Проект: ЖРД на компонентах из магазина - часть II

Отчёт о медленном продвижении проекта ;^))

Шприц-насос на шаговом двигателе:


Схема работает, поршень ездит туда-обратно. Нужно определить, какое он может создать давление.

Делаю ещё один насос, перистальтический:


Он хорош тем, что обеспечивает непрерывную и равномерную подачу жидкости.
ШИМ-регулирование работает, на максимуме обороты 75 об/мин, на минимуме - 15 об/мин. Ещё меньше скорость сделать не удаётся, двигатель останавливается. Т.е. при скважности ШИМ около 0.2 и ниже двигатель не крутится. Можно ли здесь что-то сделать, чтобы получить ещё меньшую скорость?

По схеме частота ШИМ получается около 29 КГц. Я так понимаю, это для того, чтобы писка не было слышно. А если на писк не обращать внимание, то можно получить ещё меньшие обороты, уменьшив частоту?

Можно просто попробовать. Я думаю и при 5 КГц не будет свиста сильного.

15 оборотов - это наверно трение покоя такое большое. Преодолев его мотор уже крутится быстро. Интелектуальное регулирование нужно

Не понял зачем там диоды у 555 - можно обычную схему модулятора из ДШ взять.

termostat> Не понял зачем там диоды у 555 - можно обычную схему модулятора из ДШ взять.

Вроде диоды позволяют сделать любую скважность, а стандартная схема даёт только скважность больше 0.5.

Шприцевый насос - супер .

У меня есть книжка, где в качестве примера подробно разбирается гидродинамика шприца. Не хочешь теоретический расчёт своего насоса рядом выложить?

avmich> У меня есть книжка, где в качестве примера подробно разбирается гидродинамика шприца. Не хочешь теоретический расчёт своего насоса рядом выложить?

Не, не хочу ;^))
Это уже перебор, гораздо проще просто измерить давление и скорость потока.

Может это не в тему но интересно что вы скажете об этом?

Действительно не в тему. Напиши хотя бы в конструкцию двигателей, что ли.

Вопрос:
Я где-то читал что для сгорания топлива (бензина,(1кг)) нужно 16-18 кг воздуха. так вот. Скажем есть два баллона : один наполнен горючим (керосином или ещё чем-то), второй воздухом под большим давлением. В камеру подается горючее и окислитель (воздух) из расчета (1:16). Ну что вы об етом думаете? Будет ли УИ выше 200? (хотябы).
Надеюсь теперь я в нужной теме спросил? Если нет-извеняйте.

Andrew, эта тема посвящена одному конкретному проекту.
У нас есть общая тема по ЖРД, пиши туда.

Вот общая тема по ЖРД:
Насколько реально сделать в домашних условиях ЖРД? - часть 2

Рычаг на оси.
За конец рычага через гайку мотор тянет винтом.
Ось одиного толкателя зафиксирована (под полный ход поршня шприца).
Ось другого на струбцине, которую можно передвинать по рычагу.


Если угол поворота рычага небольшой и толкатели некороткие, то перемещение толкателей и гайки в очень большой степени прямопропорциональны. Считать лень, но интуиция подсказывает.

Мотор простой. Либо асинхронник, либо коллекторный с постоянным магнитом или с параллельно включенной обмоткой магнита. Все они стараются крутиться с постоянной скоростью, независимо от нагрузки.
И надо сделать:
Между винтом и мотором муфту для ограничения момента;
Ограничитеть движения рычага, чтоб не раздавить шприцы;
Переключатель для реверсирования мотора (приведение в исходное состояние);
И (при желании) концевики для мотора.

Потребная мощность мотора.
Если хочется 2 * 20 мл * 10 атм / 1 секунду, то это 40 ватт.
Потери в гайке с винтом:
Для М6 - шаг 1 мм, длина окружности pi * 6 = 19 мм. При коэффициенте трения 0.1 получается, что 1.9 мм (19*0.1) пути надо потратить на трение, и 1 мм - на пользу. То есть, кпд винта около 1/3 (это при трении 0.1!).
Для всех обычных метрических резьб примерно одинаково.
Итого, на валу надо уже 120 ватт.
Ну и чтоб мотор не тормозил существенно при нагрузке, надо запас по мощности раза в 2...3 (это тоже по желанию).
И, конечно, надо учесть, что кпд электричество_в_механику тоже порядка 50% (хотя у некоторых моторов мощность на валу указывают).
В общем, полкиловатта электричества. Плюс-минус лапоть.

Ещё можно между толкателями и поршнями устанавливать разные зазоры, чтоб один из компонентов подавался с опережением.
Ну и общий зазор на разгон двигателя можно делать. А можно не делать, от задачи зависит.

PS
Идея, чтоб подвесить просто груз — замечательная!
А расход можно после опыта посчитать.
PPS Вместо груза можно мотор со всякой механикой подвесить. И кпд у него станет сразу 100%!!!

Xan> За конец рычага через гайку мотор тянет винтом.

А я смотрю на рисунок, вижу груз М, подвешенный на рычаг и никак не пойму, где тут мотор))))

Xan> PPS Вместо груза можно мотор со всякой механикой подвесить. И кпд у него станет сразу 100%!!!

Вот именно так)))

Идея с грузом мне сразу понравилась, особенно сейчас, когда ты насчитал аж полкиловатта мощности на мотор. Где ж такое взять в поле? Это мощный ИБП.

А какой груз нужно для того же расхода? Не получится полтонны?)))

Serge77> А я смотрю на рисунок, вижу груз М, подвешенный на рычаг и никак не пойму, где тут мотор))))

Да, рисунок удачный получился, опередил будущее!

Serge77> А какой груз нужно для того же расхода? Не получится полтонны?)))

Надо 40 джоулей, ход у шприца 63 мм, стало быть сила = 40 / 0.063 = 635 Н.
Это если оба шприца в одной точке и там же груз.
Если отношение компонентов 5:2, то второму шприцу надо 8 Дж, всего 28, сила 444.
А если рычаг сделать 5:1, то сила будет 89 Н = 9 кг груза.

Ну и вообще:

m = p * (S1 * L1 + S2 * L2) / L / 9.81

p — давление [атм], S1 — площадь поршня [см2], L1 — длина плеча до первого поршня, L — длина плеча до груза.

Xan> m = p * (S1 * L1 + S2 * L2) / L / 9.81

Вот спасибо, теперь это выглядит реальным.
А на трении в шприце много теряться не будет?

Serge77> А на трении в шприце много теряться не будет?

Ну я сейчас попробовал (20 мл), примерно килограмм силы. На сухую.
При 10 атм и диаметре 20 мм сила будет P * S = 31.4 кГ.
На трение 3% уйдёт, фигня.

Ясно, значит насос у меня уже есть)))
Теперь нужно придумать форсунки.

Кстати, как прозрачную камеру сгорания можно использовать трубку из натриевой лампы, она из окиси алюминия.
Она, правда, матовая.

Или кварцевую.

Xan> Или кварцевую.

Прозрачен двигател и видео от проведени тестове с различни форми на заряда: Clear PVC Rocket Motors

Xan> Кстати, как прозрачную камеру сгорания можно использовать трубку из натриевой лампы, она из окиси алюминия.
Xan> Она, правда, матовая.
Xan> Или кварцевую.

Некоторые делают ГРД из прозрачной толстой трубки( стержня) из поликарбоната/акрила(ПММА). hybrid rocket motor - YouTube
Причем эта трубка используется одновременно как КС и как топливная шашка. По идее ничто не мешает использовать такие же трубки для ЖРД, будет КС с абляционной вставкой. Но не знаю стоит ли игра свеч)) Все же зависит от задач.
ПММА дает низкие продукты деструкции, его даже добавляют в абляционные материалы в виде порошка как добавку усиливающую эффект вдува в пограничный слой и снижающую молекулярную массу вдуваемого газа.

Серж, тебя на AR ищут по поводу роданидов. Вопрос возник - откуда первоисточник информации о гипергольности роданидов с HTP?

avmich> Серж, тебя на AR ищут по поводу роданидов. Вопрос возник - откуда первоисточник информации о гипергольности роданидов с HTP?

Я сейчас не подписан на AR, John Dom прислал мне письмо с вопросом, я ответил.

Схема насоса для гидразина. На спутниковый thruster. В общем виде (90 ммХ220 мм) даёт до 22 Bar. Потребляет 20W.

MicroHybrid Rocket Engine Kit

Build your very own miniature hybrid rocket engine with this unique micro-hybrid rocket engine kit! It's the perfect way to learn how a hybrid rocket engine works.

avmich> MicroHybrid Rocket Engine Kit

Я причём здесь в этой теме гибрид? Для гибридов есть своя тема.