DE737589C

DE737589C - Messgeschoss

Info

Publication number: DE737589C
Application number: DEK155547D
Authority: DE
Original assignee: Krupp Stahl AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1939-09-10
Filing date: 1939-09-10
Publication date: 1943-07-16

Description

Jnd. Eigendoi

2 7 SEP. 1943

AUSGEGEBEN AM 16. JULI 1943 .

K155547.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Widerstände des Geschosses im Rohr (Einpreßdruck, Reibungswiderstände) unmittelbar zu messen. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch .gelöst, daß im Geschoß ein vom Gasdruck beaufschlagter und in Richtung der Geschoßachse leicht beweglicher Kolben vorgesehen· ist, der eine von den Abmessungen und Gewichten des Ge-Schosses und der Meßeinrichtung in der im Anspruch angegebenen Weise abhängige und möglichst genau einzuhaltende Querschnittsbelastung aufweist und der nach vorn auf ein im Geschoß angeordnetes Quarzpaket wirkt.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wirkt auf den Meßquarz eine Kraft, die durch den Unterschied der Beschleunigungen des frei beweglichen Stempels und des eigentlichen Geschosses hervorgerufen wird. Durch die vorgeschlagene Bemessung der Massen und der vom Gasdruck beaufschlagten Flächen dieser beiden Teile wird erreicht, daß der Unterschied in der Beschleunigung nur vom Geschoßwiderstand und nicht auch vorn Gasdruck abhängt.

Den Unterschied in der Beschleunigung eines Geschosses und eines in ihm frei beweg-Widerstandes auszunutzen, ist an sich bekannt. Jedoch werden bei der bekannten Einrichtung zwei,-getrennte Meßorgane für die beiden Meßwerte benutzt, die aus einem in dem Meßgeschoß in Richtung der Seelenachse frei beweglichen und vom Gasdruck nicht beaufschlagten Körper und einem in gleicher Richtung beweglichen, vom Gasdruck beaufschlagten Kolben bestehen. Beide Teile zeichnen beim Schuß ihre Bewegungen gegenüber dem Geschoß mittels einer Stimmgabel auf. Aus den so erhaltenen Wegzeitkurven läßt sich der Einpreßwiderstand errechnen. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sie kompliziert und empfindlich ist und eine unmittelbare Messung des Einpreßwiderstandes nicht zuläßt, wie sie bei der Erfindung möglich ist.

Iu der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schnitt dargestellt. Abb. ι zeigt eine stark vereinfachte, im wesentlichen zur besseren Erläuterung der Vorgänge dienende Ausführungsform und Abb. 2 eine für praktische Bedürfnisse besser geeignete Bauart.

In Abb. ι bedeutet 1 das Geschützrohr, 2 einen zylindrischen Geschoßkörper, 3 einen

ichen Bohrung 4 des Geschoßkörpers geführt ist und der die gleiche Länge und das gleiche spezifische Gewicht wie dieser hat, 5 ein Quarzpaket mit einer Zwischenlage (Elektrode) 6, die durch eine Leitung/ mit den nicht gezeichneten Anzeigeinstrumenten verbunden ist, und 8 ein am Geschoßkörper 2 befestigtes Widerlager für das Ouarzpaket. Die Züge und Führungsringe sind nicht gezeichnet, ferner sei angenommen, daß die Reibung zwischen dem Geschoßkörper 2 und dem Kolben 3 vernachlässigbar gering ist und daß •lie Alassen der Führungsringe, des Ouarzpaketes 5 und des Widerlagers 8 gegenüber ilen Alassen 2 und 3 bedeutungslos sind. Unter diesen Verhältnissen sind die Querschnittsbelastungen der Teile 2 und 3 gleich groß.

Beim Schuß wirkt der Gasdruck auf die hinteren Flächen des Geschoßkörpers 2 und des Kolbens 3. In diesem Augenblick hat man zwei Geschosse von gleicher Querschnittsbelastung, von denen das eine (2) den Einpreßdruck und die Rohrreibung zu überwinden hat und das andere (3) nicht. Der Druck, den dieses (3) auf das Ouarzpaket 5 ausübt, ist somit ein Maß für die Widerstände, die auf das erste Geschoß 2 wirken, und zwar unabhängig vom Gasdruck, der hier wegen der gleich großen Querschnittsbelastungen keine Rolle spielt.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 bezeichnet 11 das Geschützrohr und 12 den Geschoßkörper. Dieser weist zwei zentrische Bohrungen auf. nämlich eine größere (13) im Innern des Körpers und eine kleinere (14), die von der größeren zum Geschoßboden führt. Vorn am Geschoßkörper ist ein Trichter 15 befestigt, der dazu dient, um den zu den Anzeigeinstrumenten führenden Zuk'itungsdraht 16 beim Schuß aufzufangen.

In der Bohrung 13 ist in Längsrichtung verschiebbar ein Kolben 17 geführt, der mit seinem hinteren Teil iS genau in die Bohrung 14 paßt. Zwischen dem Kolben 17 und der vorderen Innenwand der Bohrung 13 ist ein Ouarzpaket 19 angeordnet, dessen Elektrode 20 durch eine Leitung 21 mit der Zuleitung id verbunden ist.

Die soeben beschriebene zweite Ausfühnuigsform, bei der ebenfalls die Führungsringe und Züge nicht gezeichnet sind, unterscheidet sich von der ersten im wesentlichen •ladurch, daß sie auf praktische Bedürfnisse zugeschnitten ist, insbesondere ist der Kolben verkürzt, damit er zusammen mit dem Ouarzpaket im Innern des Geschosses untergebracht werden kann. Die Verkürzung erfordert eine Verdickung des Kolbens in dem vom Gasdruck nicht beaufschlagten Teil, damit die (einschließlich Trichter) etwas abweichen, wenn man die Wirkung der Massen des Ouarzpaketes berücksichtigen will.

Man kann in diesem Falle so vorgehen, daß man für jede der einzelnen Massen Gleichungen aufstellt, in denen die auf sie einwirkenden äußeren Kräfte den Beschleunigungskräften gleichgesetzt sind. Von diesen äußeren Kräften kennt man die Summen der 7» im Ouarzpaket auf die Elektrode ausgeübten Kräfte. Diese mißt man nämlich in Form der vom Ouarzpaket abgegebenen elektrischen Ladung. Die an die Elektrode abgegebene Ladung hängt nur vom Widerstand des Geschosses im Rohr und nicht auch vom Gasdruck ab, wenn die auf beide Seiten des Ouarzpaketes zur Auswirkung kommenden Kräfte durch entsprechende Auswahl der beaufschlagten Querschnitte und der beschleunigten Massen beim Geschoßwiderstand ο ebenfalls ο sind. Hieraus ergibt sich, daß die vom Gasdruck beaufschlagten Flächen und die Alassen so gewählt werden müssen, daß sie folgender Gleichung genügen:

m, -f- m_a -\ —

_ 2

f + F ~ M + M₁ + 2 m.₂ + W₃ '

Darin bedeutet (vgl. auch Abb. 2):

F die vom Gasdruck beaufschlagte Ringfläche des Geschoßkörpers 12, 15,

/ die vom Gasdruck beaufschlagte Fläche des Kolbens 17, 18,

M die Alasse des Geschoßkörpers 12, 15, Hi₁ die Alasse des Kolbens 17, 18,

7H₂ die Alasse je eines der beiden Quarze ^|ou 19 und

iu_a die Alasse der Elektrode 20.

Der gesuchte Geschoßwiderstand ergibt sich dann zu .

IV:

F + f

worin C der piezoelektrische Faktor des uo Quarzes und L die an die Elektrode abgegebene Ladung ist. Die Größe der zu den einzelnen Ladungen gehörenden Kräfte wird durch Eichung bestimmt.

Claims

Patentanspruch:

AIeßgeschoß, dadurch gekennzeichnet, daß zur unmittelbaren Alessung der Widerstände des Geschosses im Rohr (Ein-

12) ein vom Gasdruck beaufschlagter und in Richtung der Geschoßachse leicht beweglicher Kolben (3 bzw. 17, 18) vorgesehen ist. der nach vorn auf ein im Geschoß angeordnetes Quarzpaket (5, 6 bzw. 10. 20) wirkt, und daß die vom Gasdruck beaufschlagten Flächen des Geschoßkörpers (2, S bzw. 12, 15) und des Kolbens (.3 bzw. 17. iS) und die einzelnen Massen so gewählt sind, daß sie möglichst genau folgender Gleichung genügen:

M₁ +

m„

f-f-F M + W₁ 4- 2 m., -\- m.,

(Die Bedeutung der Buchstaben ergibt sich aus der Beschreibung.)

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen