Kusza - wstęp do projektu

Opublikowano 4 lis 2012 z etykietką ,  

Wytyczne

Cel projektu

Stworzyć solidną kuszę o naciągu 50-80kg, strzelającą celnie bełtami na odległość min. 50m, o donośności min. 300m.

Budżet

100zł, max. 150zł, nie wliczając kupna ewentualnych elektronarzędzi. Przewiduje się wypożyczenie spawarki i wiertarki stołowej na 1 dzień w celu wykonania krytycznych podzespołów.

Użyte materiały

Rezygnacja z tradycji i historyczności na rzecz lekkich i wytrzymałych materiałów, takich jak aluminium, sklejka i włókna szklane zapewni lepszą wytrzymałość i wydajność.

Kluczowe etapy:

  1. Zaprojektowanie wysokiej klasy mechanizmu spustowego 
  2. Wykonanie kolby i osadzenie w niej łuczyska z cięciwą
  3. Zaprojektowanie szybkiego i kompaktowego systemu naciągowego

Rzeczy do wzięcia pod uwagę

Spust

Na cięciwę działa duża siła, max. 80kg, która jest przenoszona na pierwszy element spustowy. Dodatkowo podczas strzału działają na niego silne naprężenia ścinające i tarcie, powodujące zużycie i deformację kontaktujących się powierzchni. Należy więc zadbać, aby części spustu wykonane były z dużą precyzją, tzn. bez nierówności i gładkie.
Tarcie spustu przy takich obciążeniach jest na tyle duże, że należy zastosować odpowiednio dźwignię celem redukcji siły wymaganej do wystrzelenia bełtu. Potrzebny będzie mechanizm wielodźwigniowy, lub wykorzystujący zapadki, aby zmniejszyć skok cyngla do znanego z  klasycznej broni palnej.
Podczas pracy głównej zapadki następuje ruch krzywoliniowy, który może powodować lekki obrót orzecha lub innego elementu chwytającego cięciwę, pogarszając celność i komfort działania spustu. Należy tak zaprojektować powierzchnie robocze, aby wyeliminować ten ruch, albo zastosować zapadkę o ruchu prostoliniowym (mechanizm wielodźwigniowy)
Spustu powinien wracać do pozycji roboczej po oddaniu strzału. Nie może być mowy o ręcznej kalibracji tego elementu.
Z mechanizmem spustu należy zintegrować bezpiecznik, w miarę możliwości obsługiwany jednym palcem.

Łuczysko

Ten element bezpośrednio decyduje o sile kuszy. Podstawowym kryterium jest sprężystość, a zaraz potem wytrzymałość. Na 100% użyję prętów z polimeru wzmacnianego włóknem szklanym, ponieważ nie dość, że są bardzo elastyczne, to wręcz nie sposób je złamać, a dodatkowo są bardzo lekkie. Drobnym problemem może być połączenie takiego łuczyska z resztą konstrukcji  O ile łatwo pręty przymocować do łoża, to trochę trudniej przyczepić do nich cięciwę. Można użyć stalowych rurek, które zespawane ze sobą stworzą dobre "ucho" do zaczepienia linki.

Cięciwa


Najważniejszą cechą cięciwy jest jej nierozciągalność, dzięki czemu nie wytraca w ten sposób energii podczas strzału cięższą amunicją. Bardzo ważna jest też wytrzymałość mechaniczna - nie powinno zbyt szybko dochodzić do strzępienia się albo prucia linki. 
Przy naciągu kilkudziesięciu kg elastyczność jest cechą, która przychodzi sama - cięciwa na pewno ułoży się w literę "V", nie ważne jak by była sztywna. Ta cecha jest zależna od grubości - tutaj pozostaje spore pole do eksperymentów.
Dobrym rozwiązaniem wydaje się linka stalowa o grubości 2mm, trochę grubsza od cięgien rowerowych. Zachowuje wzorową odporność na rozciąganie, względną elastyczność i o ile nie jest łamana pod dużym kątem, nie strzępi się.

