Autore: Fabio Luglio 23, 2008 0 Commenti

A seguire il dettaglio del collaudo sul sistema rest. Riportiamo le impressioni, i dati e la linea d’azione per le prossime prove sperimentali.

Obiettivo della prova a fuoco

Come detto si voleva collaudare il rest, eseguendo una serie di controlli e misurazioni, verificando:

• la funzionalità meccanica
• la robustezza dei fissaggi
• l’efficacia delle modifiche e la capacità del rest di ritornare con precisione in batteria
• le capacità di analisi fornite dal sistema di trasduzione elettronica
• l’eventuale necessità di ulteriori miglioramenti

 

Set-up del sistema

Domenica mattina, carichiamo la macchina con tutta l’attrezzatura preparata la sera precedente: PC ed accumulatori, scheda di acquisizione, cronografo, treppiede, rest, chiavi fisse ed esagonali di varia misura, macchina fotografica, telecamera e minuteria varia. Ci rechiamo di buon ora al campo di tiro dove la base in muratura con le quattro barre filettate a vista, attende di poter vincolare il rest. Carichi di borsoni e valigette copriamo con grande fatica, la distanza che separa il parcheggio dalla postazione. La mattinata è fresca ma siamo certi che l’estate siciliana si farà sentire da lì a poco.

Ritoccata la centratura dei fori di inserimento della base in legno, inseriamo la stessa sulle barre filettate ed uno per volta, ad incrociare, serriamo progressivamente i dadi. I tasselli chimici sembrano reggere, serriamo con forza e blocchiamo con controdadi. Posizioniamo la pistola tra gli inserti in resina e la stringiamo procedendo in modo graduale e circolare sulle tre manopole predisposte. Sistemiamo il bersaglio e regoliamo in alzo e brandeggio il rest. Posizioniamo il cronografo sul treppiede ai classici 2,5m. Acceso il PC e collegato il sistema di acquisizione della molla idraulica e dell’accelerometro avviamo i softwares necessari, regoliamo il cavo del grilletto effettuando qualche movimento a vuoto, tutto è pronto. Qualche foto per immortalare il momento, indossiamo le cuffie ed inseriamo un caricatore con i primi 10 colpi del sistema…

 

Prova a fuoco

Finalmente ci siamo, in mente scorrono tutti i frangenti che ci hanno condotto a questo collaudo: il reperimento del rest, l’acquisto e l’attesa della consegna dagli States, l’accuratizzazione manuale, la costruzione degli inserti in resina e l’aggiunta della sensoristica e dei sistemi di acquisizione, l’ideazione e la realizzazione della base in muratura e l’aggancio con le barre filettate. Ma alla fine eccoci, pronti al collaudo.

Gradualmente agiamo sul comando del grilletto, parte il primo colpo ed il rest reagisce al contraccolpo… controlliamo i vari componenti del sistema: le barre reggono, la base pure, l’oscillazione del braccio è avvenuta regolarmente e su PC sono state visualizzate le acquisizioni dell’accelerometro e del sensore di posizione, il cronografo ha rilevato il colpo effettuando una lettura apparentemente corretta… sin qui tutto bene. Diamo un’occhiata al bersaglio, colpo in alto a sinistra… potrebbe essere quella che gli americani definiscono “sindrome dell’automatica”, il primo colpo è spesso un “flyer”, un colpo fuori dal gruppo, perchè il posizionamento reciproco di canna e carrello quando viene incamerato il primo colpo, agendo sull’hold open, è differente rispetto a quanto avviene durante il ciclo automatico di riarmo. Poco male, procediamo.

Secondo colpo, terzo, quarto… osserviamo il bersaglio. Colpi distribuiti, rosata pessima. Anche se questi erano colpi assemblati senza particolari cure ed utili solo per l’assestamento del sistema, ci aspettavamo risultati migliori. Sorge qualche dubbio: forse il rest è impreciso nel riallineamento o forse l’accuratezza della pistola od il connubio arma munizionamento sono da riconsiderare. Siamo privi di riferimenti. Procediamo comunque all’assestamento del sistema sparando una ventina di colpi, serrando poi viti e bulloni.

