[image]

продолжение темы "Спутник миниморум"

 
1 2 3 4 5 6 7 13
RU Андрей Суворов #12.04.2004 21:48
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

То ли праздник помог, то ли ещё что, но сегодня собрал остатки воли в кулак и сплющил в критике ещё шесть трубок :-)

Несплющенных осталось 17, как показала ревизия. На три вечера работы. В пятницу можно будет уже переключиться на цилиндрическую часть КС. Но для этого нужно напрячься и не терять темпа :-)
   
13.04.2004 09:34, FILAS: +1: За практические (в железе) работы по теме.

RU Lebedev V #13.04.2004 13:20
+
-
edit
 

Lebedev V

опытный

Андрей Суворов, 12.04.2004 20:48:44 :
То ли праздник помог, то ли ещё что, но сегодня собрал остатки воли в кулак и сплющил в критике ещё шесть трубок :-)

Несплющенных осталось 17, как показала ревизия. На три вечера работы. В пятницу можно будет уже переключиться на цилиндрическую часть КС. Но для этого нужно напрячься и не терять темпа :-)
 


В Гости что ль напроситься посмотреть на данное чудо ?
с тортиком примите ?
   
+
-
edit
 
RU Андрей Суворов #13.04.2004 14:25
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Да рано ещё! Вот хотя бы рубашку спаяем, можно будет похвастаться. А пока - ну, трубки и трубки, россыпью...
   
RU Андрей Суворов #13.04.2004 22:37
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Сегодня вечером - только пять трубок. Маловато, но у меня целых две уважительных причины - начал дохнуть очередной комплект болтов, и принесли посылку с AVR-ISP и микросхемами...

Впрочем, пять, - это много больше, чем ноль. Осталось 12.
   
RU Андрей Суворов #14.04.2004 20:37
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Сегодня, похоже, облом - у нас гости.
   
+
-
edit
 

Serge77

модератор

На AROCKET начали обсуждение точно такого же двигателя. Вот несколько писем. Кто-то читает AROCKET ? Ответите им ? Или пригласить их сюда?

Заметьте, как народу понравилась идея клееной камеры ;^))



We are considering ways of building a regeneratively cooled chamber. One option is to make it the “good old way” by means of pressed tubes that subsequently are brazed together. For this we believe we need to fabricate a mold milled in steel stock, and press the (oil filled) tubes in that. Might or might not work, but we have to start somewhere. I don’t recall reading about this on aRocket earlier. Suggestions are of course welcome.



Have anybody here any hints as to ways of transforming 3-D CAD models (such as from Autodesk Inventor) to G-codes for a NC milling machine?



I’ve been told that .DFX files can be transformed to G-codes by some utility, but which?

And how do I produce a .DFX file anyway?

Are IGES files relevant in this context?



If anybody has any knowledge, hints or pointers on this topic they can share, I’d welcome it.



Thanks – Henrik

DARK





Henrik-


NASA SE-019-008-2H-B "Feasibility study of A Pressure-Fed Engine For A Water Recoverable Space Shuttle Booster" (1972) describes a "constant area" method for forming chamber/nozzle contours without hydraulic forming of the tube.


Basically, a standard tube is (slightly) flattened to make the chamber bundle, allowed to grow to a circular cross-section in the converging section, then flattened in the opposite plane to "narrow" it for the throat; the reverse process allows it expand for the diverging section.


This method is mechanically simple and easy to produce. You will, however, need a brazing furnace for bonding the tube bundles once assembled--all the hand labor in that (and the cost of maintaining large furnaces for low/no production) is the reason manufacturers now avoid this system whenever possible.


The "lithographic" process used for making platelet motors is by far the lowest cost and "coolest" (by reason of the far larger number of cooling passages possible) liquid engine technology currently available.


-Bill


Bill wrote:



“Basically, a standard tube is (slightly) flattened to make the chamber bundle, allowed to grow to a circular cross-section in the converging section, then flattened in the opposite plane to "narrow" it for the throat; the reverse process allows it expand for the diverging section.”