Łoże


Rama kuszy o takim naciągu musi być wytrzymała, więc tanie, miękkie drewno sosnowe nie zda egzaminu. Inne materiały niż drewno raczej nie wchodzą w grę z powodu masy, ceny lub trudności w obróbce. Łoże musi wytrzymać nie  tylko ogromne naprężenia podłużne, ale także poprzeczne, podczas naciągania cięciwy za pomocą dźwigni.
Ważna jest ergonomia. Należy zadbać o dużą ilość miejsca, aby cięciwa nie obcięła palców przy za głębokim chwycie. Lekka kolba, ustawiona poniżej linii strzału ma zapewnić stabilne ustawienie ciężkiej konstrukcji na odpowiedniej wysokości do celowania.
W kwestii estetyki, kusza będzie zdobiona szczotkowanymi elementami stalowymi i kolorowym szkłem. Ma ono być nawiązaniem do włókna szklanego, użytego w łuczysku. Drewno zostanie zabejcowane na czarno.

Mechanizm naciągowy

Przy naciągu przekraczającym 50kg trudno wymagać od strzelca każdorazowego rwania takiego ciężaru w celu założenia cięciwy. Dodatkowo przy naciąganiu ręcznym cięciwa zwykle zostaje naciągnięta trochę na ukos, co mści się na celności podczas oddawania strzału. Dlatego istnieje potrzeba zaprojektowania układu zwielokrataniającego siłę strzelca kosztem czasu naciągania, aby strzelanie było komfortowe i nie powodowało wycieńczenia fizycznego.
Historia zna (lub pozna ;)) następujące rozwiązania:
  • Osobna linka zakończona uchwytami, a na niej haczyki z bloczkami.
    Wzmocnienie: 2x
    Zalety: prostota, szybkość.
    Wady: wymagana spora siła, potrzebny mechanizm zwijający po użyciu
  • Dźwignia ciągnąca cięciwę, przymocowana do kuszy.
    Wzmocnienie: 2-3x
    Zalety: szybkość działania
    Wady: ciągnie cięciwę ukośnie, co wymaga solidniejszej ramy
  • Dźwignia pchająca cięciwę, doczepiana do kuszy
    Wzmocnienie: 3-4x
    Zalety: szybkość działania
    Wady: spory drewniany element, który trzeba targać ze sobą
  • Winda z zapadką
    Wzmocnienie: 10x
    Zalety: naciąg zerowym wysiłkiem, można przerwać naciąganie w połowie
    Wady: bardzo powolne rozwiązanie, wymaga zwinięcia windy po użyciu
  • Gwintowany pręt
    Wzmocnienie: 20x
    Zalety: naciąg zerowym wysiłkiem, dobrze integruje się z kontrukcją, możliwość współpracy z silnikiem elektrycznym!
    Wady: bardzo wolny czas działania
  • Zębatka z korbą
    Wzmocnienie: 2-10x
    Zalety: W miarę szybkie działanie, nieduża wymagana siła
    Wady: duże skomplikowanie konstrukcji (wymaga przekładni i zębatki)
System naciągu powinien umożliwiać oddanie kolejnego czasu w czasie kilkunastu sekund, i być możliwie kompaktowy. Jeśli wymagana siła musi być duża, powinna być wykorzystana w pozycji, gdzie to jest naturalne, np. poprzez stawanie na dźwigni, a nie ciągnięcie w pozycji pochylonej. Warto wykorzystać nogi, bo to najsilniejsze kończyny u człowieka, a także samą masę strzelca. Za pomocą bloczków energię grawitacji można zgromadzić w łuczysku, wykonując pracę równoważną wejściu na stopień. 

Subskrybuj: Komentarze do posta (Atom)

12 komentarze:

  1. manx89 28 lis 2012, 21:47:00

    Witam,
    muszę przyznać, że masz bardzo profesjonalne podejście do tematu! Podoba mi się to. A i same zainteresowania niemal takie same jak moje:) Z tym, że muszę się przyznać, że moją wadą jest słomiany zapał.
    Piszesz o wyborze materiału na linkę. Polecam przetestować plecionki wędkarskie na duże ryby, np Suma. Mają dużą wytrzymałość i cechują się zerową rozciągliwością a przy tym są dość tanie jeśli kupować z metra. Przykładowo: "BERKLEY - ULTRA CAT 100 kg". Pozdrawiam i dodaje blog do obserwowanych!

     
  2. Bozar 28 lis 2012, 21:49:00

    Dzięki za sugestię - jeśli gdzieś znajdę taką plecionkę, to z pewnością ją wypróbuję, a jak nie, to uplotę ją sam, bo mam mnóstwo cienkiej żyłki :)

     
  3. Anonimowy 8 mar 2013, 22:09:00

    Witam, bardzo podoba mi się projekt,
    czy te łuczysko to stelaż od namiotu ?

     
  4. Bozar 9 mar 2013, 03:16:00

    Nie - tamte pręty są puste w środku i mogą okazać się za słabe, chociaż na pewno będą nieźle sprężynować. To, co ja używam, nazywa się fiżbiny - wykorzystuje się je do wzmacniania betonu. Są pełne w środku. Można je też dostać w sklepach modelarskich jako elementy konstrukcyjne.

     
  5. Anonimowy 5 cze 2013, 15:44:00

    Bardzo fajny pomysł! Sam prawdopodobnie coś z niego zaczerpnę. Ale odradzam używanie stalowej linki. Aż strach pomyśleć co może się stać w razie ewentualnego pęknięcia cięciwy. Pocięte ręce lub twarz stalową końcówką...

     
  6. Anonimowy 9 sie 2013, 14:47:00

    A z kąd kupisz pręty ponieważ ja także mam na myśli wykonanie kuszy choć że jestem trochę młody (12 lat)... Ale i tak lubię majsterkować. Tylko dniami zastanawiam się gdzie kupić pręty albo płaskowniki z włókna szklanego jeśli wiesz proszę o odpowiedź a i jeszcze jedno jest jakaś alternatywa tej stalowej linki?

    PS. Świetny pomysł i opis 10/10 :)

     
  7. Anonimowy 9 sie 2013, 14:48:00

    O co chodzi z tym gwintowanym prętem?

     
  8. Anonimowy 26 cze 2014, 14:59:00

    Gwintowany pręt jako naciąg do cięciwy. Gwintowany pręt na nim nakretka z uchem,zaczepem napina cięciwę.Pręt gwintowany można zespolić z napędem elektrycznym(silniczek).

     
  9. Anonimowy 21 lip 2014, 21:23:00

    Jakie wymiary ma łoże ?

     
  10. Unknown 19 mar 2016, 10:31:00

    ja bym polecal kupic gotowe łuczysko np. z jakiegos innego modelu kuszy :) reszte bez problemu samemu zrobic.. takie luczysko to koszt od 70 do 200zl zamiast kupowac kusze za 2000 spokojnie mozna sie zmiescic w 200 wystarczy troche sprytu, i ta satysfakcja ze samemu umiemy zrobic bron, pozdrawiam

     
  11. Anonimowy 3 lut 2018, 23:31:00

    resor samochodowy z "plastiku" a tak naprawdę z włókna.
    używany to ok. 50 zł
    tniesz kontówką z tarczą do betonu, szlifujesz papierem ściernym, wiercisz wiertłem do stali, mocujesz bloczek na łożysku, cięciwa z grubej linki stylonowej, napinasz bloczkami a efekt jak z małego działa...

     
  12. Anonimowy 28 paź 2023, 00:55:00

    Ładowanie: szyna zębata + mechanizm pneumatyczny (naboje co)

     

Prześlij komentarz