde mich interessieren....

Meine güte, ein riesenlob an den rechner!! Ich hätte wirklich NIE im leben gedacht das die Kraftverhältnisse an einem simplen Luftgewehr so gewaltig sind

Vielleicht schaffen wir es ja mal die Spitze ausrechnen zu können. Alles miteinander verglichen sollte der Hunter 1250 das stärkste LG sein. Der Webley Patriot war ja nur durch sein Kaliber stärker als der Gamo Hurricane (welcher in 5,5mm paar mehr J hat).

Als Daten kann ich noch folgende Liefern: Der Kolben hatte 28mm Durchmesser da bin ich mir sicher. Der Kolben wog alleine exakt 200g mit Vorspannbolzen 362g welcher 30mm mehr Vorspannung erzeugt hat. Federkonstante hmmmm kriegt man aber auch noch raus.

Jetzt weiß ich auch warum billige optische Visierungen so schnell auf einem Preller gehimmelt werden. Das HW 50S hatte ja fast werte einer F-version, somit sind hier die Kräfte noch eher gering.

Um mal Cuddle's Info's zu ergänzen:

gerade gemessene 13cm Kolbenbewegung bei 29mm Innendurchmesser

r² * [pi] * h
1.45² * [pi] * 13 = 85,86cm³ "Hubraum".

Lauflänge des 1250er's ist 47cm. Geschossdurchmesser 5,5mm, Geschossgewicht 0,94 Gramm.

Federkonstante kann ich leider nicht liefern, aber Abmessungen:
390mm lang, 22,5mm Außendurchmesser, 40 Windungen, 3,5mm Drahtstärke.

Gruß Georg

Waldo, ich bin sprachlos, und das will etwas heißen!!

Sobald ich wieder sprechen kann, würde ich vorsichtig nach der Quelle der Berechnungen fragen - so etwas fasziniert einfach JEDEN Airgunner und läßt einen förmlich nachvollziehen, was in einem federdruckgewehr so alles beim Abschuß passiert.

Wenn du die Berechnung lieber für dich behalten willst (wofür ich Verständnis hätte), kriegst du ab jetzt den Ehrentitel "Ober-Forumsbeschleunigungsberechner" - und alle nächsten Redaktionsprobleme zum Lösen aufgetischt...

Oh Mann, das liest sich spannender als Agatha Cristie, du solltest zum Fernsehn gehen.
Alle achtung

@ waldo....
großartig

ich kann mir sogar schon vorstellen welche "regeln" genutzt worden, zum errechnen.

zum thema "wasser in den zylinder" .... die ultrawasserpistole^^ ich glaub ich hol mir mal son china-schiessprügel und test mal die nutzung als wasserpistole*g+

)

Oh je, hätt ich bloß nichts gesagt...

Also, es handelt sich um eine selbstgeschriebene numerische Simulation (Zeitdiskret). Geschrieben in Delphi, einem Pascal-Dialekt.

Vorab, eine Simultion ist ein vereinfachtes mathematisches Model eines physikalischen Vorgangs. Vereinfacht deshalb weil man nicht jeden kleinen Nebenparameter berücksichten kann, der Rechenaufwand würde das machbare sprengen.

Ob das Modell die Praxis genügend genau abbildet sieht man im Vergleich der errechneten Werte mit den praktischen Messwerten. Eventuell muss das Modell durch Parameter- oder Verfahrensänderungen feinabgeglichen werden. Dann kann man anfangen mit den Parametern zu spielen, um zu sehen wie sich die eine oder andere Änderung in der Praxis auswirken würde, man kann Optimierungen durchspielen ohne einen Schraubendreher in die Hand nehmen zu müssen.

Zum Modell: Es wird die Enegieübertragungskette von der Federspannung über die Kolbenkinetik, die adiabatische Energiezwischenspeicherung im Gasvolumen bis zur Projektilkinetik berechnet. Nebenbei wird die Gesamtkinetik der Waffe in Längsrichtung abgeleitet. Die Berechnung des Kippmoments ist noch in Arbeit (Scheitert im Moment noch an der exakten Festlegung des Schwerpunktes und des Massenträgheitsmoment um die Drehachse). Falls Details gewünscht werden bitte Nachfragen, ich will hier niemanden langweilen.

Für eine Simulation bräuchte ich möglichst exakt folgende Ausgangsparameter:

Federkonstante.
Federlänge frei.
Federmasse (Gewicht)
Vorspannweg.
Spannhub.
Kolbenmasse.
Kolbendurchmesser.
Härte der Dichtung.
Transferportlänge
Tranferportdurchmesser
Lauflänge.
Kaliber.
Projektilgewicht.
Losbrechmoment des Dia ( Kraft die zum Verformen in Lauf nötig ist um sich in Bewegung zu setzten).
Gesamtgewicht der Waffe.
(Schwerpunkt der Waffe)
(Massenträgheitsmoment der Waffe)

Als Ergebniss gibt es die Momentanwerte von:

Federkraft.
Kolbenbeschleunigung
Kolbengeschwindigkeit
Kolbenweg
Gegenkraft Gasdruck
Gegenkraft Dichtung (teilelastische Verforumung bei Aufprall)
Gasdruck
Gastemperatur
Kraft auf Dia
Beschleunigung Dia
Geschwindigkeit Dia
Weg Dia
Beschleunigung Waffe
Geschwindigkeit Waffe
Weg Waffe
(Auslenkung Waffe)

Nicht berücksichtigt sind: Reibung von Kolben und Projektil (hat keine nennenswerte Auswirkung gezeigt), viskose Verluste in Schmiermitteln (zu Aufwendig und schwer zu definieren und externe Dämpfung der Waffe durch den Schützen.

Korrigiert wurden Wärmeverluste durch Ableitung in das System durch anpassung des adiabatischen Exponenten, hiermit wird auch das Modell an das Muster angeglichen.

Also her mit den Parametern, besonders würde ich mich über eine HW97K freuen, da ich meine noch nicht auseinanderbauen wollte zum vermessen (schiesst out of the Box einfach zu gut um sie zu zerlegen)

gruss Waldo

Wie, den Schußwert kann man damit nicht gleichzeitig berechnen?

Für jemanden wie mich, der schon beim Dreisatz und der Prozentrechnung ohne PC scheitert, bist du gottähnlich...

Auja, FLÖÖÖT, BETTEL, HW 97 wäre klasse, wenn's dazu noch/auch eine wäre, würde ich dir im nächsten VISIER ein Denkmal setzen...
(4/2007: Reportage: Die drei freien Klassen im Field Target, Ausrüstung, Regeln usw.)

Hallo Ulrich,

wie währ's mit Arbeitsteilung? Du zerlegst und vermisst und ich rechne??

Und das mit dem Denkmal lassen wir lieber, ich fürchte ich hab mir durch mein Plappermaul hier schon genug Zusatzarbeit aufgehalst....

gruss Walter

Hallo Walter,

Ich denke du hast das hier falsch verstanden, niemand will dir zusätzliche Arbeit aufgeben, und zwingen kann dich sowieso niemand dazu.
Ich für meinen Teil finde deine Berechnung aber ebenso wie die meisten anderen hier einfach nur respektabel und einfach klasse, gerade an derartigen Geschichten merkt man dass manche nicht nur schießen, sondern sich auch damit beschäftigen. Und das ist es schließlich, was jemanden ausmacht.

Ob du nun etwas rechnest oder nicht, meinen Respekt hast du dir auf alle Fälle mit dieser "Meldung" mehr als verdient. Deshalb muss ich Ulrich zustimmen wenn er dir ein Denkmal setzen will - egal ob für das HW97k oder für das HW50 wie hier angeführt.

Schöne Grüße,
Georg

Wenn man mal die kompletten Berechnungen über "Hubraum" sich anschaut, egal ob mininmaler oder maximaler "Hubraum" ist ein Mofa mit 50cm3 schon unterlegen

Ich denke, wenn Luft sehr schnell komprimiert wird, egal wie, kommt höhere Leistung zustande (um bei dem Thema Mofa zu bleiben)

Die eigentlichen Prinzipien "Hubraum statt PS" sind irrrelevant!!

Versteht Ihr?

EDIT: PS sind nicht gleich Drehmoment!!!!!

