Ravnilostrel

Model

Ko smo izpeljevali model smo naredili nekaj predpostavk:

  1. Disipativne sile v tečaju in trenje med kraki in tlemi so zanemarljivi.
  2. Težišče ravnilostrela se med izstreljevanjem ne premakne.
  3. Pokrovček je centriran in simetrično stisnjen med kraka. Potuje torej po simetrali kota med krakoma φ. Zato se pokrovček tudi ne vrti.
  4. Kraki ravnilostrela so togi.

Oznake:

Pogoj za začetek gibanja pokrovčka

F p F l + F l , t l a

2 F v sin φ 0 2 2 F v k l cos φ 0 2 + m g k l , t l a

Pokrovček v ravnilostrelu

Diagram sil na pokrovček v ravnilostrelu
Slika 5: Diagram sil na pokrovček v ravnilostrelu

F p , 1 = 2 F v sin φ 2

F t , 1 = 2 F v k t cos φ 2

F t , t l a , 1 = m g k t , t l a

s 1 = R sin φ 2

d s 1 = R cos φ 2 2 sin 2 φ 2 d φ

φ = 2 arctan R l

W k , 1 = A 1 = φ 0 φ ( F p , 1 F t , 1 F t , t l a , 1 ) d s 1

Rezultanta sil v odvisnosti od kota in polmera pokrovčka
Graf 1: Rezultanta sil v odvisnosti od kota in polmera pokrovčka

Pokrovček na robu ravnilostrela

Diagram sil na pokrovček na robu ravnilostrela
Slika 6: Diagram sil na pokrovček na robu ravnilostrela

F p , 2 = 2 F v sin φ 2

F t , 2 = 2 F v cos ( π 2 ϑ φ 2 ) k t sin ϑ = 2 F v sin ( ϑ + φ 2 ) k t l R sin φ 2

F t , t l a , 2 = m g k t , t l a

ϑ = arcsin ( l sin ( φ 2 ) R )

s 2 = R sin ( π ϑ φ 2 ) sin φ 2

d s 2 = [ R cos ( φ 2 + ϑ ) sin ( φ 2 ) ( l cos ( φ 2 ) 2 R 1 ( l sin ( φ 2 ) R ) 2 + 1 2 ) R sin ( φ 2 + ϑ ) cos ( φ 2 ) 2 sin 2 ( φ 2 ) ] d φ

W k , 2 = A 2 = φ * 0 ( F p , 2 F t , 2 F t , t l a , 2 ) d s 2

Izstopna hitrost v odvisnosti od začetnega kota in polmera pokrovčka
Graf 2: Izstopna hitrost v odvisnosti od začetnega kota in polmera pokrovčka

Izstopna hitrost pokrovčka

Izstopna hitrost v odvisnosti od mase in polmera pokrovčka
Graf 3: Izstopna hitrost v odvisnosti od mase in polmera pokrovčka

Če je Wk,1 < 0 pomeni, da se je pokrovček ustavil v ravnilostrelu, takrat kraka oklepata kot φstop. Velja:

φ 0 φ s t o p ( F p , 1 F t , 1 F t , t l a , 1 ) d s 1 = 0 ,

drugače pa je izstopna hitrost

v = 2 ( W k , 1 + W k , 2 ) m .

Izstopna hitrost v odvisnosti od koeficienta trenja in polmera pokrovčka
Graf 4: Izstopna hitrost v odvisnosti od koeficienta trenja in polmera pokrovčka