Роголук

[DAS_61]

То-то он мне ссылочку с ганзы не давал - тут он тоже получил дроби под хвост! )))

[alsalax]

Дробью неспортивно, а вот роголуком долго, но весело

[Валериан Котутоналей]

практически подобрал материал на "детский" роголук N2..
при наличии времени - на выходные соберу модельку - кое что проверю..
вроде предварительно должно получиться нечто более мощное нежели N1..
и ещё - всем кому данная тема не интересна - ещё раз прошу - пожалуйста - не гадить в теме..

[DAS_61]

да уж, тут есть один - сам себе ...звездатый друг...пусть сам с собою, какой-нибудь рукою, ведёт беседу..

[alsalax]

www.elektron2000.com/hilkevich_0144.html Статья в основном про Давида но есть рисунок того роголука о котором я писал и про сверхзвуковой бич

[Валериан Котутоналей]

"собаки лают караван идёт" (с) перс.
--
в статье формула для бичемёта записана некорректно - она не учитывает соотношение масс бича и пули.. а от этого соотношения скорость пули зависит более чем.. - проверяно..

[Lion007]

Таким образом, рассматривая и потенциальную и кинетическую энергию системы двух пружин, видим нецелесообразность ее применения, ввиду снижения энергии передаваемой снаряду, по сравнения с одно пружинной системой.

ну, насколько понимаю, тут не все так однозначно. если смотреть с точки зрения просто пружины (прямой, вроде резинки на рогатке) - то оно примерно так и получается. собственно, на эту тему уже был разговор (А давайте немножко посчитаем? ), но он застопорился ввиду того, что я ленюсь эксперименты поставить, даром что хрон уже есть.
здесь же механика отчасти лучная - а на луках, как ни крути, делают плечи переменного сечения. собственно, первое, что пришло бы мне в голову, если бы я всерьез озадачился подобной конструкцией - это взять геометрию обычного (ну, понятно, что они все разные, но некая общая тенденция есть) лучного плеча, разрезать пополам и половину развернуть. правда, фигня получится.
если я правильно понимаю, то классическое лучное плечо - это некая равномерно напряженная изгибом штуковина, т.е. у которой ширина (условно, скорее, момент сопротивления изгибу) сечения соответствует изгибающему моменту в этом сечении. грубо говоря, если делать из пластины одинаковой толщины - то треугольник.
тут же получается немножко по-другому, тут максимальный изгибающий момент получается в точке излома, и, выходит, что как раз в изломе должно быть самое мощное сечение. но тут опять начинается - мощное - значит тяжелое, тяжелое - значит тормоза... в общем, в том, что первое "полуплечо" толще, чем второе - есть своя логика - тут мало общей энергии, тут фишка в том, чтобы как можно меньше массы разгонять... в общем, считать надо! моделировать, тудыть его... берем ANSYS (вероятно, динамику) тыщь эдак за 30-40 баксов, пару месяцев его изучаем и потом моделируем...
зы : я бы, правда, накатал за пару дней программку, потом пару недель отлаживал, а потом моделировал. если бы озадачился подобным девайсом.
сугубая имха : есть гораздо более перспективные девайсы! либо простые, как яблоко в разрезе (типа http://vk.com/videos-55984?z=v...464%2Fclub55984 ), либо что-то совсем бредовое...
например так : куда-нибудь на рукоять крепится нечто вроде арбалетной дуги (короткая, но мощная, просто так хрен натянешь). на тетиве висит полиспастная система, преобразующая немыслимые килограммы с коротким ходом в нечто вразумительное, но с ходом длинным. грубо говоря - 160 кг с ходом 5 см в 10 кг с ходом 80. ну и дальше мы боремся с побочными эффектами
кстати, в такой постановке сохраняется фишка луков - а именно, то, что растяг *существенно* больше перемещения самих рогов!
ззы : сорри за многабукф, как всегда!