Test della sensibilità del sistema

Come detto, uno degli obiettivi della prova, era proprio la valutazione della sensibilità elettro/meccanica del sistema. L’adozione della sensoristica elettronica è infatti tesa a valutare il munizionamento in funzione del rinculo trasferito all’arma. Nel test si vuole verificare la correlazione tra la rilevazione elettronica e le caratteristiche inerziali del munizionamento (quantità di moto alla volata). Si vuole inoltre quantificare la minima differenza, in termini di quantità di moto, che il sistema è in grado di rilevare.

Per far questo, abbiamo assemblato delle cartucce con pari dose di polvere (Cheddite granular S grossa 4,2gr.) e tipologia di palla (Frontier RNBB ramata, selezione a 123.9+/-0.2gr.) ma di OAL variabile (29.0, 29.3, 29.5, 29.7 mm) in modo da avere solo lievi ed intenzionali variazioni velocitarie tra tipologie differenti di munizionamento (vedi anche l’articolo: “Prove con Cheddite Granular S”).

La limitata variazione di velocità, determinerà una altrettanto limitata variazione di quantità di moto, sufficientemente piccola da aiutarci a comprendere la reale risoluzione del sistema. Naturalmente, come in ogni test in cui non sia possibile controllare, conoscere o misurare tutte le variabili in gioco, il modo più semplice per effettuare una valutazione è certamente quello dell’approccio statistico. Inoltre, i fogli di calcolo di uso comune consentono in automatico con semplici impostazioni, una elaborazione dell’informazione molto complessa se svolta manualmente.

Il grafico riportato sopra, mostra l’andamento temporale del segnale elettrico del trasduttore al momento dello sparo o, per meglio dire, mostra la variazione di posizione del sensore potenziometrico. Esso infatti, spinto dal rinculo all’allungamento, fase ascendente, viene poi richiamato dalla molla idraulica, fase discendente, sino ad “urtare” con un limitato rimbalzo sulla posizione in batteria. Nella ricerca di correlazione con la quantità di moto espressa dalla cartuccia, si considera quindi la massima “altezza” di tali curve.

Il grafico sopra esposto, mostra la relazione tra la stima della quantità di moto alla volata (leggasi a 2.5m) per ciscun colpo e la rilevazione elettronica massima del trasduttore. Per calcolare la quantità di moto, usando la relazione semplificata di Hatcher (vedi anche l’articolo: “Appunti sulla fisica del rinculo”), ci è bastato conoscere: il peso della palla, la quantità di polvere usata e la velocità del colpo. I primi due parametri controllati in fase di assemblaggio, il terzo ottenuto sul campo mediante cronografo.

Ogni punto sul grafico rappresenta quindi la coppia quantità di moto/massima risposta elettrica (o massima elongazione del rest). La retta di regressione ed i suoi coefficienti R ed R², danno importanti indicazioni relative alla correlazione tra le due grandezze. In buona sostanza il valore di R può variare tra -1 ed 1, più il suo valore assoluto si avvicina ad 1 maggiore è la correlazione tra le due variabili esaminate. In altri termini, migliore risulta la proporzionalità tra i due eventi (per R positivo, al crescere di una variabile, cresce proporzionalmente anche l’altra). Normalmente, per R maggiore di 0.75 si considera “buono” il legame tra le variabili, nel nostro caso tra risposta elettrica e quantità di moto. R² invece, indica quanto la variabilità di un parametro sia legata alla variabilità dell’altro. In pratica alti valori di R² escludono un legame di variabilità dovuto al caso. R² è proprio l’elevazione al quadrato di R, per cui avrà un valore compreso tra 0 ed 1. Per chi volesse approfondire, l’argomento viene trattato semplicemente ed efficacemente, anche se usato nello studio veterinario, nella dispensa del prof. E.Bottarelli dell’università di Parma (dispensa).

I valori di R ed R² ottenuti, forniscono ragionevole certezza che, la relazione intuitiva tra rinculo più intenso e maggiore elongazione del rest, sia comprovata da dati sperimentali. In definitiva, adesso sappiamo che misurare elettricamente l’allungamento del sensore implica valutare l’intensità del rinculo. In fase di sperimentazione bisognerà solo avere l’accortezza di valutare campioni sufficientemente numerosi da essere statisticamente rilevanti. Dai calcoli emerge che dovrebbe essere possibile valutare variazioni di quantità di moto inferiori a 0.1Kg•m/s.

Valutazione delle rosate

Come detto le prime rosate ottenute erano veramente deludenti. Inoltre, non era facilmente individuabile la causa di tale sparpagliamento. Privi di riferimenti non sapevamo se indirizzare la nostra ricerca del malfunzionamento sul rest, sulla pistola o sul tipo di munizionamento. Scommettendo sulla buona qualitá dell’arma, abbiamo indirizzato l’esplorazione al rest ed alla tipologia delle cartucce ed in dettaglio, per iniziare, al tipo di palla. A seguire due delle prime rosate ottenute con palle ramate (120µm) trafilate a .356″, bersaglio a 25m (griglia in neretto con passo 5mm):

La seconda rosata, per la distribuzione verticale dei colpi, ci ha indotti a controllare il rest e nel dettaglio, a rivedere la tolleranza meccanica del perno intorno al quale ruota il braccio oscillante. Se tale tolleranza risulta infatti elevata, il riposizionamento in batteria del rest potrebbe essere affetto da un errore verticale quantificato in ±2.5cm su bersaglio per ogni decimo di millimetro di tolleranza. Controllati i giochi meccanici, essi sono stati ridotti aggiungendo delle sottili strisce di alluminio intorno al perno, a mó di bronzine. Dopo questa ulteriore modifica al rest, utilizzando questa volta palle in lega ternaria, non ramate, a profilo TCBB con trafilatura .356″ prodotte dalla “Hi-Q Bullet” di Agrigento, abbiamo effettuanto una seconda prova, ottenendo il risultato mostrato a seguire:

La rosata, in questa ulteriore prova, non è male e ci pare allineata ad analoghi risultati pubblicati su riviste specializzate americane, utilizzando però rest di livello superiore (articolo sul Ransom rest). Quest’ultimo set di colpi ci permette inoltre di ipotizzare, sia la possibilità di un ulteriore miglioramento del rest, che la possibilità di ottimizzazione del munizionamento. Se infatti, la distribuzione dei colpi risulta eccessivamente sparpagliata, essa tende a mascherare qualunque miglioramento apportato al sistema, miglioramento che normalmente produce variazioni rilevabili solo quando il sistema, nella sua globalità, risulta sufficientemente coerente. Anche l’analisi automatica dell’ultimo bersaglio, effettuata con CRONO, fornisce dati confortanti rilevando un diametro di rosata di 51mm (si è escluso il primo colpo):

Per i dettagli sui parametri calcolati è possibile scaricare
il manuale dalla sezione download del sito.

Conclusioni

Tutto considerato possiamo ritenerci confortati dai risultati. La sensoristica elettronica relativa al trasduttore di posizione sembra fornire dati cogruenti e potrá essere utilizzata nello studio del rinculo prodotto dal munizionamento. La precisione di rosata, legata anche alle caratteristiche del rest, pare consentirci lo studio delle cartucce per il miglioramento dei risultati su bersaglio. Ci siamo resi conto di utilizzare normalmente palle non adatte alla nostra arma e l’imprecisione nei tiri a 25m era solo in parte riconducibile al tiratore. Se non avessimo effettuato i test sopra descritti, ci saremmo accorti difficilmente della grande limitazione dovuta alla scelta del munizionamento.

Rimane aperta la possibilitá di ridurre ulteriormente la tolleranza di accoppiamento tra braccio oscillante e perno del rest. Tra i miglioramenti ancora sperimentabili, abbiamo pensato all’adozione di un collimatore laser che ci aiuti a capire quanto il ritorno in batteria del braccio oscillante sia preciso.
Anche i dati ottenuti con l’ausilio dell’accelerometro dovranno essere meglio studiati nonostante in una prima analisi siano sembrati inservibili.

Nuovi aggiornamenti ed ulteriori verifiche sul prossimo articolo.

 

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