ARCHIWUM REKLAMA STRONA GŁÓWNA




SPIS TREŚCI

strona 2
Wytwarzanie luf gwintowanych.

Lufą gwintowaną nazywa się lufę w której powierzchni wewnętrznej nadano kształt mający na celu wprowadzenie pocisku w ruch obrotowy wokół osi podłużnej. Ruch obrotowy nadaje pociskowi stabilizację żyroskopową przez co zwiększa się celność i donośność skuteczną wystrzelonego pocisku.
Pierwowzorem przewodu gwintowanego były proste równoległe rowki nacięte w lufie, w teorii miały pomagać w ładowaniu broni odprzodowej jak również stabilizować ruch pocisków w lufie w czasie gdy powszechnym było stosowanie flejtuchów dla uszczelnienia luzu pomiędzy kulą a przewodem lufy. Z tego okresu pochodzą również wynalazki typu przewód ośmiokątny z dopasowanym specjalnie do niego pociskiem, lufa o przekroju elipsy czy wielokątowa lufa. Był to czas gwałtownego rozwoju broni palnej, każdy rusznikarz realizował własne pomysły dotyczące idei rozwoju konstrukcji strzeleckich. Jedne z nich przyjęły się do ogólnego stosowania i inne ograniczały się jedynie do broni myśliwskiej, natomiast gro rozwiązań odeszło w zapomnienie wraz z ich twórcami i nielicznymi egzemplarzami broni wykonanej w tych systemach.
Przy obecnym stanie usprzętowienia i technice wykonanie lufy gwintowanej nie jest problemem dla średniej klasy zakładu rusznikarskiego lub nawet niewielkiego zakładu specjalizującego się w obórce metali. Najważniejsza jest wiedza jak to zrobić, oprzyrządowanie i specjalistyczne narzędzia można wykonać we własnym zakresie. Oczywiście pisząc o możliwości wykonania lufy we własnym zakresie nie mam na myśli produkcji wielkoseryjnej, a jedynie wykonanie kilku egzemplarzy na potrzeby własnej produkcji zakładu i to w kalibrach nietypowych. Wykonywanie lufy w typowym, dostępnym kalibrze jest nieopłacalne. Chyba że klient ma osobiste wymagania dotyczące na przykład skoku gwintu lub innych parametrów.
Lufy w typowych najczęściej pochodnych od broni wojskowej kalibrach wytwarzane są metodą kucia na zimno. Proces opracowany w latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku, charakteryzuje się dużą wydajnością. Sam proces bruzdowania przygotowanej surówki lufy karabinowej trwa 3-4 minuty. Cały problem w tym iż by proces ten był opłacalny ekonomicznie i zwróciły się nakłady poniesione na kowarki i matryce należy wykonywać duże serie luf. Co praktycznie wyklucza ten sposób do wykonania luf w kalibrach mniej rozpowszechnionych lub całkowicie niszowych, bo ile można sprzedać jednostek broni w kalibrze .470 lub .500. W celu wykonania nowej lufy niezbędne jest przeprowadzenie obliczeń teoretycznych jej parametrów.
Jeśli lufę wykonuje się do już istniejącego naboju sprawa jest o tyle uproszczona, iż znane jest ciśnienie maksymalne jakie wytwarza spalony proch, liczba i skok bruzd oraz wymiary przewodu lufy wraz z komorą nabojową. Wartości te są podawane w ogólno dostępnej literaturze, a że dla mnogości kalibrów dane takie są dobrym wypełniaczem chętnie są przytaczane przez autorów publikacji dotyczących broni i amunicji. W przypadku projektowania lufy do nowego kalibru należy się opierać na wynikach obliczeń balistycznych dla nowoprojektowanego naboju. Należy sprecyzować wymagania balistyczne naboju, czyli w praktyce energię kinetyczną lub TKO, trajektorię lotu pocisku i donośność. Na podstawie tych założeń oblicza się ciężar pocisku, jego kształt, średnicę oraz prędkość wylotową. Mając te dane można przeprowadzić obliczenia teoretyczne konstrukcji lufy. Pominę tu wzory ponieważ dostępne są w literaturze fachowej i można je samemu znaleźć, a nie wniosą nic odkrywczego w mój artykuł. Zaprezentuje jedynie tok obliczeń.
Obliczenia teoretyczne

    1. Wyznaczanie krzywych ciśnienia i prędkości dla długości lufy balistycznej.
Na podstawie wzorów z balistyki wewnętrznej oblicza się prędkość pocisku w lufie i zmiany ciśnienia gazów prochowych. Schematycznie wykres ten przedstawia się tak
schematyczny wykres zależności pomiędzy prędkością pocisku w lufie, ciśnieniem i długością lufy
    2. Wyznaczanie długości lufy.
W praktyce względna długość lufy wyrażona w kalibrach może wahać się od 6 do 35 kalibrów dla broni krótkiej i od 50 do 100 kalibrów dla broni długiej. Dokładną czynną długość lufy określa się w zależności od żądanej prędkości wylotowej. Można również posiłkować się wykresem przedstawionym powyżej.
Jest to teoretyczne wyznaczenie długości lufy uwzględniające dane obliczeniowe. W celu ostatecznego wyznaczenia długości należy gotową lufę umieścić na stanowisku balistycznym i dokonać serii strzelań testowych celem określenia jej rozrzutu. Podczas strzału lufa oprócz odkształceń promieniowych odkształca się wzdłuż osi podłużnej przyjmując formę fali. Jeśli wylot lufy znajduje się w punkcie zero amplitudy drgań pociski będą opuszczały lufę w jednym punkcie przestrzeni. Jeśli zaś wylot lufy znajdował się będzie w miejscu największej amplitudy, lufa będzie rozrzucać pociskami. Stopniowe skracanie lufy ma na celu znalezienie tego punktu. Metoda ta ma szczególne zastosowanie przy projektowaniu nowego modelu broni, gdzie efekty testów będą wykorzystane w wielkoseryjnej produkcji. Stosowanie luf o wiele grubszych niż by to wynikało z warunków wytrzymałościowych też jest sposobem na zmniejszenie zjawiska odkształceń falowych, grubsza a tym samym sztywniejsza lufa jest bardziej odporna na odkształcenia. Nadmienić jedynie należy że grube lufy stosowane w broni varmint wyposażone w kompensatory nie są wygodne do noszenia jak również nie wyglądają elegancko w klasycznej broni myśliwskiej.
    3. Obliczenia wytrzymałości lufy.
Dla uproszczenia obliczeń przyjmuje się, że lufa zachowuje się jak sztywna rura grubościenna obciążona ciśnieniem wewnętrznym. Pomijając rozciągające promieniowo odkształcenia sprężyste i falowanie wzdłużne. Grubość ścianki lufy oblicza się dla ciśnienia wewnętrznego panującego w danym punkcie lufy. Wraz z przebytą drogą pocisku w lufie spada ciśnienie, wobec tego grubość ścianki może ulec zmniejszeniu. Obliczoną grubość ścianki zwiększa się o współczynnik bezpieczeństwa, jak również podnosi do wartości technologicznych wyrobu lufy i gotowej broni. Przy stosowaniu współczesnych wysokogatunkowych stali lufowych obliczona grubość ścianki nie gwarantowała by odpowiedniej sztywności jak również odporności na inne obciążenia mechaniczne, na przykład zginanie.
    4. Liczba, skok i głębokość bruzd
Zazwyczaj przyjmuje się że bruzda jest szersza niż pole, wartość ta oscyluje wokół 2. Czyli bruzdy są dwa razy szersze od pól. Liczba bruzd ze względów technologicznych wykonania narzędzi jest parzysta, zazwyczaj wynosi 4 lub 6. Rzadko spotyka się we współczesnej broni 2 bruzdy, raczej już w replikach dawnej broni czarnoprochowej. Gwinty wielobruzdowe, 8 i więcej bruzd, nazywane mikrogwintami stosowane są do pneumatyków lub do małokalibrowej broni bocznego zapłonu.
wygląd bruzd i pól w lufie gwintowanej Głębokość bruzdy kształtuje się na poziomie od 0,015 do 0,025 kalibru. Dla pocisków twardych, w stalowym lub mosiężnym płaszczu jest mniejsza, a dla pocisków miękkich ołowianych przyjmuje większe wartości.
Skok gwintu wyznacza się z warunku stabilizacji żyroskopowej pocisku. W dużej mierze zależy od kształtu i prędkości wylotowej pocisku. Dokładne wzory obliczeniowe dostępne są w publikacjach dotyczących balistyki. Nadmienię jedynie iż pociski długie i szybkie wymagają mniejszego skoku gwintu niż pociski krótkie i wolne. Również miękkie ołowiane pociski wymagają dłuższych skoków niż ich odpowiedniki po masie i prędkości odziane w płaszcz.

