Устройство газовой пружины

Газовая пружина - альтернатива обычной витой боевой пружине, устанавливаемой в пружинно-поршневую пневматическую винтовку с начальной скоростью свыше 300м/с. Представляет собой закрытый цилиндр высокого давления, в котором расположен шток. К преимуществам можно отнести практически полное отсутствие колебательной системы пружина-поршень, а ресурс газовой пружины в разы превосходит обычную витую, и что важно для винтовок, имеющих начальную скорость свыше 320м/с – продлевают срок службы оптического прицела.

 

Газовая пружина (газлифт) — разновидность пружины, в которой упругим элементом является газ, находящийся в цилиндре и периодически сжимаемый поршнем.

Не следует путать газовую пружину и амортизатор. Последние также часто встречаются в автотехнике и быту, но имеют другое назначение. Справедливости ради надо отметить, что зачастую газовая пружина совмещает в себе функцию амортизатора, оказывая дополнительное сопротивление движению.

Газовые пружины используются в конструкциях автомобилей, где они принимают на себя вес двери, капота или крышки багажника при открывании. Газовые пружины применяются также в раскладной мебели, а с недавнего времени и в пневматическом оружии.

Устройство газовой пружины

Типовая промышленная газовая пружина представляет собой герметичный цилиндр (8), в котором свободно перемещается шток (1). Втулка (2), пыльник (3), подшипник трения (4) и сальники (6,7) обеспечивают герметичное перемещение штока. Центрирующая втулка-поршень (9) и перепускной клапан (10) предохраняют шток от перекоса и обеспечивают демпфирующие свойства пружины.

Как правило, газовые пружины заправляются один раз при изготовлении при давлениях от 5 до 200 атмосфер. Тем не менее, иногда специальные пружины низкого давления снабжаются ниппелем (12) для регулировки жесткости.

В качестве газа в пружинах обычно используется азот, реже воздух. Газ осушают и очищают от пыли во избежание повышенного износа и коррозии. Для смазки деталей в цилиндр заливают небольшое количество машинного масла.

В отличие от жидкостных пружин, газовые пружины обеспечивают больший ход поршня, но меньшее усилие на штоке. Типовые значения хода - от единиц до десятков сантиметров (изменение длины до 45% от общей длины пружины). Типовые усилия - от единиц до сотен килограмм.

Достоинством газовых пружин по сравнению с обычными металлическими является то, что у них с течением времени не изменяется коэффициент жёсткости и что важно для винтовок, имеющих начальную скорость свыше 320м/с – продлевают срок службы оптического прицела. Это делает их удобными для использования в пневматических винтовках с начальной скоростью свыше 300м/с.

Недостатки газовых пружин: работа только на сжатие, невысокое относительное удлинение.

Давление газа, усилие и диаметр штока связаны простой формулой: , где F - усилие в Ньютонах (для перевода в килограммы поделить на 9,8); D - диаметр штока, м; P - давление газа, Паскалей (для перевода в атмосферы поделить на 100000).

 

 

 

Итог:

Что же такое "Газовая пружина"?

Принципиальная схема этого устройства следующая - цилиндр, с одной стороны имеет заглушку с заправочным клапаном, с другой стороны цилиндра установлено уплотнение (обычно типа "манжеты"), по этому уплотнению ходит шток, поверхность которого имеет очень высокое качество, обычно хромирован. На тот конец штока, который находится внутри цилиндра, крепится конструкция (в дальнейшем шайба), центрирующая шток - это нужно для уменьшения нагрузок на уплотнения, однако центрирующая шайба не должна препятствовать перетеканию сжатого газа внутри цилиндра при совершении рабочего хода, а также скользить по внутренней поверхности цилиндра с минимальным сопротивлением. Центрирующая шайба так же, не дает штоку вывалиться из цилиндра под действием давления - это когда пружина не установлена в винтовку.

В чем же преимущества газовой пружины перед обычной? В поршне с утяжелителем, диаметре цилиндра, ходе поршня, диаметре перепуска и силе страгивания пули (возможно я чего то упустил) вообще может происходить отскок поршня от воздушной подушки, что приведет к потере мощности.

Как же обстоит дело с "газовой пружиной" ? Она рассчитывается таким образом, что даже в самом конце хода сила на штоке может превышать силу полностью сжатой обычной пружины, при этом подвижная масса Г.П. меньше необходимой массы утяжелителя. Небольшая масса положительно сказывается на кучности, а большая сила позволяет проталкивать воздух без отскока и добиваться большего давления в цилиндре. Так же ввиду того, что Г.П. не изгибается, не прокручивается, плотно закрепляется в поршне, подвижные металлические части контактируют через уплотнения и прокладки для снижения трения - при выстреле слышен хлопок, из которого не выделяются никакие дребезжащие звуки, при взводе ничего не скрежещет и не трет с заеданиями - взвод напоминает прохождение ножа через масло - так же плавно и тихо.