Empuje del perno - Bolt thrust

El empuje del cerrojo o la presión de recámara es un término utilizado en balística interna y armas de fuego (ya sean armas pequeñas o artillería) que describe la cantidad de fuerza hacia atrás ejercida por los gases propulsores en el cerrojo o recámara de una acción de arma de fuego o recámara cuando se dispara un proyectil. La fuerza aplicada tiene magnitud y dirección , lo que la convierte en una cantidad vectorial .

El empuje del cerrojo es un factor importante en el diseño de armas. Cuanto mayor sea el empuje del cerrojo, más fuerte debe ser el mecanismo de bloqueo para resistirlo. Asumir soluciones de ingeniería y material iguales que agregan resistencia a un mecanismo de bloqueo provoca un aumento en el peso y tamaño de los componentes del mecanismo de bloqueo.

El empuje del perno no es una medida para determinar la cantidad de retroceso o retroceso libre .

Cálculo del empuje del perno

Con un cálculo básico, el empuje del cerrojo producido por un cartucho de armas de fuego en particular se puede calcular con bastante precisión.

Fórmula

${\ Displaystyle {\ vec {F}} _ {bolt} = P_ {max} \ cdot A_ {internal}.}$

dónde:

• _Perno F = la cantidad de empuje del perno
• P _max = la presión máxima (pico) de la recámara del cartucho de armas de fuego
• A _interno = el área interior (del cabezal de la caja del cartucho) contra la que actúa la presión del gas de deflagración del propulsor

Los cabezales y cámaras de las cajas de los cartuchos son generalmente circulares . El área encerrada por un círculo es:

${\ Displaystyle Área = \ pi r ^ {2} \ approx 3 {.} 1416 \ cdot r ^ {2}.}$

dónde:

• π ≈ 3,1416
• r = el radio del círculo

De manera equivalente, denota el diámetro del círculo por d .

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

La línea verde indica el diámetro interno de la cabeza de la caja y la línea roja el diámetro externo de la base de la cabeza de la caja de un cartucho de rifle.

Un problema práctico con respecto a este método es que el diámetro interno de la cabeza de la caja de un lote de producción particular de cajas de cartuchos (diferentes marcas y lotes normalmente difieren dimensionalmente) no se puede medir fácilmente sin dañarlos.

Efectos de fricción

Un asunto complicado con respecto al empuje del cerrojo es que la caja del cartucho se expande y se deforma bajo alta presión y comienza a "adherirse" a la recámara. Este "efecto de fricción" se puede explicar con cálculos de elementos finitos en una computadora, pero es mucho trabajo especializado y generalmente no vale la pena.

Al engrasar las rondas de prueba durante los procedimientos de prueba de la OTAN EPVAT , los centros de prueba de la OTAN reducen intencionalmente la fricción entre mayúsculas y minúsculas para promover altos niveles de empuje de los pernos.

Método práctico para estimar el empuje del perno

En lugar de utilizar el diámetro interno de la cabeza de la caja, el diámetro de la base de la cabeza de la caja externa también se puede medir con un calibre o micrómetro o tomarse de las tablas de datos de cámaras o cartuchos CIP o SAAMI correspondientes y usarse para cálculos de estimación de empuje de pernos.

El método de cálculo básico es casi el mismo, pero ahora se usa el área exterior más grande del cabezal de la caja del cartucho en lugar del área interior más pequeña.

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

dónde:

• _Perno F = la cantidad de empuje del perno
• P _max = la presión máxima (pico) de la recámara del cartucho de armas de fuego
• A _externo = el área exterior del cabezal de la caja del cartucho

Este método está bien para obtener una buena estimación con respecto al empuje del perno y asume un área demasiado grande contra la que actúa la presión del gas, lo que produce estimaciones pesimistas, lo que genera un margen de seguridad en el proceso para escenarios peores que pueden resultar en un aumento de la presión máxima (pico) de la cámara. del cartucho de armas de fuego, como un redondo que se recámara en un ya muy cálido cámara que puede resultar en la cocción fuera (es decir, un inducida térmicamente de disparo no intencionado).

Estimaciones de empuje de perno para varios cartuchos de pistola / revólver

Los diámetros P1 (base de la caja del cartucho) y P _max utilizados en los cálculos se tomaron de las hojas de datos CIP correspondientes.

Estimaciones de empuje de perno para varios cartuchos de rifle

Los diámetros P1 (base de la caja del cartucho) y P _max utilizados en los cálculos se tomaron de las hojas de datos CIP correspondientes.

Referencias

enlaces externos

• Blaser R93 Unfälle - zur Verschlußbelastung (en alemán)
• Zylinderverschluß - Verschlußkräfte (en alemán)