Wytwarzanie luf
Gdy posiada się już parametry lufy można przystąpić do jej wytworzenia. Metodę kucia na zimno ze względu na koszty oprzyrządowania pomijam, mogą pozwolić sobie na nią duże fabryki broni. Również metoda drążenia elektroerozyjnego wymaga specjalistycznej maszyny. W warunkach niewielkiego warsztatu rusznikarskiego pozostają dwie metody wyrobu luf gwintowanych. Najstarsza znana metoda, to jest nacinanie gwintów odpowiednio ukształtowanym przeciągaczem i metoda bezwiórowa, wyciskanie gwintu specjalnym tłocznikiem. Właśnie tą metodę uważam za najbardziej odpowiednią dla małych warsztatów przy jednostkowym wytwarzaniu luf w nietypowych kalibrach.
Oczywiście przed wykonaniem gwintu należy przeprowadzić szereg zabiegów podczas których kawałek metalowego pręta przeobrazi się w lufę. Pierwszym etapem bodaj kluczowym dla dalszego procesu produkcyjnego jest wybór i selekcja prętów. Pręty powinny być proste, bez ugięć i wad wewnętrznych. Ważne jest wysezonowanie materiału, w tym czasie materiał ma możliwość swobodnej likwidacji naprężeń wewnętrznych i ustabilizowania struktury. Krzywe pręty nawet po operacji prostowania mają tendencje do ponownego wyginania, może się zdarzyć iż gotowa lufa wykonana z takiego pręta wygnie się sama od siebie pod wpływem naprężeń wewnętrznych.
Po wyborze odpowiedniego kawałka pręta należy go przewiercić na żądaną średnice kalibru pozostawiając naddatki na obróbkę powierzchni wewnętrznej lufy. Czyli rozwiercanie w celu nadania ostatecznej średnicy odpowiadającej kalibrowi broni następnie szlifowanie, honowanie, docieranie i polerowanie.
Wiercenie luf jest wierceniem głębokim i wymaga odpowiedniego narzędzia czyli wiertła do wierceń głębokich nazywanego inaczej lufowym. Samo wykonanie takiego narzędzia nie jest skomplikowane, w każdym bądź razie jest to wykonalne dla każdego wydziału narzędziowego jakiegokolwiek zakładu prowadzącego obróbkę skrawaniem. Wygląd ostrza wiertła lufowego zamieszczam poniżej.
ostrze wiertła lufowego Proces wiercenia można wykonać na zwykłej tokarce pociągowej. Rozwiercanie i pozostała obróbka wykańczająca też nie nastręcza problemu średniej klasy ślusarzowi narzędziowemu. Jeśli nie posiada się specjalistycznych narzędzi można je wykonać we własnym zakresie lub adaptować typowe powszechnie używane w obróbce metali. Może jedyna zasadnicza różnica dotyczy rozwiercania. Rozwiertak należy tak wykonać i nim operować by żerdź rozwiertaka była rozciągana a nie ściskana, innymi słowy trzeba go przeciągać przez lufę a nie przepychać. Trudność na jaką można się natknąć przy wyrobie narzędzi polega na ich wymiarach, dla kalibru 5,6 mm wykonanie wierteł wraz z rozwiertakami i docierakami ze względu na wymiary jest o wiele trudniejsze i wymaga większej precyzji niż wykonanie podobnego oprzyrządowania dla średnicy 12 mm odpowiadającej kalibrowi .500. rysunek warsztatowy do wykonania tłocznikaPo przygotowaniu gładkiego przewodu lufy w odpowiedniej klasie i chropowatości można przystąpić do bruzdowania. Odpowiednia gładkość przewodu niezbędna jest dla zmniejszenia oporów przetłaczania tłocznika. Wszelkie nierówności mogą spowodować utknięcie tłocznika w przewodzie a tym samym stratę narzędzia i materiału. Nie ma możliwości wycofania tłocznika.
Sam tłocznik jako narzędzie jest proste w konstrukcji, ważne by zrobiony był z odpowiedniego materiału, trzymał klasę dokładności wymiarów i chropowatości powierzchni. wygląd gotowych tłocznikówDo przetłaczania luf broni strzeleckiej wystarczy prasa hydrauliczna o nacisku 20 ton, urządzenie takie wykonuje się na bazie siłownika stosowanego do przyczep samowyładowczych plus pompa olejowa. W celu zmniejszenia oporów przetłaczania należy stosować środki smarujące. Najlepsze efekty daję elektrolityczne pokrycie ścianek przewodu ołowiem lub miedzią, w praktyce wystarczy stosowanie past smarnych lub mydeł technicznych. Po bruzdowaniu przeprowadza się polerowanie celem wygładzenia ostrych krawędzi bruzd.