This is exactly what we had in mind. I just figured that to ensure a good shape (including correct angles between each tube element) pressing all tubes into the same mold would yield more reproducible results.



“This method is mechanically simple and easy to produce. You will, however, need a brazing furnace for bonding the tube bundles once assembled--all the hand labor in that (and the cost of maintaining large furnaces for low/no production) is the reason manufacturers now avoid this system whenever possible.”



I like simple and easy, especially for hobby use J

I do recognize that one has to braze the whole unit in one go, to avoid local thermal stress that would change the chamber contour. However for the sizes that we plan to use (about 1’ in length) it should be doable using a home-made propane fired “oven”.



- Henrik

DARK



I have been thinking along the same lines, except my plan was to make a
mold of the tube, and then cast bismuth into the mold. Then
electroplate 100 to 200 microns of copper onto the bismuth. Then melt
the bismuth out in boiling water and start all over again until you have
the number of tubes you need. Then you stack your tubes, and furnace
braze or perhaps even diffusion bond the tubes together. Strengthening
bands can be added to the outside to help hold everything together.

Once I find another job, maybe I'll actually have enough money to try
it. Anyone have any job leads?



M. Spute wrote:

> I have been thinking along the same lines, except my plan was to make a
> mold of the tube, and then cast bismuth into the mold. Then
> electroplate 100 to 200 microns of copper onto the bismuth.

It is not that easy.
Electroformed tubes have no strenght against pressure and high temperatures
even, say 2 mm wall thickness ones: electroformed layers are brittle.
If you bend them they break. If you heat them the surface may start forming
bubble deformations from interstitial liquid traces.
(I tried that.)

> ...melt the bismuth out in boiling water and start all over again until
you have
> the number of tubes you need. Then you stack your tubes, and furnace
> braze or perhaps even diffusion bond the tubes together. Strengthening
> bands can be added to the outside to help hold everything together.

Also some the metal (you probably mean Wood's alloy since Bi has a melting
point of 271°C)
'll remain in the electroformed metal lattice and drastically lower its
m.p.. Try to heat copperfoil contaminated
with solder: a hole quickly forms where the solder spot was.

Easiest thing to do according to a paper is to bundle, say, copper tubes on
a mandrel and electroform a, say Cu or Ni
coat several mm thick on them (I am thinking of a 2" dia. chamber). Next
embed stainless wire wrappings under stress and electroform again. Next use
a lathe...etc., etc.
(that I never tried; I fear it may take years to have a good product, even
in specialist labs with the know-how)

It remains a very complex operation, espescially connecting the manifold
passages.

JD


From: "John H. Dom" <john.dom@pandora.be>
Subject: [AR] electroformed motors... was Conversion of CAD model to G-codes


>
> It is not that easy.
> Electroformed tubes have no strenght against pressure and high
temperatures
> even, say 2 mm wall thickness ones: electroformed layers are brittle.
> If you bend them they break. If you heat them the surface may start
forming
> bubble deformations from interstitial liquid traces.
> (I tried that.)
>
Electroforming may be difficult for reasons given--though nickel
electroformed engines have been made.

But how about a copper tube bundle engine without brazing? If tubes are
formed (see http://www.orionpropulsion.com for info about Tim Pickens' 12 K
engines, forming jig), then assembled around a form and overwouned with
phenolic/glass or graphite, the result could be ok. So long as hot
combustion gas cannot get out through the overwinding, the engine should be
ok. The phenolic wetting the outside and spaces between tubes will probably
not decompose at the bulk temperature of the copper tubes.

Charles Pooley



From: "ckpooley" <ckpooley@sbcglobal.net>

> But how about a copper tube bundle engine without brazing? If tubes are
> formed (see http://www.orionpropulsion.com for info about Tim Pickens' 12 K
> engines, forming jig), then assembled around a form and overwouned with
> phenolic/glass or graphite, the result could be ok.

Looks very OK. Maybe the carbon fibre motors of Beal were constructed in
that manner.