[Валериан Котутоналей]

Отвечу здесь,только вы не обижайтесь

если человек не начинает скорблять - то у меня нет причин обижаться.. в противном случае - он просто выпадает из сферы моего общения..

чтоб вы сами поняли что схема конкретно вашей конструкции опасна для вас же

я уже тут писал что я прислушиваюсь ко всем мнениям, но принимаю далеко не все.. вот к примеру ваше утверждение что данная конструкция опасна пока что голословно - вот если вы объясните чем именно она опасна - тогда другое дело.. а пока это просто ваше ничем не обоснованное и субьективное мнение..

Гений вы наш непризнаный.Умный учится на чужих ошибках ,дурак на своих

я не ваш.. и я не гений.. и считайте меня хоть дураком только отстаньте со своими инсинуациями..
впервые на техническом форуме я сталкиваюсь со столь неадекватной реакцией на простое предложение обсудить некое техническое решение..
я просто не понимаю почему нельзя тут обсуждать данную конструкцию даже если и кто-то считает её хуже чем другие..
зато любой имеет право показать всему миру свою умность просто не лезя в мою дурацкую тему с ещё более дурацкими мыслями..

--------------

тут же получается немножко по-другому, тут максимальный изгибающий момент получается в точке излома, и, выходит, что как раз в изломе должно быть самое мощное сечение. но тут опять начинается - мощное - значит тяжелое, тяжелое - значит тормоза... в общем, в том, что первое "полуплечо" толще, чем второе - есть своя логика - тут мало общей энергии, тут фишка в том, чтобы как можно меньше массы разгонять..

а я вот не думаю что разгон "лишней" массы так уж плох..всё же роголук это не лук и не рогатка.. (это существенно хуже чем лук и рогатка)
для иллюстраци этой своей мысли я попрошу вас задуматься над тем почему система из двух и более пружин при правильной конструкции и при правильном распределениии масс теоретически должна развивать большую скорость чем одиночная пружина.. хотя конечно можно - если смотреть выше - применять закон Гука без понимания того факта что коэффициент упругости у каждой пружины свой..
завтра если будет время попробую сделать очередную маленьку модельку роголука.. деревянную.. N2
потом возможно попробую модель N3.. цельнометаллическую.. из толстой стальной проволоки..

[Lion007]

для иллюстраци этой своей мысли я попрошу вас задуматься над тем почему система из двух и более пружин при правильной конструкции и при правильном распределениии масс теоретически должна развивать большую скорость чем одиночная пружина.. хотя конечно можно - если смотреть выше - применять закон Гука без понимания того факта что коэффициент упругости у каждой пружины свой..

эээ... а вот тут ошибочка вышла! собственно, именно об этом и спич!
берем (тупо) 2 пружинки. одинаковые. с точки зрения коэффициента упругости - обе можно растянуть на 10 см, приложив усилие 100 грамм.
только одна весит ну... скажем, грамм 100, а вторая - 10 тонн. энергия растяга у них ровно одна и та же. но скорость выстрела у них будет ох какая разная...

[Валериан Котутоналей]

энергия растяга у них ровно одна и та же. но скорость выстрела у них будет ох какая разная...

а я и не собираюсь с этим вашим утверждением спорить - .. я выше говорил немного о другом.. -о сложении скоростей этих пружин..
вопрос - пускай ваша 10 тонная пружина ( ну и фантазия у вас!) сжимается со скоростью 1 м\сек.. а 100 грамовая - 10 метров в сек.. - то с какой скоростью будет двигаться полезный груз?

[Lion007]

ну, естественно, со скоростью пружины!
я о чем - есть энергия пружины. грубо говоря - некая константа, не зависящая от конструкции - это сила с которой я это тянул на длину растяга и пополам.
при выстреле она расходуется на
- разгон снаряда
- разгон движущихся частей агрегата
- потери разновсякие
ффсе! больше нету НИЧЕГО
ну, потери можем пока принять равными нулю, хрен с ним.
но все остальное, имхо, очевидно! для достижения максимальной энергии надо минимизировать тот самый "разгон движущихся частей агрегата". а тут только 2 варианта - либо снижать его массу, либо скорость. скорость - эффективнее, она в квадрате.

[Валериан Котутоналей]

ффсе! больше нету НИЧЕГО
ну, потери можем пока принять равными нулю, хрен с ним.
но все остальное, имхо, очевидно! для достижения максимальной энергии надо минимизировать тот самый "разгон движущихся частей агрегата"

ИМХО - я бы не был столь категоричен.. мне кажется что главное не сколько запасти в системе энергию сколько правильно её использовать..
потому надо не минимизировать как утверждаете вы, а надо оптимизировать.. а это - как говорят в Одессе - две большие разницы.
у меня есть некое убеждение в том, что при правильной и согласованной работе пружин - общая скорость полезного груза будет выше нежели при работе одной пружины.. а одним из методов такой оптимизации кроме собственно самого форм-фактора может быть некий балланс-резонанс именно различных масс в системе..
не утверждаю что я прав - но есть причины так думать пока у меня не будет четкого доказательства в том что я ошибаюсь..

[Lion007]

если обратиться к терминологии, то оптимизация проводится "по какому-либо критерию". исходя из контекста, молчаливо предполагалось, что критерий - это максимизация энергии снаряда. при заданных исходных (энергия - сколько руками натянули) и сделанных предположениях (на что эта энергия уйдет), имхо, вполне очевидно, что оптимизация (т.е. максимизация скорости снаряда) возможна только за счет минимизации прочих факторов. потери минимизировали (в теории) до нуля - дальше некуда... остался только один ресурс.
а законов сохранения никто не отменял!

[Валериан Котутоналей]

ну вы же не собираетесь зарабатывать перевозкой свинца предварительной отливкой его в пули и последуюшим стрелянием его в место назначения - или у вас другие критерии результативности выстрела?
обычный нормально развитый человек способен сгенерить однократное усилие свыше 1000 дж.. энергия стрелы лука или арбалета меньше этой величины раз в пять.. конечно желательно использовать энергию усилия именно в 200 дж при зарядке так чтобы вся эта энергия пошла бы на выстрел.. но с другой стороны если есть некий шанс за счёт небольших дополнительных энергопотерь увеличить скорость выстрела - то стоит над этим задуматься..
я не призываю к такому "экстенсивному пути развития" просто рассматриваю альтернативы.. в рамках законов сохранения конечно..

Но изначальный вопрос был несколько иным - Дак можно ли складывать скорости пружин или нет?

[Lion007]

перевозкой свинца - я стопудово зарабатывать не собираюсь. я программер, я даже воздухом не торгую. черт возьми, я вообще не торгую!
более того, я ни полслова не сказал о результативности выстрела. я оперировал термином энергия снаряда. для результативности - еще попасть надо. что характерно - совсем не обязательно туда, куда собирался. можно так попасть...
едем дальше. прошу прощения, я буду немножко придираться к формулировкам - у меня крепнет подозрение, что происходит последовательная (и сознательная) подмена понятий. поэтому дальше с цитатами.

обычный нормально развитый человек способен сгенерить однократное усилие свыше 1000 дж

