Mittuniversitetet

Ett vapen, om det används efter de gällande lagar och förordningar under vilka vårt samhälle är definierat, är det yttersta verktyget för att ge skydd åt dem eller det som behöver beskyddas. Tillförlitligheten hos ett vapen är därför av yttersta vikt men som med alla mekaniska installationer förekommer det att detaljer havererar. Denna studie har utförts på uppdrag av och i samarbete med SAAB AB och riktar sig mot ett specifikt fall där pistongen, som omvandlar gastryck till omladdningsrörelse, böjs. Fenomenet kan bero på flera faktorer men i störst utsträckning av att den utsätts för överdriven belastning i form av högt gastryck. Genom att analysera mekanismens rörelse och dess ingående komponenters interna förhållande med stöd av empirisk mätning och beräkningsmodeller har ett rimligt lastfall återfunnits. Baserat på detta lastfall och med en kombination av utvecklingsmetoder har tre koncept för nya tvärsnittsgeometrier av pistongen utvecklats. Koncepten har som grundläggande syfte att öka yttröghetsmomentet hos pistongen för att skapa en detalj som har större marginal till haveri. Det har under studiens gång visat sig att med en ny design av tvärsnittet hos pistongen kan hållfastheten, med avseende på yttröghetsmomentet, ökas markant samt att följdverkningarna av en ny design i form av tillverkningskostnad och materialval inte påverkas nämnvärt för de tre presenterade koncepten.

A weapon, if used according to the applicable laws and regulations underwhich our society is defined, is the ultimate tool for protecting them orwhat needs to be protected. The reliability of a weapon is therefore ofutmost importance but as with all mechanical installations failure of partsoccur. This study has been carried out on behalf of and in collaborationwith SAAB AB and is aimed at a specific case where the piston whichconverts gas pressure into reloading movement fails in case of buckling.The phenomenon may be due to several factors but to the greatest extentthat it is subjected to excessive load in the form of high gas pressure. Byanalyzing the movement of the mechanism, its constituent componentsand their internal relationship with the aid of empirical measurement andcalculation models a reasonable load case has been found. Based on thisload case and with a combination of development methods three conceptsfor new cross-sectional geometries of the piston have been developed.The basic purpose of the concepts is to increase the second area momentof inertia of the piston to create a detail that has a greater margin forfailure. During the course of the study it has been found that with a newdesign of the cross section of the piston the strength, with respect to thesecond area moment of inertia, can be significantly increased and that theeffects of a new design in the form of production cost and choice ofmaterial are not significantly affected for the three concepts presented.