Note: I was never able to find out how the cooling liquid "returns" from
bottom to top unless they are ending up in
a common collector annular tube... which I never spotted anywhere.

JD


> From: "ckpooley" <ckpooley@sbcglobal.net>
>
> But how about a copper tube bundle engine without
> brazing? If tubes are
> formed (see http://www.orionpropulsion.com for info about
> Tim Pickens' 12 K
> engines, forming jig), then assembled around a
> form and overwouned with
> phenolic/glass or graphite, the result could be
> ok.

That's a pretty clever idea! I would think Aluminum
tubing could be used instead.



"John H. Dom" <john.dom@pandora.be> wrote:
> Looks very OK. Maybe the carbon fibre motors of Beal
> were constructed in that manner.
> Note: I was never able to find out how the cooling
> liquid "returns" from
> bottom to top unless they are ending up in
> a common collector annular tube... which I never
> spotted anywhere.

Everything I ever heard about Beal's motors, they were
just larger versions of the Scorpius motors,
silica/phenolic/ceramic cloth overwrapped with a
carbon/epoxy jacket. Chamber cooling was partly
ablative and partly film cooling.



>Note: I was never able to find out how the cooling liquid "returns"
from
>bottom to top unless they are ending up in
>a common collector annular tube... which I never spotted anywhere.

You can send coolant down one tube, and have it return in another;
essentially just one tube making a roundtrip to the bottom.

- Henrik


Charles wrote:

>But how about a copper tube bundle engine without brazing? If tubes
are
>formed (see http://www.orionpropulsion.com for info about Tim Pickens' 12 K
>engines, forming jig), then assembled around a form and overwouned with
>phenolic/glass or graphite, the result could be ok. So long as hot
>combustion gas cannot get out through the overwinding, the engine
should be
>ok. The phenolic wetting the outside and spaces between tubes will
>probably not decompose at the bulk temperature of the copper tubes.

What a wonderful idea... I like it!

Wonder if regular styrene/fiberglass would be able to withstand the heat
that inevitably slips through the passages between the tubes? Still, it
should be a nearly static pressure (no flow) so the heating effect
should be small.

Essentialy we are now talking about "gluing" the engine together. What a
concept :-)

- Henrik


   
+
-
edit
 

Serge77

модератор

А какая интересная ссылочка!

12,000 lb Thrust Regenerative Cooled Chamber

http://www.orionpropulsion.com/images/fab1.jpg [not image]

Press for forming copper tubes for large motors

http://www.orionpropulsion.com/images/fab2.jpg [not image]

Или это всё известно и только для меня новость?
   
RU Андрей Суворов #15.04.2004 23:09
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Я об этом не знал, до всех идей дошёл самостоятельно. Сегодня хотел закончить эту фазу. Не вышло. Осталось четыре трубки на завтра. Или сейчас напрягусь и доделаю.

У меня всё вручную, avmich всё время порывается строить приспособления и станки для снижения трудоемкости, но по моей прикидке, делать что-то такое тоже требует немалого времени, поэтому я постараюсь первую камеру сделать с минимумом оборудования.

Профилёчек на фотке очень консервативный, а вот соотношение между камерой и критическим сечением подразумевает очень сложные расчёты (камера НЕ изобарическая, в отличие от нашего случая, когда отношение площади камеры к площади критики (теоретическое) равно аж шести!)

Про то, что гальванически осажденный слой рыхлый и непрочный я знал, собственно, литой металл тоже непрочен. Наш способ мне кажется более реальным и т.д.

Пойду добью остаток.

Update: Осталось две трубки. Силы кончились. Болты тоже - я ни вчера, ни сегодня не успел купить свежих. Спать.
   
Это сообщение редактировалось 16.04.2004 в 00:48
RU Андрей Суворов #17.04.2004 16:15
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Итак, дожаты в критике все 62 трубки.
Из них цилиндрическая часть КС обжата у 21
Из них сопловая часть сплющена только у 7
И они же простуканы по всей длине для достижения целевого профиля.