не способен. как минимум, потому, что усилие не измеряется в джоулях - в системе СИ усилие (ака сила) измеряется в ньютонах. соответственно, усилие, которое может развить среднестатистический взрослый мужик - это где-то порядка 500-1500 Н (50-150 кг). имхо. это еще с запасом в обе стороны...
Но, ближе к джоулям. не берусь судить, нормально я развит, или нет, но я без особых проблем могу влезть, ну, скажем, на 20 этаж. по лестнице. за обозримое время и без перекуров. затраченная энергия = m*g*H = 75 (моя примерная масса) * 9.81 (ускорение свободного падения) * 60 (20 этажей по 3 метра) = 44145 Дж. это примерно в 45 раз больше, чем заявленная Вами 1000. более того, это не самый удачный пример - самые мощные мышцы - мышцы спины - при этом нифига не делают, работают в основном ноги. но это так, к слову. в общем, путем нехитрых рассуждений мы получаем, что человек вполне в состоянии развить (кратковременно) мощность порядка 1000 Вт. в переводе на "пощупать" - это поднять 100 кг на 1 метр за 1 секунду. лично я 100 кг шустро не подниму, но 50 за 0.5 секунды - могу успеть
это я чисто к тому, чтобы обозначить порядок человеческой энергетики - усилие порядка 100 кг (ок, 100 кгс = 1000 Н) и мощность порядка 1кВт. лошадиная сила, кстати, AFAIR, это примерно 1.6 кВт. ну да ладно, это у слову...
а что до распределения массы "по рогам" - оно действительно есть. в этом очень порсто убедиться в домашних условиях. берем линейку, прижимаем к столу, так, чтобы край висел. ну, чтобы сделать "бдзыннь!"
в меру фантазии (можно просто кусок пластилина прилепить) лепим "паразитную" массу. оттягиваем на некое (какое удобно) расстояние и бдзынькаем. чем ближе кусок пластилина к свободному концу - тем реже будет хлопать. аудиально это определяется по высоте звука. чем чаще бдзынькает - тем быстрее движется конец линейки. можно еще, скажем, грузик (снаряд) подбрасывать. стерка вполне подойдет. визуально замеченная высота подброса наглядно покажет "эффективность" тех самых паразитных грузов.
самое смешное, что вся эта механика работает именно для "роголучного" случая, а в нормальном луке механика другая. и, как раз, за счет того, что вектор тяги тетивы меняется. там как раз есть смысл утяжелять концы рогов - не до маразма, конечно, но-таки утяжелять. они сначала разгоняются (пока дури много), а потом, ближе к концу разгона, когда в нормальной ситуации (без утяжеления) уже почти ничего не происходит - с утяжелением они добрасывают эту самую стрелу...
так, что-то я расфилософствовался... а скорости складывать можно. векторно, ясен пень! вот только что это будут за скорости - сие зависит (при прочих равных) от распределения масс!

[Валериан Котутоналей]

меня крепнет подозрение, что происходит последовательная (и сознательная) подмена понятий.

насчёт сознательной подмены - ну это вы право зря так.. если вы про мою оценку однократного усилия человека в джоулях - то вы же сами заявили что человек способен кратковременно развивать мощность в 1000 ватт.. так вот если это "кратковременно" оконкретить до 1 секунды( секунда же вполне реальная цифра?) - то и получим мои 1000 дж..
и где же я тут вас пытаюсь обмануть.. "осознанно и последовательно"?

а скорости складывать можно. векторно, ясен пень! вот только что это будут за скорости - сие зависит (при прочих равных) от распределения масс!

я бы уточнил не просто от распределения масс, а от динамического распределения масс..

но можно задать правила сжимания пружин более жестко:
к примеру растянем три связанные пружины первая со скоростью сжатия V1=1 м\сек вторая V2=2 м\сек, а третья со скоростью V3=3 м\сек.. (скорости конечно же с учётом массы сдвигаемого груза)..
т.е.
первая пружина закреплена одним концом и тащит вторую+третью+пулю
вторая тащит третью+пулю
и третья тащит только пулю..
и хотя общее интегральное смещение груза будет в сторону первой пружины, но в начальный момент времени может возникнуть ситуация что скорость пули будет существенно меньше V1+V2+V3

вот если бы чётко заставить последовательно отработать сначало первую пружину.. затем вторую.. а затем третью.. - то скорость пули станет равна V1+V2+V3..
представте себе рогатку или лук с такой каскадной работой пружин\резинок\плеч.. - теоретически скорость такой конструкции вырасла бы в три раза..

[DAS_61]

Lion007, ну что ты гения передёргиваешь! И смысла утяжелять концы рогов лука - нет. Будут большие потери на разгон этой паразитной массы.

