Стенд для статических огневых испытаний.

Вот! Сюда значит все предложения по конструкции стенда класть

Собственно первый комментарий к датчику перемещений:
Существует разница между измеряемым перемещением и перемещением двигателя!

Пример: стенд представляет из себя метровый рычаг шарнирно закрепленный в крайней левой точке. В крайней правой рычаг опирается на пружину с жесткостью 20 Н/мм, там же расположен датчик перемещения. Допустимая деформация пружины 5 мм. На рычаге каждые 10 см сделаны крепления для двигателя.
Соответсвенно при креплении двигателя на отметке 10 см от левого края: перемещения двигателя 0-0.5 мм диаппазон тяги 0-1000 Н.
При креплении двигателя на отметке 100 см от левого края: перемещения двигателя 0-5 мм диаппазон тяги 0-100 Н.

Энергия собственных колебаний двигателя порядка 0.25 Дж в ОБОИХ случаях. Только надо собственные частоты посчитать и сместить резонансы куда-нибудь подальше.
Кроме того можно иметь 2 разные пружины к стенду - хотя обычно это не нужно.

А для чего нужен стенд?
Я так понимаю, для нахождения опытным путем оптимального размера сопла и двления в двигателе.
А зачем кривая тяги?

Maggot>А для чего нужен стенд?
Maggot>Я так понимаю, для нахождения опытным путем оптимального размера сопла и двления в двигателе.
Maggot>А зачем кривая тяги?

Ну как зачем - интересно-же
А если серьезно то импульс померить. И кривая тяги нужна для расчета траектории полета.

>>Ты бы лучше датчик нарисовал (особенно интересует как ты собираешься сигнал отображать и документировать, это самое сложное), чем как ты из текстолита фольгированного плату делаешь.

Собственно там плата и датчик единое целое. Конечно я все выложу когда мне админ знакомый мой аккаунт починит. Чтоб картинку выложить. Просто разговор с датчика начался вот про датчик и написал. А документировать это проблема. Тут уж у кого што есть тот то и придумывает. Я вот думаю может пребразователь напряжение-частота собрать чтоб на выходе сигнал в диапазоне 1 - 3 кГц. Тогда можно в поле сигнал на диктофон записать, а потом дома на комп и частоту померять. А вообще тут темный лес конечно. И ведь мог когда-то самописец взять дык лень было тащить. :-((((

>> Первой производной тяги возбуждаються собственные коллебания системы. Чем ниже частота (а она тем ниже, чем больше расстояния свободного хода), тем больше амплитуда. Напоминаю так что масса системы меняеться, хоть и незначительно. Поэтому я хочу сделать гидроциндр, как у Накки, для измерения тяга (в конце концлв тягу можно и не мерить, достаточно давление в камере знать).

Ага, только у нас ход не свободный. Можно в первом приближении оценить все взяв пружину линейной и посчитав инерцию системы из массы. Ну и демпфер какой-нить приладить.

>>Померить собственную частоту конечно можно, но не просто.

Гидроцилиндр это хорошо, но мне его делать негде. :-(
Измерение перемещений в 5 мм это же от бедности.
Кстати в гидроцилиндре расчет собственных колебаний жидкости тоже нужен )))

А померить ее точно и не нужно. Хотя если сильно надо ставишь возбудитель (движок с эксцентриком) и меряешь амплитуду устоявшихся колебаний от частоты. Первую гармонику найдешь А оценить ее можно померяв жесткость стенда и посчитав его инерцию. Для того чтоб стараться собственные частоты подвинуть куда-надо этого хватит.

timochka>А документировать это проблема. Тут уж у кого што есть тот то и придумывает. Я вот думаю может пребразователь напряжение-частота собрать чтоб на выходе сигнал в диапазоне 1 - 3 кГц. Тогда можно в поле сигнал на диктофон записать, а потом дома на комп и частоту померять. А вообще тут темный лес конечно.

Гы, узнаю свои метания Лично я в конце концов сделал (ну почти сделал) схему с оцифровкой сигнала и посылки его в комп. Датчик давления на 150 атм.