Zitat

Original von GamoPt80
um bei dem Thema Mofa zu bleiben

Wann war denn das das Thema?

Zitat

Original von GamoPt80
Die eigentlichen Prinzipien "Hubraum statt PS" sind irrrelevant!!

Wenn du mir sagst wo in meinem Luftdruckgewehr die PS versteckt sind.

Zitat

Original von GamoPt80
Versteht Ihr?

Nein.

Zitat

Original von GamoPt80
EDIT: PS sind nicht gleich Drehmoment!!!!!

Danke. Das wusste ich bisher auch schon. Deshalb hat das eine auch Nm, und das andere KWh/PS als Einheit

Gruß Georg

PS: Das mit dem Hubraum sagt normalerweise nichts über die Leistung aus. Natürlich braucht man bei höherer Leistung mehr Hubraum, aber auch nur damit ist es nicht getan (das ganze mal um doch einen Zusammenhang zu deinem Beitrag herzustellen)

Hallo Promo,

Das mit der Zusatzarbeit war wirklich nur scherzhaft gemeint! (obwohl ich tatsächlich momentan kaum zum trainieren komme).

Ich bin sehr interessiert an den Daten von möglichst vielen verschiedenen LG's und würde die Ergebnisse selbstverständlich auch hier veröffentlichen.

Einzig mit einer namentlichen Veröffentlichung in der Zeitschrift hätte ein wenig Bedenken, erfahrungsgemäss gibt das doch eine Menge Anfragen für deren Beantwortung ich momentan doch zu wenig Zeit hätte.

Auch würde wohl die Nachfrage auf Veröffentlichung des Programms aufkommen ( ein ehemaliger Klasse2 Weltmeister benutzt es schon ).
Da hätte ich prinzipiell auch nichts gegen einzuwenden, nur wäre gerade in diesem Fall eine sehr ausführliche Dokumentation sowie eine ausgefeilte und bediensichere Benutzeroberfläche nötig. Jeder der schon einmal Software geschrieben hat weiss der der Aufwand dafür ein vielfaches beträgt als für die Kernroutinen.

Irgentwann werde ich es hier in den Downloadbereich stellen, da ich es aber nebenbei in meiner Freizeit weiterentwickle kann ich noch nicht sagen wann es soweit ist. Aber vorher brauch ich auf jeden Fall noch ein paar Testdaten, also her damit !

( HW97 ist sehr gefragt ! )

gruss Waldo

PS: die Federkonstante kann man relativ leicht mit Hausmitteln messen: Eine provisorische Führung basteln, Feder unter die Standbohrmachine, Badezimmerwaage darunter. Feder ca. 1/3 zusammendrücken, Position und Kraft messen, dann auf ca. 2/3 drücken und erneut messen. delta F durch delta S ist die Federkonstante.

Promo:
<<<<<nix verstanden>>>>>>>>

Für die Interessierten hier schon mal ein paar vorläufige Erkenntnisse aus meinen Simulationen.

Die maximal mögliche Schussenergie hängt im wesentlichen vom zur Verfügung stehenden Luftvolumen ab. Der Einbau einer Exportfeder in eine Waffe die nicht dafür ausgelegt ist erhöht die Energie nur unwesentlich, dafür steigt der Prellschlag erheblich.

Der Gesamtwirkungsgrad eines üblichen Federdruckgewehr liegt deutlich unter 50% ! Der Rest ist im wesentlichen Prellschlag. Diese Aussage lässt sich übrigens gut überprüfen indem man den Energieaufwand für das spannen in Relation zur E0 setzt. Eine deutliche Verbesserung der Effizienz wäre nur mit einer deutlichen Vergrösserung des Volumens möglich. Das geht aber über den Durchmesser nur begrenzt da das Kraftübersetzungsverhältniss von Kolbenfläche zum Kaliber schnell ungünstig wird. Es ginge also nur über den Hub. Das würde also ein extrem langes System ( und auch Feder ) notwendig machen sodaß wir die Waffe wie eine Panzerfaust in den Anschlag bringen müssten.

Die Präzision ( und die Halteempfindlichkeit) ist im wesentlichen vom Timing abhängig. Die Schussabgabe erfolgt wärend oder kurz nach dem Prellschlag, die Waffe wird dadurch im kritischen Moment entgegengesetzten Beschleunigungen ausgesetzt. Erfolgt die Schussabgabe im Bereich des Totpunktes eines Richtungwechsels besteht die grösste Wahrscheinlichkeit eines konstanten Trefferbildes.

Das Timing hängt von sehr vielen Parametern ab, von denen wir einige (Lauflänge, Kolbengewicht, Federkraft usw.) nicht ändern können (dürfen!!!). Aber auch das Projektilgewicht, dessen Bauform ( Kopfmass) haben Einfluss. Ein höheres Gewicht verzögert die Beschleunigung, ein grösseres Kopfmass erhöht das Losbrechmoment (Verfomarbeit). Ein bisschen Pelletlube vermindert die toleranzbehaftete Haftreibung und führt so zu besserer Konstanz.

Leider hängt das Timing auch sehr von Wetter ab! Die Luftdichte (Luftdruck, -Temperatur und -Feuchtigkeit) hat einen nicht zu unterschätzenden Einfluss. Und vom Einfluss von verschieden Schmiermitteln und Mengen will ich garnicht erst anfangen...

Es war für mich beim herumspielen mit den Simulationparametern immer wieder interessant wie sich Erfahrungen im Umgang mit Prellern plötzlich auch erklären liessen!

grss Waldo

Promo,

mit den Federabmessungen könnte schon mal die Federkonstante grob abschätzen (ist Materialabhängig).

Aber war das 1250 nicht das mit einer Entlastungsbohrung entschärfte Teil? Hier wird es schwierig die Strömungsverhältnisse abzubilden. Eine mathematische Annäherung wäre schon möglich, allerdings wäre eine Messreihe mit verschiedenen Bohrdurchmessern nötig

waldo, was Du da schreibst ist so ziemlich das spannendste,
was ich hier seit langer Zeit gelesen habe

Ist denn die Schussabgabe auch vor dem Prellschlag möglich?
Ich ging bisher davon aus. Die Halteempfindlichkeit liegt doch
wohl mehr an der Schwerpunktverlagerung. Oder nicht?
Hast Du den Cardew? Decken sich deine Berechnungen mit
deren Tests?

Gruß Klaus

zum Thema Mofa und Preller:

Natürlich kann man auch die Leistung ( im physikalischem Sinne ) eines Prellers errechnen. Man muss nur die Schussfolge kennen.

Das wären dann mit einer F-Waffe bei 10 Schuss pro Sekunde 75W oder etwa 0.1PS

Hi Klaus,

Zitat

Original von Pellet
Ist denn die Schussabgabe auch vor dem Prellschlag möglich?
Ich ging bisher davon aus.

Eigentlich nicht. Der grösste Teil der Energieübertragung (etwa 90%) findet wärend der Druckspitze statt. Und die ist zeitlich praktisch identisch mit dem Prellschlag (s.O.)

Zitat

Die Halteempfindlichkeit liegt doch
wohl mehr an der Schwerpunktverlagerung. Oder nicht?

Jein,
Das ganze läuft zeitlich etwa so ab: Die Kolbenbeschleunigung führt zu einem Rückschlag, der relativ langsam aber doch mit hoher Amplitude stattfindet. Dann kommt der kurze aber heftige Prellschlag der die Waffe wieder nach vorne zieht. Der Kolben bewegt sich jetzt wieder ein Stück rückwärts und noch zwei/drei Mal auszuschwingen. Auch das hat Reaktionen der Waffe zur folge.

Die Vor- und Zurückbewegungen führen durch Masseunsymmetrien (Schwerpunkt) auch zu Kippmomenten, das ist das eigentliche Problem. Liegt jetzt das Timing der Schussabgabe ungünstig in einem Moment grosser Winkeländerung pro Zeiteinheit wird die Waffe halteempfindlich.

Zitat

Hast Du den Cardew? Decken sich deine Berechnungen mit
deren Tests?

Leider (noch) nicht, hast Du Bezugquellen?

Ich kenne nur die Flash Animationen von http://www.arld1.com/. Soweit man es erkennen kann deckt sich der Vorgang ganz gut mit meinem Modell.

gruss Walter