Проект: ЖРД на компонентах из магазина.

avmich> Для того, чтобы получить скорость звука на срезе трубки, достаточно около 2 атм

На самом деле так мало? Ты это точно знаешь? Вообще этот вопрос меня давно волновал - какое минимальное давление для "закупоривания" сопла.

Формула давления в критическом сечении для простой (одномерной) модели такая:

p1 = p0 * (2 / (k+1)) ^ (k / (k-1))

здесь p1 - давление в критическом сечении, p0 - давление в камере, k - отношение теплоёмкостей. Для, например, продуктов разложения перекиси можно взять k = 1,33 , что даёт p1 = p0 * 0,53 .

Выводится вышеозначенная формула довольно длинно... Фазы такие:

1) p/rho = RT (газовое уравнение состояния) и p/(rho^k) = const = p0/(rho0^k) (адиабатический процесс)

2) из 1) следует T = T0*(rho/rho0)^(k-1)

3) из 1) также следует T = T0*(p/p0)^((k-1)/k)

4) a = sqrt(dp/drho) - скорость звука; из 1) и 2), выражая p через rho и дифференцируя, получаем a² = k*R*T

5) v² = 2*cp*(T0-T) - прибыль кинетической энергии равна убыли энтальпии (тут обе - единичной массы)

6) из соотношений cp - cv = R и cp/cv = k следует cp = k/(k-1)*R

7) из 5) и 6) следует v² = 2k/(k-1)*R(T0-T)

8) из 4) и 7) следует, что когда v = a, то 2/(k-1)(T0-T) = T

9) из 8) следует 2/(k-1)(T0/T - 1) = 1, то есть (k-1)/2 + 1 = T0/T, то есть 2/(k+1) = T/T0

10) из 3) и 9) имеем 2/(k+1) = (p/p0)^((k-1)/k), то есть p/p0 = (2/(k+1)) ^ (k/(k-1)), откуда следует приведённая формула.

avmich> Формула давления в критическом сечении

А как отсюда следует достаточность двух атмосфер?

p1 = p0 * 0,53 . Здесь p1 - давление в критике, p0 - давление в камере. Получается, что давление в критике в 0,53 раза больше, чем давление в камере. Если, конечно, в критике у тебя получается звуковая скорость.

То есть, если у тебя снаружи - одна атмосфера, и истечение такое, что давление газа в струе - одна атмосфера, то для того, чтобы скорость струи была равна звуковой (при её, струи, температуре - то есть, как правило, выше, чем скорость звука в атмосфере, потому что вылетающий газ нагрет), нужно, чтобы в камере было в 0,53 раза меньше. Или примерно в 2 раза больше - то есть 2 атмосферы.

Если у тебя истечение такое, что в струе больше 1 атмосферы, то можно ставить расходящееся сопло... а если не ставить, соответственно, то имеем режим недорасширения. Скорость вылета так и остаётся звуковой.

Вроде всё правильно, а верится с трудом ;^))
В книжках об этом ничего не видел. Может и правда условие запирания достигается так легко, что об этом даже не пишут.

Так... хорошая новость.

Оказывается, я землю не припаял к микросхеме.

С землей работает просто зашибись - дает вероятно порядка 0.1 Н*см усилия. Может, даже 0.3 Н*см. И это на 10В.

Немного греется микруха. Вопрос. Мне оставить как есть, или спаять альтернативную схемку, тягающую 6.5А тока, на полевиках? Я ее уже начал паять, но... продолжать ли?

Плохая новость - один из двух одинаковых шаговиков видимо с КЗ обмоткой. Надо найти другой будет. Распотрошу дисковод 5.25, вероятно.

hcube> Немного греется микруха. Вопрос. Мне оставить как есть, или спаять альтернативную схемку, тягающую 6.5А тока, на полевиках?

Ну это мне трудно решить. Моторы не будут работать подолгу непрерывно. Примерно 10-40 секунд работы и перерыв минимум 5-10 минут.
Но с другой стороны если вдруг твои моторы окажутся слабоваты и мне придётся поставить более мощные, то микруха их совсем не потянет?

hcube> Плохая новость - один из двух одинаковых шаговиков видимо с КЗ обмоткой. Надо найти другой будет. Распотрошу дисковод 5.25, вероятно.

А в дисководе мотор не слишком слабый?

avmich> Насколько это тебе легко, Серж?
avmich> 2 атмосферы - это всё же 2 атмосферы. Стеклянная трубка выдержит? Как такое давление организовать?

Заманчиво, конечно ;^))
Поставить "двигатель" на весы и смотреть тягу. Расход известен по скорости подачи, всё можно посчитать. Ну посмотрим, как вообще дело с насосами пойдёт.

Ладно, значит паяю. Дисководный мотор практически такой же по тяге - это же БОЛЬШОЙ дисковод В общем, крутить гайку - более чем хватит.

Но собственно если есть альтернативные шаговики - не проблем, можно их поставить

Поскольку оно типа работает - какие требования к интерфейсу?

hcube> Поскольку оно типа работает - какие требования к интерфейсу?

Последний вариант был такой:

Железо:
контроллер, на нём:
1. управление двумя шаговыми двигателями через драйвера (задание направления вращения, скорости, старт/стоп)
2. два микропереключателя, замыкание любого приводит к останову обоих двигателей. При этом дальнейшее управление не должно блокироваться, т.е. при замкнутом микрике можно запустить двигатели.
3. 4 фотодатчика (два входа АЦП остаются свободными, но программа должна их тоже считывать, это задел на возможный апгрейд термометром или датчиком давления)
4. разъём на СОМ-порт

При включении МК постоянно передаёт в СОМ-порт следующие параметры с частотой 5-10 Гц:

двигатели запущены/нет (для каждого двигателя)
заданная скорость (для каждого двигателя)
заданное направление (для каждого двигателя)
микрики замкнуты/нет (для каждого микрика)
данные с шести АЦП


Команды, подаваемые с компьютера:

1. задать скорость. Формат: номер двигателя - скорость

2. задать направление. Формат: номер двигателя - направление

3. запуск/останов. Формат: номер двигателя - запуск/останов

Все эти команды работают совершенно независимо. Т.е. если задали новую скорость, то в МК просто изменяется соответствующая переменная. Если двигатель до этого работал, то у него изменяется скорость. Если не работал, то так и продолжает стоять.

Начальные параметры, устанавливаемые при запуске МК: скорость 0, направление - вперёд, двигатели остановлены.

Формат пакета придумай любой, какой тебе легче будет принимать с порта. Я потом напишу программу, которая будет посылать пакеты, какие нужны.

Это не слишком сложно?

Совсем не сложно, но есть проблема - ножки АЦП ща заняты под второй двигатель Т.е. у нас сейчас есть только два входа АЦП.

Ну, допустим, я могу перенести управление шаговиками на другие ножки - на PD + PC, не вопрос.

Формат команды... ну пусть будет вот такой (общий)

[байт номера двигателя][2 байта знаковой скорости]

байт номера - 0-1й шаговик, 1 - 2й, 2-1й ШИМ, 2 - 2й.
2 байта знаковой скорости - ±1000 задания скорости. 0 - останов.

Если пакет недопередал, через полсекунды контроллер сбрасывается и переводит счетчик байтов в готовность к приему нового пакета с нуля.

В воскресенье перепаяю и закончу полностью

И я бы предложил урезать осетра (с) - ножек не хватит. Считаем :

2х4 - шаговики
4+2 - АЦП
2 - концевики

Итого 16 ножек. У контроллера свободно 6+2+6 = 14 ножек. Итого - 2 лишние А если мы хотим еще ШИМ на 2 канала - то и 4 лишние.

Согласен на любое урезание ;^))
Ты сам реши, что можно упростить.

А ШИМ для чего мы хотим?

Ну, если есть ШИМ - то можно рулить обычными коллекторными движками. Я просто впаяю тогда два транзистора и два диода дополнительно. Правда вдижение получится однонаправленное только... но лучше так, чем вообще никак . А движками надо рулить для реализации второго варианта схемы - с двумя автомобильными движками омывателя или двумя автомобильными же компрессорами. Т.е настоящий, но маленький, ЖРД с ТНА

Так, пол-модуля спаял, идея блестяще работает. Ща спаяю вторую половину.

hcube> Ну, если есть ШИМ - то можно рулить обычными коллекторными движками.

Понятно. Это не слишком уж наворочено будет? Одно другому мешать не будет?

А как будет скорость вращения определяться, в смысле, какая обратная связь?

А никак - в этом смысле ШИ это то же самое что реостат для поддержания скорости вращения. Только не греется.

Так, еще раз - что куда паять? На atmel.com можно скачать схему используемого контроллера - ATMega8. У него условно свободны PC0-5, PB0-2, PD 2-7. Итого - 15 ножек. Условно-свободна на выход еще PB4 и на вход - PB3, PB5.

Второй шаговик не нашел ;-( Итого есть один одного типа, один второго и еще один третьего .

Есть вот такой вариант : я завошу второй шаговик туда же, куда ШИМ. Т.е использую 4 ножки порта B. Оставшиеся 2 ножки порта D - под концевики, причем блокировка будет по направлению - т.е. в одну сторону на каждом концевике. И 6 ножек порта C - целиком под оцифровку. Намана?

Они одинаковые, вплоть до разьема. На скорость вращения разная.

Вообще, у меня тут еще мысль есть... можно сделать компрессор с регулируемым перепадом давления. Т.е. такой, который поддерживает заданное давление на выходе вне зависимости от расхода...

Какой из двигателей самый мощный? Он не дефицитный, я смогу сам такой найти? Если да, то делай под него, а я второй найду.

Двигатель из старых дисководов 5.25 или таких же винчестеров. Такой кубик, из которого торчита вал и 6-проводковый шлейф.

А шаговики из принтеров не мощнее? Или они чем-то хуже?

Вторая пара (из которой один дохлый) как раз из принтера - из струйника. Мощность того же порядка, но послабее чуток.

Так, условно я освободил все 6 входов АЦП. На них что-то надо вешать? или так оставить?

Не редактируй так свои сообщения! Я совершенно случайно заметил, что ты что-то добавил. Появилась мысль - пиши новое.

hcube> Вообще, у меня тут еще мысль есть... можно сделать компрессор

Воздушный?

hcube> Вторая пара (из которой один дохлый) как раз из принтера - из струйника. Мощность того же порядка, но послабее чуток.

А из старых игольчатых шаговики не мощнее?

hcube> Так, условно я освободил все 6 входов АЦП. На них что-то надо вешать?

У тебя МК в каком исполнении? Из 6 входов АЦП все 10-разрядные или только 4?

Ещё один пример на тему: делай правильно сразу, чтобы не переделывать ;^))

Обзвонил сегодня все магазины, нашёл, где поближе ко мне есть перекись, поехал, взял литр 50%-ной. 60%-ная только в бочках, минимум по 50 л.

Измерил плотность, посчитал процент - точно такой же, как в предыдущей. Расстроился. Потом решил всё-таки проверить, не врёт ли моя мерная колбочка. Оказывается врёт, даёт плотность воды 0.97.

В общем, теперь у меня 2 л точно 50%-ной перекиси ;^))