[Lion007]

И смысла утяжелять концы рогов лука - нет

ну, лучник из меня еще тот - теоретик, так сказать. на качественном уровне - вижу возможный эффект. не факт, что он есть, но место для него, вроде, может найтись. впрочем, это в личку... высплюсь - и нарисую, чего мне там видится - вместе будем ругать!

"осознанно и последовательно"

ок, возможно, неосознано. но, имхо, довольно последовательно. усилие в джоулях - это не есть хорошо в рамках аргументированной дискусси, к которой (теоретически) стремились. фрустрирует всех, кому не лень размерности величин посчитать. в механике, кстати, их ровно три. в вистеме СИ - килограмм (единица массы), метр (единица длины) и секунда (времени). остальное - производные.

динамического распределения масс..

это как? имеется в виду, что масса перераспределяется в процессе? это уже что-то из серии "ртутных ножей"...

но можно задать правила сжимания пружин более жестко...

можно. давайте выберем некий инвариант - тот набор характеристик, который мы будем сохранять. т.е. стоит большой черный ящик, из него торчит петелька тетивы и хвостик стрелы. ну, понятно, стрелы одинаковые, тетива одинаковая... что будем еще сохранять? я бы предложил (как пользователь этого ящика) что-то простое и для меня важное - а именно - усилие, которое мне надо приложить к тетиве и растяг. выходная характеристика... ну, раз стрелы одинаковые - то пусть будет скорость стрелы на выходе. справедливо?
я готов рассмотреть любой другой набор входных и выходных параметров - лишь бы он был непротиворечив

[alsalax]

http://ru.wikipedia.org/wiki/Пушка_Гаусса

[Валериан Котутоналей]

усилие в джоулях - это не есть хорошо в рамках аргументированной дискусси

да нет проблем - давайте в хоть Ньютонах..
правда тут есть маленькое неудобство - входной параметр - усилие мы мерим силой, а вот выходной - энергией..

это уже что-то из серии "ртутных ножей"

это из серии того что пружины тоже массу имеют..

а именно - усилие, которое мне надо приложить к тетиве и растяг. выходная характеристика... ну, раз стрелы одинаковые - то пусть будет скорость стрелы на выходе. справедливо?

пусть будет так - я не против.. усилие натяга -> скорость стрелы\пули..
только вот - из-за тёрок с терминами - от меня уже начинает ускользать изначальный смысл нашего разговора

[DAS_61]

Подключился и мой тесть к обсуждению сего чуда, но так, как он здесь не зарегистрирован, процитирую:
"Бичемета в природе нет. Никто не будет кидаться кнутами, но есть боевой бич. Простейший вариант - кистень, поздний вариант - нагайка. Есть европейские бичи с которыми охотились на волков. Есть французский вариант(XIV - XV века), где на конце кнута оставляли петельку, в которую помещали камень. При резком взмахе и ударе кнута, камень вылетал в направлении противника с довольно высокой убойной силой.
Теперь по роголуку.
Рассмотрим картинку Валериана Кутутоналей, где изображено 2 пружины.
Пусть пружина АВ мощная пружина, а CD слабая. Пусть на систему действует растягивающее усилие равное 2F.
Первая и вторая пружины получат равное растягивающее усилие равное F.
Первая пружина, в виду своей жетскости, растянется на некоторое расстояние а
Вторая пружина, в виду своей мягкости, растянется на значительно большее расстояние в n раз превышающее а, т.е на na .
По формуле потенциальной энергии Ep = mgh или Ep = Fh, где h = а, имеем:
для первой пружины E = F*a;
для второй пружины E= F*a*n.
Из сравнения двух равенств видно, что более мягкая пружина в n раз больше энергии, чем жесткая при равенстве сил.
Второй момент.
Рассматривая туже систему. Для первой более жесткой пружины, кроме снаряда массой m необходимо еще перемещать массу второй пружины M, следовательно суммарная масса будет равна (m+M) .
Подставляя это все в формулу кинетической энергии Ek = m*V^2/2
для первой пружины имеем E = (m + M)*V^2/2, или E = m*V^2/2 + M*V^2/2, то есть снаряд получит меньше кинетической энергии, чем мог бы получить.
для второй пружины (мягкой) E = m*V^2/2.
Таким образом, рассматривая и потенциальную и кинетическую энергию системы двух пружин, видим нецелесообразность ее применения, ввиду снижения энергии передаваемой снаряду, по сравнения с одно пружинной системой. "

[Валериан Котутоналей]

alsalax, насколько я понял - ссылка на Гауса - это и есть ваше объяснение опастности конструкции роголука.. о которой вы говорили тут выше?
а то вдруг - не знающий русского тему читает - так он не поймёт вашего перехода от роголука к гауссопулялке..

[alsalax]

Нет я пытался выразить вашу мысль о последовательном разгоне снаряда тремя пружинами

[Валериан Котутоналей]

Нет я пытался выразить вашу мысль о последовательном разгоне снаряда тремя пружинами

ну как вы уже видете - я на авторство мысли о сложении векторов не претендую.. как минимум её высказали раннее в Википедии..
но я так и не понял - вы не согласны с этой мыслью или согласны?..
или у вас своё мнение об этом.. в контексте данной темы?

[alsalax]

Отвечу здесь,только вы не обижайтесь. Я не флудил я спрашивал по теме но осторожно наводил вас чтоб вы сами поняли что схема конкретно вашей конструкции опасна для вас же. Ну сказалбы я сразу: автор учи физику за шестой класс, был бы послан лесом, А вы бы так и остались при своем мнении " весь отряд идет не вногу в ногу я один иду", Гений вы наш непризнаный.Умный учится на чужих ошибках ,дурак на своих

[alsalax]

В контексте данной темы здесь все опять упрется в скорость ретракции пружины так как после первой а может быть второй пружины скорость снаряда будет больше скорости ретракции и третья пружина будет двигаться медленнее снаряда

[Валериан Котутоналей]

все опять упрется в скорость ретракции пружины так как после первой а может быть второй пружины скорость снаряда будет больше скорости ретракции и третья пружина будет двигаться медленнее снаряда

а как по вашему должны работать эти пружины для того чтобы скорость выстрела была максимальной?
или более общий вопрос - возможен ли выигрышь в увеличении скорости от совместной работы нескольких пружин?

[alsalax]

Через тетиву или рычаг или полиспаст только не напрямую

[alsalax]

Поправить решил: скорость снаряда будет равна скорости ретракции и третья пружина будет двигаться со скоростью снаряда,не даст ему ничо,короче

[Валериан Котутоналей]

короче спор становиться не только самодостаточным.. но уже и далёким от темы с точки зрения не только элементарной физики, а даже здравого смысла..
а ведь данная тема была создана для того, чтобы найти соратников и единомышленников, а не для любителей позубоскалить.
роголук N2 получился в целом существено лучше чем N1.. хотя балланс стал немного хуже..
в качестве соединительных хомутов были использованны стальные канцелярские пружины.. опасность перелома первого плеча стала мала поэтому эффективно работали оба плеча.. что позволило увеличить рабочий ход до 30 см..
общая длина роголука (с ручкой) - 35 см.. ширина - 8 см..



рабочая длина плеч
первого - 19 см
второго - 23 см
рабочий ход - около 30 см..
натяг при этом - около 7 кг..
стрелял из гайки 10 и из 40 см деревянной линейки в качестве стрелы..
субьективная оценка - хорошо..
скорость без оборудования не определить..
точность на уровне детских рогаток..
сила чувствуется - вставать под выстрел как то неохота..
короче потенциал развития у конструкции есть - поэтому буду делать - последнию "детскую" модель роголука - (с учётом поправок на улучшение балланса и массы задуманных тяжелых стрел) сразу цельнометаллическую из такого примерно материала: