Газовые пружины

gnom

В последнее время, широкое распространение, как источник энергии в пружинно-поршневых винтовках, получили газовые пружины, далее ГП.
Газовая пружина представляет собой емкость, наполненную газом под давлением. С одной стороны пружина имеет шток, подвижный в продольном направлении. Под действием внешней силы шток уходит в корпус пружины, после прекращения приложения силы, выталкивается сжатым газом обратно.
В первые, в середине 80-х годов, ГП в своих винтовках применила Британская фирма Theoben. Долгое время решение не пользовалось популярностью у производителей. Но в начале 2000-х газовые пружины начали делать и в России. Дело приобрело широкий размах и через не большое время, делались пружины на все известные винтовки с боковым зацепом поршня. На винтовки с центральным зацепом поршня Diana и клоны, Weihrauch, Air Arms и др. газовые пружины не устанавливаютс

Чем же хороша газовая пружина и почему люди платят за нее деньги, превышающие в несколько раз стоимость витой пружины?

Источник энергии в газовой пружине, сжатый газ, в отличие от проволоки обычной витой пружины, он не теряет своих свойств. Газовая пружина не садится. Ресурс ГП зависит только от ресурса уплотнения штока. По этой же причине, ГП может находится в сжатом состоянии неограниченное количество времени, это никак не отражается на ее работоспособности.
Газовая пружина может только сжиматься и разжиматься. Она не может изгибаться, или вибрировать. При использовании газовой пружины отсутствуют посторонние звуки при взводе винтовки и при выстреле. Нет дребезга и лязга, нет вибраций. Разница не так чувствуется на дорогих винтовках, но на дешевых мы получаем долгожданное ощущение выстрела, вместо «катастрофы игрушечного поезда».
Коэффициент сжатия большинства газовых пружин(отношение давления в сжатой пружине к давлению в разжатой) весьма не велик и находится в диапазоне 1.2-1.4. Т.е. усилие полностью сжатой и разжатой пружины почти одинаково. При одинаковой потенциальной(запасенной) энергии, усилие сжатой пружины ниже, чем у аналога из проволоки. Нагрузка на механизмы ниже, отдача комфортнее.
Как уже было сказано, ресурс ГП зависит от ее уплотнения. Манжета уплотняет подвижный, быстродвижущейся шток и находится в довольно тяжелых условиях. Для смазки штока и манжеты в пружине имеется небольшое количество масла. Манжета не обладает маслосъемными свойствами и смазка потихоньку выносится наружу. Пока шток жирный, манжета работает в комфортных условиях. Как только масло в пружине заканчивается, начинается износ уплотнений. Пружине положена профилактика. Как правило, профилактику необходимо проводить раз в 7-10тысяч выстрелов. Таких профилактик можно произвести минимум две. Поэтому ресурс газовой пружины можно условно принять за 15-20 тысяч выстрелов. В то время, как витая пружина служит от 1-2-х тысяч выстрелов, до 5-7 тысяч на дорогих и качественных винтовках.. Справедливости ради, стоит заметить, что чем слабее винтовка, тем дольше служит и витая пружина. На слабеньких ИЖ-53, ИЖ60 и других, срок службы витой пружины вполне может сравняться со сроком службы газовой пружины.
К некоторым минусам газовой пружины можно отнести то, что давление газа зависит от окружающей температуры, так называемая термозависимость.

Закон Шарля.


Тут же стоит развенчать еще один миф, относительно закачки азотом. Некоторые производители качают пружины азотом. Но не для того, что бы исключить термозависимость, азот так же подчиняется закону Шарля, а для того, что бы исключить водяные пары и конденсат в пружине. Справедливости ради стоит заметить, что закачка осушенным воздухом так же возможна, на свойствах и рабочих характеристиках пружины это никак не сказывается.
Наиважнейшим условием, прямо влияющим на ресурс пружины, является центровка. Пружина не должна испытывать поперечных нагрузок. Опорные плоскости должны быть отторцованы и перпендикулярны направлению движения поршня. Пружина не должна болтаться, допустимый люфт для опорной шайбы и головы пружины не более полумилиметра на диаметр, лучше меньше.
Так же, не стоит забывать о накачке. Многие до сих пор считают, что чем сильнее пружина, тем лучше и тем сильнее будет стрелять винтовка. Нет, это не так. Усилие пружины можно наращивать до определенного предела. Дальше, скорость полета пули будет падать, а нагрузка на винтовку увеличиваться. Подробнее о настройке винтовки можно почитать тут http://guns.allzip.org/topic/24/254405.html .
Некоторые недобросовестные производители, пользуясь малограмотностью потребителей не соблюдают диапазон накачки, зачастую сильно превышая его. Это очень плохо, от использования такой пружины лучше отказаться. Всегда лучше недокаченная пружина, чем перекаченная, в том числе и сравнивая скорость пули. Небольшой пример, взять условно гамоподобную винтовку, оптимум накачки для которой лег условно на 60кг. Скорость пули при этом составит условно 250м.с. пулькой 0.69 грамма. Поставим пружину 55кг и увидим, что скорость пули немного упала, до 240м.с., выстрел мягкий, приятный. Поставим пружину 65 кг, выстрел жесткий, громкий, появился дым, новичок решит, что вот она мощность, обрадуется. Но потом выстрелит в хронограф и увидит 230м.с. Вся эта энергия не передалась пульке, а ушла в тот самый грохот и отдачу, а так же разрушение прицела и самой винтовки.
Так же стоит учитывать что оптимальная накачка зависит от конкретной винтовки, от того, что с ней делалось, от используемого боеприпаса и др. Поэтому хорошая пружина не должна превышать некоторые значения усилия.

Вот небольшой ряд, на который можно ориентироваться. Усилие приведено в середине хода штока, за вычетом трения сальника, т.е. получено на разжатии пружины, а не на сжатии.

ИЖ53, ИЖ60\61 ~ 45кг
МР-512 не переделанный казенник, перепуск 4.3мм 50-55кг
МР512 с переделанным казенником, перепуск 2.8-3.2мм 57-60кг
Gamo CFX/CFR с не переделанным пульным входом, состояние как есть. 50-55кг
Gamo переломки и клоны, CFX с переделанным пульным входом 58-62кг
Norica Marviс Gold и клоны 60-65кг
Hatsan 55/70/80/90 68-72кг
Hatsan 125/135/155 80-85кг
Gamo Hunter/Socom 1250 80-90кг


Так же не стоит забывать о том, что пружина не должна свободно разжиматься после сжатия, без предварительного поджатия. Если сжать пружину вне винтовки и случайно отпустить, это приведет к поломке пружины и возможному отрыву и полету штока, что чревато травмами и несчастными случаями. Не пытайтесь сжать пружину руками об стол, об пол и т.д. Не сверлите и не пилите ГП, внутри высокое давление, до 180атм.
Собирая винтовку, убедитесь, что пружина поджата, предварительное поджатие должно составить не менее 3мм, иногда больше, это допустимо.

fenixxx

интересная и полезная тема

Alex485

Осталось тему закрепить наверху.

дубок

а если её ещё и читать будут перед покупкой ГП а не висеть по часу на телефоне с расспросами-теме цены не будет))))

3AHO3A71

Тема нужная, спасибо, мастеру.

AAK.177

Да, даже человеку сведущему почитать приятно и полезно, не говоря уже о новичках.

ТЕХНАРЬ33

Тема безусловно полезная и приятная для чтения. Только не совсем понятен вот этот момент:"за вычетом трения сальника".
Трение то как было, так и осталось. Изменилось только направление действия, КМК. Следовательно без разницы как мерять, на сжатии или нет.

Alex485

Вы правы. Трение осталось, а направление изменилось. Когды вы сжимаете пружину, то преодолеваете сначало трение сальника, а потом воздействуете на сжатый газ. На расжатие пружины, трением сальника занят газ и на штоке вы получаете чистую работу пружины.
Проще говоря на сжатии весы покажут 10 кг, а на расжатии 8.

RainbowCat

Полезная и кратко сформулированная тема,добавил в закладки 😊

------------------
Пока оружье здесь не под запретом,поверьте,всë в порядке в мире этом!

ТЕХНАРЬ33

видимо я в школе не доучился. Фигня какая то с этим сжатием расжатием. Как можно рассчитать усилие на штоке

разница между практическим и теоретическим как раз и буде сила трения. В тоерии 10кг на весах же 8кг. И вообще, как это измерять измерять усилие на разжатии?

gnom

Часть энергии газа расходуется на преодоление трения сальника. Обычно разница в измерении на сжатии и расжатии 3-5кг...

Petrucha

Тему - прибить вверху!
Вот моя подробная методика измерения. В смысле, для покупателей. 😊
http://guns.allzip.org/topic/24/325682.html
Сам я в спец. динамометре проверяю и убираю трение вращением корпуса ГП относительно штока. Корпус на шарикоподшипник опирается.

ТЕХНАРЬ33

Petrucha
Сам я в спец. динамометре проверяю и убираю трение вращением корпуса ГП относительно штока. Корпус на шарикоподшипник опирается.

это как?

ADF

Чем выше скорость вращения относительно линейной скорости движения, тем меньше трение сказывается на линейном движении. Для объяснения надо строить диаграммы сил, мне это делать лень, поэтому предлагаю просто принять к сведению как факт.

Petrucha

Шток упирается в динамометр. Опора корпуса подвижная. Поджимаю опору, затем вращаю корпус ГП. Шток остается неподвижным. Трение перестает влиять на показание динамометра. Так тоже непонятно?

ТЕХНАРЬ33

понял понял

Petrucha

Теме - АП.

ugdi

не поял! куды бечь? :
gnom:
Так же не стоит забывать о том, что пружина не должна свободно разжиматься после сжатия, без предварительного поджатия. Если сжать пружину вне винтовки и случайно отпустить, это приведет к поломке пружины и возможному отрыву и полету штока, что чревато травмами и несчастными случаями. Не пытайтесь сжать пружину руками об стол, об пол и т.д. Не сверлите и не пилите ГП, внутри высокое давление, до 180атм.
Petrucha:Перед измерением пружину надо расшевелить для смазки штока: дощечку - на пол, в нее упираем шток, на цилиндр тряпку, чтобы руке не было больно. Затем вприсядку двумя руками несколько раз сжимаем и отпускаем пружину.
Пожалуйста, для новичков и бестолковых-еще раз. спасибо.

viktor_grechkin

полезная тема!!!! вверх!!!

gnom

не поял! куды бечь? :
Измерение пружины все же относится к более-менее продвинутому пользователю, понимающий работу пружины и технику безопасности.
Я говорю о другом. Купят пружину, и давай на ней прыгать пытаясь сжать об скользкий пол.
Лично знаю подобный случай, когда человек пытался сжать пружину об мраморный стол. Пружина соскользнула, шток вылетел, повезло, разбил двойной стеклопакет и улетел на улицу..

Petrucha

gnom
Измерение пружины все же относится к более-менее продвинутому пользователю
Я даже больше скажу:
Покупка и установка газовой пружины относится к более-менее продвинутому пользователю.
А то начитаются (наслушаются) и покупают ГП, ни разу не перебрав винтовку с обычной пружиной и не представляя, как эта винтовка устроена!

ADF

Petrucha
...и не представляя, как эта винтовка устро...

Копай глубже: не представляя, что им хочется и зачем это надо!

Человек еще ни одной винтовки не купил (или купил первую в жизни мурку), а уже точно уверен, что ему надо непременно 30 Дж и стрелять на 100500 метров. И свято верит, что 20 или 10 Дж ему точно не хватит, а на вопрос: "а почему тогда именно 30, а не 60 Дж? Или не 150?" - входит в ступор.

Petrucha

Глубже - провалиться страшно! 😊
Про хронограф Виталий еще в первом посте написал.

ADF

Да фиг с ним с хронографом - первым делом пусть научатся элементарную кучу по бумаге проверять. Для многих является очень сложным психологическим барьером: стрелять не в бутылку и не в пачку из-под сигарет, а в бумажную мишень, причем больше 3х раз подряд 😀

ASQ

Было бы интересно, прочитать о разнице между пружинами плунжерными и низкого давления. лично я ни как не могу вкурить - как работает плунжерная пружина - в чем там прикол?

ТЕХНАРЬ33

пружины и высокого и низкого давления все плунжерные, ибо плунжер- это поршень, он и там и там присутствует.

Petrucha

Плунжер - это шток, а не поршень.
У плунжерной уплотнение на корпусе, а у поршневой - на поршне. Но поршневых никто не делает.
Делают "низкого" давления, 30-50 атм. "Высокого" это 100 атм и выше.
Потребное усилие 50кг и выше. Поэтому у ГПНД шток должен иметь большую площадь. И больший объем соответственно. При сжатии такой шток сильно сокращает обьем ГП, и степень повышения давления при сжатии у ГПНД выше. Это приводит к снижению КПД из-за адиабатических потерь. То есть работа при сжатии выше работы при разжатии. Из-за нагрева.
Вторая проблема ГПНД - бОльшая площадь контакта шток-уплотнение. Это, да еще и при пониженном давлении, вызывает повышенный вынос масла из пружины. Требуется более частое ТО.
ГПНД делают из-за кажущейся доступности получения более низкого давления в кустарных условиях.

ТЕХНАРЬ33

"Плунжер - это шток, а не поршень."
осознал, мой косяк

ASQ

спасибо за развернутый ответ

Petrucha

Пожалуйста.
ЗЫ. А вот из поршневой пружины масло совсем не будет выноситься! Но там со степенью повышения давления совсем плохо, даже с полым штоком.