Nie wspominałem wcześniej o obróbce cieplnej, to jest hartowaniu i odpuszczaniu z tej racji iż można nabyć pręty stali stopowej obrobione cieplnie już w stalowni. Przy samodzielnym hartowaniu i odpuszczaniu materiału należy prowadzić ten proces w taki sposób by lufy podczas chłodzenia znajdowały się w pozycji pionowej. Nagrzewanie luf w tej samej pozycji również jest dobrym rozwiązaniem. Niestety wymaga to budowy specjalnego pionowego pieca do nagrzewania i wanny chłodniczej, na szczęście można je również wykorzystać do obróbki cieplnej broni białej czyli mieczy, szabel, rapierów itp. rzeczy, o ile ktoś się tym również zajmuje. Obróbkę cieplną luf wykonuje się po wierceniu a przed rozwiercaniem.
Po uzyskaniu bruzdowanego przewodu kolejnym etapem jest wykonanie komory nabojowej i wylotu lufy. Według polskiego prawa lufa wraz z komorą nabojową stanowi istotna cześć broni i na jej wytwarzanie wymagana jest koncesja, a samo posiadanie bez wymaganego pozwolenia stanowi przestępstwo skutkujące kilkuletnimi wakacjami na koszt państwa.
Komorę nabojową wykonuje się metodą skrawania rozwiertakami.
rozwiertak na komorę przeszlifowany ze zwykłego ślusarskiego rozwiertaka Typowy zestaw do rozwiercania komory składa się z dwóch rozwiertaków, do stożka dużego i małego. W praktyce rusznikarskiej najczęściej wystarcza jeden rozwiertak przeszlifowały z typowego rozwiertaka ślusarskiego. Przy wykonywaniu tego narzędzia koniecznie należy wyposażyć go w pilota centrującego komorę na przewodzie lufy. Zapewnia to współosiowość komory nabojowej z przewodem lufy. Brak współosiowości skutkuje wadliwym wcinaniem się pocisku w gwint i sianie kulami a w skrajnych przypadkach utknięciu pocisku w lufie.
Po wykonaniu części wewnętrznej lufy obrabia się część zewnętrzną, tak zwany płaszcz oraz wylot lufy. Wymiary i kształt tych elementów zależą od przeznaczenia lufy, inaczej wygląda lufa w sztucerze powtarzalny z zamkiem ślizgowym, inaczej zaś do broni lufami łamanymi.
Podczas całego procesu wytwarzania lufy na każdym etapie należy sprawdzać czy zachowuje ona prostoliniowość. Najczęściej stosowaną metodą, przynajmniej do czasu wprowadzenia poziomic laserowych itp. wynalazków było obserwowanie cienia w lufie. Niestety technikę tą jeszcze nie mam opanowaną w takim stopniu by stwierdzić czy lufa jest ugięta czy nie. Jeśli mam do czynienia z lufami gładkimi to jeszcze sobie radzę, jakości luf gwintowanych nie jestem w stanie określić z powodu załamań cienia na gwintach. Możliwe że jest to brak doświadczenia a może technika ta wymaga lat praktyki popartych dodatkowo cechami wrodzonymi, jak wyostrzony wzrok.
Na koniec muszę powiedzieć, iż nawet jeśli to co wyżej napisałem wydaje się proste i łatwe do wykonania w rzeczywistości takie nie jest. Oprócz wiedzy rusznikarskiej wymagane jest posiadanie całej masy informacji na temat procesów skrawania, obróbki cieplnej czy obliczeń wytrzymałościowych i balistycznych. W dużych zakładach produkcyjnych wiedza ta jest rozbita na kilka wydziałów, dobry rusznikarz musi to wiedzieć sam.



Opr. Edward Bielaszka



JEŚLI PODAOBAŁA CI SIĘ STRONA
CHCIAŁBYŚ BY BYŁA ROZWIJANA I UTRZYMYWANA NA SERWERZE
PRZEŚLIJ 50 GR (pięćdziesiąt groszy) NA RACHUNEK
12 1140 2004 0000 3302 3087 8818

poprzednia strona następna strona


SPIS TREŚCI

ARCHIWUM REKLAMA STRONA GŁÓWNA