Два таких датчика могут мерить и давление в камере сгорания, и тягу двигателя. Этого хватает полностью.

>Ага, только у нас ход не свободный. Можно в первом приближении оценить все взяв пружину линейной и посчитав инерцию системы из массы. . Ну и демпфер какой-нить приладить.

Вот уж точно в чем не силен.

>Гидроцилиндр это хорошо, но мне его делать негде. :-(

Что у вас автозапчасти не продаються? Делаеться такая система из тормозного цилиндра, как - см у Накки.

>Кстати в гидроцилиндре расчет собственных колебаний жидкости тоже нужен

Моя интуиция говорит мне, что собственная частота там достаточно высока. Впрочем посмотрим, вот победю окончательно свой датчик давления (фактически осталось написать комповую часть, и поэксперементировать с частоткой), примотаю к нему гидроцилиндр и вперед с песней.

>Первую гармонику найдешь А оценить ее можно померяв жесткость стенда и посчитав его инерцию. Для того чтоб стараться собственные частоты подвинуть куда-надо этого хватит.

Ну вот и занимайся этим гемороем. Мне проще с собственными частотами моей системы - у меня ацп в комп, а значит вейвлаб и спектр

А гидроцилиндр - посмотрим, но у Накки все прекрасно работает.

CaRRibeaN>Гы, узнаю свои метания Лично я в конце концов сделал (ну почти сделал) схему с оцифровкой сигнала и посылки его в комп. Датчик давления на 150 атм.

) Дык мысли то сходятся
Мне просто придется в поле испытывать, носимого компа нету и не предвидится. И не такой спец в электронике как ты. Так помаленьку

>>Ага, только у нас ход не свободный. Можно в первом приближении оценить все взяв пружину линейной и посчитав инерцию системы из массы. . Ну и демпфер какой-нить приладить.
CaRRibeaN>Вот уж точно в чем не силен.

Да ето у меня образование такое. 3 курса этой фигней занимались.

>>Гидроцилиндр это хорошо, но мне его делать негде. :-(
CaRRibeaN>Что у вас автозапчасти не продаються? Делаеться такая система из тормозного цилиндра, как - см у Накки.

Да я понял. Просто мне с железками возиться негде. И с инструментом плохо. На кухне такое не сделаешь, а заказать можно лишь ограниченное количество вещей.

>>Кстати в гидроцилиндре расчет собственных колебаний жидкости тоже нужен
CaRRibeaN>Моя интуиция говорит мне, что собственная частота там достаточно высока. Впрочем посмотрим, вот победю окончательно свой датчик давления (фактически осталось написать комповую часть, и поэксперементировать с частоткой), примотаю к нему гидроцилиндр и вперед с песней.

Там все зависит от диаметра отводящей трубки и вязкости жидкости. Но в гидроцилиндре трение хорошее так что можно не бояться. Для проверки когда заработает стукни на датчику молотком посильнее и запиши сигнал. Там и увидишь есть колебания или нету )))))

CaRRibeaN>Ну вот и занимайся этим гемороем. Мне проще с собственными частотами моей системы - у меня ацп в комп, а значит вейвлаб и спектр

Я же говорю у всех база разная. Кому-то одно легче, коту-то другое.

>Мне просто придется в поле испытывать, носимого компа нету и не предвидится.

Дык у меня тоже нету. Есть у отца, но он мне не даст 2 килобакса все же. Но ничего - найду.

>Да ето у меня образование такое. 3 курса этой фигней
занимались.

Инженер-механик что ли? Детали машин, ТММ, сопромат?

>На кухне такое не сделаешь, а заказать можно лишь ограниченное количество вещей.

Да мне кажеться и на кухне сделаешь. Надо раскурочить механику гидроцилиндра (т.е. спилить во штыря), и переходник до датчика.) Пока я все примеряюсь, как мне сделать что бы воздуха не осталось...

>Для проверки когда заработает стукни на датчику молотком посильнее и запиши сигнал. Там и увидишь есть колебания или нету

Да это-то понятно. Я уже бензонасос (берешь молоток... и шмяк по плунжеру) приспособил для испытания датчика, течет только все. Скоро даже испытаю наверное, только сначала надо сделать связь с компом.

Maggot>А для чего нужен стенд?
Maggot>Я так понимаю, для нахождения опытным путем оптимального размера сопла и давления в двигателе.
Maggot>А зачем кривая тяги?

По порядку:
для нахождения опытным путем оптимального размера сопла можно обойтись только тестовым двигателем. Засекая время горения, можно приблизительно вычислить давление в двигателе и подобрать такое сечение сопла, чтобы будущий реальный двигатель не лопнул.

Когда мы говорим "стенд", то подразумеваем тягоизмерительное устройство. В этом смысле стенд нужен для определения суммарного импульса двигателя и реального удельного импульса топлива. Из этих данных сразу видно, насколько эффективно работает двигатель. Если полученный удельный импульс близок к теоретическому, то всё в порядке, а если намного меньше, значит двигатель неэффективно использует топливо, например, плохо работает сопло.
Кроме того, важно измерить сам профиль тяги и сравнить с тем, на что ты рассчитывал, когда делал заряд определённой формы.

Сердж, т.е. по твоему измерение тяги важнее чем измерение давления? Варбан мне говорил, что из второго выводиться первое легко, и в конце концов можно обойтись одним датчиком давления...

Для меня так было бы проще.

CaRRibeaN>Сердж, т.е. по твоему измерение тяги важнее чем измерение давления?

Ну, ты такие вопросы задаёшь, мне аж подумать пришлось ;^))
Зная давление, можно рассчитать тягу двигателя с соплом-дыркой, а вот при нормальном сопле нельзя будет сказать, насколько хорошо оно работает, потому что внутреннее давление не чувствует, что находится за критическим сечением.

Отсюда крамольный вывод: для испытаний тестового двигателя с соплом-дыркой никакого тягоизмерительного стенда вообще не нужно. Максимум - датчик давления, но вполне достаточно просто секундомера. При этом обязательна форма заряда, обеспечивающая нейтральный профиль горения. Собственно, все так и делают. Из этих данных определяют параметры уравнения горения испытуемого топлива, по ним рассчитывают лётный двигатель.

А вот для испытаний лётного двигателя обязателен датчик тяги, чтобы определить эффективность работы двигателя и сопла. Датчик давления тоже хорошо, но только в качестве дополнения. Вот посмотрите на ту страницу Ричарда Накки, которую я перевёл.

Тогда мой стенд будет чудом унификации - тестовый двигатель для топлива в который будет воткнуто сопло-дырка и "атмосферный" датчик давления.

Второе - двигатель для тестирования сопла + топлива в сумме. Там будет только тягоизмерительное устройство сделанное из датчика давления и гидроцилиндра.

Вообще говоря здесь хорошо бы для контроля и последующего разбора делать и датчик давления, но это как у меня с финансами будет (все же одна система обходиться в 100$, для первой я 3 месяца компоненты покупал, ибо жаба душила )

Сергей абсолютно прав.

В реале так оно и есть - сначала меряют только максимальное давление крешерным датчиком, чтобы не рисковать зря датчики... как-никак $3000 (цена 1 датчика давления и 1 датчика тяги) на дороге не валяются.

Потом начинают мерить давление, а после подбора сопла переходят на параллелное измерение тяги и давления.

А ОСИ лётных двигателей часто делают только по тягу.

>>>Ты бы лучше датчик нарисовал (особенно интересует как ты собираешься сигнал отображать и документировать, это самое сложное), чем как ты из текстолита фольгированного плату делаешь.

Собственно датчик заработал. Сейчас проверяю. Потом нарисую схему и выложу сюда.

А по поводу документировать - http://www.nnov.rfnet.ru:8100/rf/s5/cif-x401.html гляньте сюда.
Может из этого толк выйдет?

И еще аналогично http://www.nnov.rfnet.ru:8100/rf/s3/cif-x4.html

Хотели датчик - получите!

airbase.ru/sites/timochka3.narod.ru/sh1.htm        

К плате (она же главная деталь) шарнирно прикреплен рычаг, который перекрывает щель. Щель освещена ИК диодом с одной стороны, с другой стоит фото-диод (тоже ИК конечно). Усилитель смонтирован тут-же что-бы уменьшить наводки (одного операционника 1407уд1 вполне хватило), фольга с другой стороны используется как земля. Вся конструкция представляет собой 3-х слойный бутерброд из текстолита: плата / рычаг или проставки / крышка. При изготовлении самое главное ровно пропилить щель и сделать нормальный шарнир без люфтов. В качестве оси я использовал обломок сверла на 1.2 мм. В общем, точность я так и не померил, но по прикидкам при изготовлении прямыми руками должно быть не хуже 5%.

2 CaRRibeaN:

Кстати, а почему ты отказался от записи на магнитную ленту?
Точность не устоила или что?

А подумал что вполне можно сделать на 2-х 1006ВИ1 модулятор двухвходовый. Первый вход управляет длительностью импульсов, второй промежутком между ними.
Длительность и импульсов и пауз в пределах от 0.33 мс до 1 мс.
Итого на выходе получим частоты от 1 кГц до 3 кГц. При оцифровке на 44 кГц и точности измерения до 1 отсчета получим
точность на ниже 5 % при обработке скользящим окном длинной > 5 периодов. Софтина предельно простая. Только вопрос насколько исказит сигнал диктофон?

И чем ты всеж-таки давление меряешь? Електрическим давленометром?

>А подумал что вполне можно сделать на 2-х 1006ВИ1 модулятор двухвходовый. Первый вход управляет длительностью импульсов, второй промежутком между ними.
Длительность и импульсов и пауз в пределах от 0.33 мс до 1 мс.
Итого на выходе получим частоты от 1 кГц до 3 кГц.

Гм. На выходе мы получим нечто "меандроподобное" с прагающим спектром. Звучит это скорее как...ну... например если картонным диском с прорезями по краю стола. Или шестеренкой. Т.е. реально потом нужно будет спектроаналайзером глядеть.

>При оцифровке на 44 кГц и точности измерения до 1 отсчета получим
точность на ниже 5 % при обработке скользящим окном длинной > 5 периодов.

Это да. но дело в том, что здесь 5%, там 5%, незвестные проценты при чтении-записи (линейная точность аудиоустройств обычно фиговинькая, все равно никто 1 Дб разницу не услышыт, а нам это проценты ). Вот и получаеться порядковая точность. Но идея ничего в принципе .

>Кстати, а почему ты отказался от записи на магнитную ленту?

Я пишу на магнитный диск.

>И чем ты всеж-таки давление меряешь? Електрическим давленометром?

Именно им. Датчик давления - сверхточная система усиления (термостабилизация, инструментальный усилитель, чипы референс питания) - ацп (АДМ7714) - проц (атмель АТ90С2313) - 232 конвертер уровней. Собственно я взял свое же готовое (которое я делал по работе) устройство и доработал его по частоте. Схему приведу как нибудь, дома нету ее на компе, только на бумаге.

У тебя плата датчика как будто пикадом разведена

Кстати и проблемах со стендом в котором было большое перемещение двигателя написано у Nakka в главе Strain Gage Load Cell for Thrust Measurement. Он даже пишет что был вынужден поставить гидравлический демпфер для гашения колебаний.

И еще, для версии стенда с тензодатчиками он юзал датчики за 45USD за десяток и еще говорил что надо было брать подороже.

timochka>Кстати и проблемах со стендом в котором было большое перемещение двигателя написано у Nakka в главе Strain Gage Load Cell for Thrust Measurement. Он даже пишет что был вынужден поставить гидравлический демпфер для гашения колебаний.

И я это читал, и ещё в других местах тоже, поэтому и говорил, что перемещение должно быть минимальным.