По введенной и одобренной avmich'ем весовой шкале трудоемкости операций мы перевалили за половину всей работы.

Сегодня до позднего вечера буду делать КС. Сколько штук успею - не знаю, надеюсь, что десяток. Может, даже больше...
   
RU Андрей Суворов #19.04.2004 12:08
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Вчера Дима Петров пообещал мне для нашего стенда шар-баллон объёмом 36 литров на рабочее давление 320 атмосфер. Где б еще манометр подходящий добыть, да и другую арматуру неплохо бы... Редуктор на приличный расход нужен, способный понижать до 40-80 атмосфер при расходе примерно 100 грамм в секунду (это около литра/с при таком давлении). Вентили нужны, опять же, на подобные давления...

Пора рисовать ПГС стенда.
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

Чтобы об этой теме не забывали :) напишу немножко. Работа над трубками постепенно приближается к завершению; хотя последние фазы самые ответственные, и достаточно времяёмкие, но приятно сознавать, что уже большая часть работы по рубашке позади. Впереди - такие стадии, как химико-гидравлическая обработка и измерение трубок (во как сформулировал :) ), и пайка трубок в единую конструкцию. О сроках говорить неудобно :) но понятно, что в мае работы по этим направлениям будут продолжаться, и работы пока вполне хватает.

Как выясняется, судя хотя бы по этой теме, многие теряют интерес к разговору, когда доходит до достаточно мелких и практических деталей. А жаль :( нам бы очень не помешали советы специалистов, скажем, по двигателям, или людей, которые относительно много работают с металлом. Какие-то вопросы возникают по расчётам; какие-то - по практике "гаражных" технологий. Так что пишите :) если интересно.
   
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★☆
Я интереса к теме не теряю и регулярно читаю ее.
Другое дело, что не могу особенно помочь - гораздо меньше, чем жеэрдинники.
   
+
-
edit
 

anovikov

втянувшийся

Все это жутко интересно и впечатляет. Внимательно слежу за процессом.

Если эта хреновина когда-нибудь хотя бы на стенде заработает, будет просто клево!
   
+
-
edit
 

digger

аксакал

Вoпрoс дилетaнтa : стoилo ли стoлькo мучaться , не прoще ли зaкaзaть нa зaвoде oтливку и фрезерoвку нa стaнке ЧПУ?
   
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★☆
Не думаю, что отыщутся много мест, в которых могут сделать такую отливку и отфрезеровать ее...
   
RU Андрей Суворов #26.04.2004 17:39
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

varban, 25.04.2004 18:02:08 :
Не думаю, что отыщутся много мест, в которых могут сделать такую отливку и отфрезеровать ее...
 


Фрезеровать-то, в принципе, можно и плоский лист, который свернуть потом в трубу. Или конус. Но, всё равно, желающих практически нет, даже за деньги. А те, кто может, обязательно спросят: "А зачем это вам?"...
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

Честно говоря, досада берёт :) - Элон Маск из Калифорнии, основав СпейсЭкс, первым ходом поехал к Шону О'Кифу, говорить о заказах, и встретил самый радушный приём :) . У него, конечно, деньжат побольше, чем у нас :) . А здесь...

Отливки, кстати, ещё можно, похоже, заказать. Вот отфрезеровать...

Последнее время много кто берётся делать отливки на заказ, в земляных формах... или вон жидко-стеклянный метод... И стоит вроде недорого... Но вот фрезерование...
   

Fakas

опытный

avmich, 26.04.2004 17:12:32 :
Отливки, кстати, ещё можно, похоже, заказать. Вот отфрезеровать...

Последнее время много кто берётся делать отливки на заказ, в земляных формах... или вон жидко-стеклянный метод... И стоит вроде недорого... Но вот фрезерование...
 


А химфрезерование или гальваническое наращивание ребер (как у SSME) не выглядят реальнее ?
На самом деле фрезеровать IMHO сложно — все таки криволинейная поверхность. А вот гальваника мне лично в наколенном исполнении кажется более реальной. Или я не прав ?
Или скажем литье а потом довести до нужной кондиции химфрезерованием ?
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

Гальваника в данном случае - это довольно вредная химия в немаленьких количествах. Плохо для гаражных возможностей... в этом плане фрезерование безопасней.

Как, интересно, отлить заготовку со стенкой в миллиметр и с рёбрами... Проще всё же отлить со стенкой, скажем, 5 (или 4) мм, и потом каналы нафрезеровать.
   
RU Андрей Суворов #27.04.2004 14:29
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Дело, собственно, не во вредности. Для меди - это всего лишь раствор медного купороса и серной кислоты. Да, опасно и ядовито, но весьма умеренно.

Проблема в том, что гальванически осажденный слой непрочен, рыхл и неоднороден. А наши трубки при обработке упрочняются, и это хорошо заметно. Еще как упрочняются! Говорят, можно предел текучести в два-четыре раза поднять!
   

FILAS

втянувшийся

Как, интересно, отлить заготовку со стенкой в миллиметр и с рёбрами... Проще всё же отлить со стенкой, скажем, 5 (или 4) мм, и потом каналы нафрезеровать.
 

Вообще-то стенки двигателей не отливают. Во всяком случае в серийных двигателях. Дозвуковую и сверхзвуковую части получают "Вытяжкой" (кажется это так называется) из очень даже плоских листов меди и стали. В качестве примера можете взглянуть на обычный железный чайник. Таже технология. Нужен хороший пресс и несколько оснасток, так как рубашку формуют в несколько заходов. Затем медную рубашку фрезеруют на станке с поворотным столом (можно и без него, но мороки больше) без всяких ЧПУ. Есть такой старый добрый способ еще с Петровских времен. Не помню как называется. На станке стоит шаблон камеры по которому бежит бегунок, и фреза повторяет его движения. Затем медную рубашку спаивают со стальной. Затем сверхзвуковую и дозвуковую части сваривают в районе критики (точнее, сразу за ней). Это коротко.
Т.е. вся сложность (дороговизна) процесса - в оснастках для вытяжки.
   

Fakas

опытный

Вообще-то стенки двигателей не отливают.
 

Вот что то меня глючит что таки что-то льют. Центробежным методом или по выплявляемой модели. Но спорить с пеной у рта не буду — не помню.
Дозвуковую и сверхзвуковую части получают "Вытяжкой" (кажется это так называется) из очень даже плоских листов меди и стали. В качестве примера можете взглянуть на обычный железный чайник. Таже технология. Нужен хороший пресс и несколько оснасток, так как рубашку формуют в несколько заходов.
 

Ну для цилиндрической части все вообще просто. А вот критику и сопло "выкатывают" на довольно интересных станах. Видел на ВМЗ. И стоял на его суппорте ;).
Затем медную рубашку фрезеруют на станке с поворотным столом (можно и без него, но мороки больше) без всяких ЧПУ. Есть такой старый добрый способ еще с Петровских времен. Не помню как называется. На станке стоит шаблон камеры по которому бежит бегунок, и фреза повторяет его движения.
 

Вот в этом копире, по которому ролик катится, сделанном из инструментальной стали и с довольно большой точностью вся суть и сидит. Наверно ЧПУ счас уже дешевле. А еще я видел станочек, кот-й проверяет толщину стенки с помощью УЗ и сразу фрезерует до нужной толщины. Именно для ЖРД.
   
RU Full-scale #27.04.2004 19:01
+
-
edit
 

Full-scale

опытный

Андрей Суворов, 27.04.2004 15:29:20 :
А наши трубки при обработке упрочняются, и это хорошо заметно. Еще как упрочняются! Говорят, можно предел текучести в два-четыре раза поднять!
 


На это расчитывать не стоит. После пайки от нагортовки не останется и следа.
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

Вот интересно, когда маэстро обновление выложит? :)
   
1 2 3 4 5 6 7 13

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru