Устройство прецизионной стабилизации шара в камере хоп-ап страйкбольной пневматики

Полезная модель относится к приборным комплексам, а именно проектированию отдельных узлов спортивной пневматики гладкоствольной пневматики, с дульной энергией до 3 Дж.
Известна конструкция узла закрутки шара (hop-up), патент US 20080017180 А1, в котором шар получает вращательный момент при помощи выступающего валика резинки подкрутки. Также есть патент US 8485173 В1, отличающийся чуть большей площадью пятна контакта шарика и закручивающей резинки.
Наиболее близким к полезной модели аналогом является конструкция, предложенная в патенте US 20050178877 А1. В нем шар центруется в камере подкрутки с помощью двух разнесенных валиков.
Недостатками этих конструкций является либо низкая точность центровки шара в камере hop-up (для первых двух), либо недостаточная эффективность закрутки шара (для последнего патента).
Технический результат заключается в уменьшении люфта шара в камере hop-up, с одной стороны, и увеличении вращательного момента шара за счет большей площади пятна контакта в камере hop-up. Таким образом возрастает кучность и дальность полета шара.
v
v
v
v
Технический результат достигается тем, что в устройстве прецизионной стабилизации шара в камере хоп-ап страйкбольной пневматики согласно полезной модели валик резинки хоп-апа, служащий для подкрутки шарика, имеет сложную переменную по длине W-образную конфигурацию, образуя две точки контакта резинки с шариком, а давящее усилие на него передается посредством полимерного давящего элемента, отношение размеров валика резинки его длины вдоль оси стволика b к ширине a составляет b/a=2.1, а в центральной части валика резинки выполнен вырез.
Полезная модель поясняется чертежами:
на фиг. 1 изображен корпус камеры hop-up и стандартная резинка подкрутки;
на фиг. 2 показан разрез стандартной камеры hop-up;
на фиг. 3 показан разрез усовершенствованной камеры hop-up и предлагаемой резинки закрутки;
на фиг. 4 показана расчетная схема метода конечных элементов резинки закрутки шара;
на фиг. 5 приведены графики зависимости осадки от нагрузки S=f(P);
на фиг. 6 показан график зависимости давления в плоскости страгивания шара от времени с начала цикла.
1 - резинка hop-up
2 - валик резинки hop-up
3 - полимерный давящий элемент
4 - канал подачи шаров в камеру hop-up
5 - нозл (толкатель шаров)
Шар подается в камеру hop-up из магазина по вертикальному каналу 4 и подается в камеру толкающим элементом (нозлом) 5 с каналом, через который подается рабочий газ. Нозл проталкивает шар до валика резинки hop-up 2. Таким образом валик резинки фиксирует шар в стволике. После подачи газа в систему шар раскручивается посредством зацепления за валик резинки 2, что позволяет увеличить дальность за счет использования эффекта Магнуса.
Исследование напряженно-деформированного состояния компонентов устройства прецизионного позиционирования произведено методом конечных элементов в упругопластической постановке (фиг. 4). Поставленная задача решалась с использованием комплекса ANSYS в пространственной постановке. Прогноз износостойкости устройства выполнен с учетом зон концентрации напряжений и температурных эффектов. В результате расчетов построены графики зависимости давления от времени (фиг. 5) в плоскости страгивания шара с валиком резинки hop-up для электропневматических систем и систем на сжатом воздухе. Расчеты показали, что в зависимости S=f(P) носят нелинейный характер.
v
v
Установлено влияние размеров и формы валиков резинки hop-up на возникающую подъемную силу (фиг. 6). Наибольший эффект возникающей подъемной силы проявляется при отношении b/a=2.1
v
v
Построены изолинии давлений на поверхность шара при прохождении узла hop-up при различных значениях b/a.
v
v
Установлено, что в валике резинки hop-up возникают резонансные колебания в момент прохождения шара. Абсолютная амплитуда напрямую зависит от соотношения b/a с одной стороны, и от времени прохождения шаром узла hop-up с другой. Наибольшие значения вертикальных перемещений валика расположены на максимальном удалении от точки страгивания шара с валиком резинки.
Характер изменения горизонтальных перемещений шара в узле hop-up показывает, что максимальные горизонтальные перемещения шар получает у плоскости страгивания с валиком резинки камеры hop-up.
Изменение формы резинки hop-up способствует точному позиционированию шара в камере. Это позволяет свести к минимуму эксцентриситет придаваемого шару импульса относительно оси симметрии всей системы. Передача регулировочного усилия через полимерный давящий элемент позволяет быстрее снимать колебания с резинки hop-up, таким образом при темповой стрельбе отклонения от первого выстрела минимизируются. Использование полезной модели позволяет увеличить дальность полета шара на 30-60% (в зависимости от используемого веса шара) и улучшить кучность на предельных дистанциях на 10-13% (также зависит от веса шара).