Стабилизация Активная - часть II

...
Ckona> После некоторых усилий ПШИК заработал !
Ckona> Теперь его надо правильно испытать.

Ты нам покажи работу, когда шланг не из-под стола, а из определенного объема и при давлении 7атм. Если честно, то пока не произвело впечатление.

Ckona>> Теперь его надо правильно испытать.

На баллистическом маятнике. Чтобы тягу и импульс померять. Сделай штангу подлиньше, а подвес на подшипнике. Питающую трубку по длине штанги, а на свободном конце - спиральная накрутка для демпфирования. Упор в весы или динамометр.

Нашёл эскиз и описание гироскопа Honeyweel. Может пригодится как аналог.

Брат-2> Ты нам покажи работу, когда шланг не из-под стола, а из определенного объема и при давлении 7атм.
Правильно говоришь.
Пока я даже не измерил толком максимальное рабочее давление. Примерно до 5 атм. подавал.
Подготовка может растянуться на целую неделю.
Очень хочется "нормальное" сопло сделать, нужно подходящий инструмент поиметь.
Сейчас идет D=3 мм, потом конусом 120 градусов до D=4,5 мм, через 2 мм конусом 120 градусов до D=6 мм. Ступеньками.
Какую-то развертку надо придумать, ведь тягу теряю.
И баллистический маятник продумать, начиная с кронштейна для подшипников.

Ckona> Какую-то развертку надо придумать, ведь тягу теряю.
При давлении 5 Атм (1 Атм снаружи: 5:1) и диаметре 2 мм на "сверхзвук" холодная газовая струя выходит в десятых долях мм от среза сопла (число Кнудсена). Если вообще выходит. Нужно соотношение Po/Pe хотя бы 100 (экспериментальные данные, подтверждаемые теорией). Поэтому, не заморачивайся с дивергентной длинной частью. Достаточно 10 мм и Ат/Ае = 4. Дальше - ловля блох и потеря времени.

a_centaurus> На баллистическом маятнике....Упор в весы или динамометр.

Если есть упор - это не баллистический маятник, не путай термины.

Serge77> Если есть упор - это не баллистический маятник, не путай термины.

Ну да. Крутильные весы - называется.

a_centaurus> Ну да. Крутильные весы - называется.

Если есть упор, то и не крутильные весы.

Ckona> И баллистический маятник продумать, начиная с кронштейна для подшипников.
Поправлю себя: речь идет о маятниковом подвесе.
Полный импульс коректирующего сопла оценим методом баллистического маятника, а тягу - по силе давления маятникового подвеса на упор.

Ckona> Полный импульс коректирующего сопла оценим методом баллистического маятника

Думаю, здесь шланг будет вносить слишком большую погрешность.

Просто положи на весы и измерь тягу.

Serge77> Думаю, здесь шланг будет вносить слишком большую погрешность.
Serge77> Просто положи на весы и измерь тягу.

У моих весов постоянная времени 2 секунды.
Потому - маятник.
После заправки рабочей емкости шланг отстегиваетсяи и никакой погрешности не вносит.

Ckona> У моих весов постоянная времени 2 секунды.

А прямо от насоса питать не получится, чтобы время не было ограничено? Или он даёт слабый расход?

-

Serge77>> А прямо от насоса питать не получится, чтобы время не было ограничено? Или он даёт слабый расход?
У компрессора выходное отверстие ("первородная дырка") диаметром 1,5 мм.
К тому же летать оно воображается с двухлитровой бутылкой.

Ckona> К тому же летать оно воображается с двухлитровой бутылкой.

Сомнительных вопросов по твоей системе много. К примеру, первая ступень будет вращаться, то есть при корректировке траектории по одной оси могут участвовать по очереди несколько сопел, поэтому лучше их запитать из одного объема, так как иначе возможен неравномерный расход воздуха по разным объемам. Но в эксперименте, безусловно, лучше использовать ограниченный объем, так как это даст ответ, на многие вопросы.

Ckona> тяга в 4 Ньютона, которую можно получить отверстием сечением 4[Н]/0,9[Н/кв.мм]= 4,5 кв.мм. т.е. диаметром 2,4 мм.
Ckona> После экспериментальной проверки диаметра и тяги, можно будет приступать к конструированию клапана.

Получилось наоборот - сначала клапан, потом тяга.
Для измерения тяги никаких весов не требуется.
Груз 250 граммов оторвало от пола при давлении 4 ати.
6 ати без длинного шланга подавать боюсь.

Ckona> Груз 250 граммов оторвало от пола при давлении 4 ати.
Надеюсь, что на высоту 2 метра?
Кстати, нашел обрывки информации, что для непосредственного управления исполнительными механизмами гироскопы с тремя степенями свободы не пригодны даже теоретически.

Ckona> Потому - маятник.

В применении к двигательной измерительной практике более точно ЭТО нужно было назвать маятниковым стендом (с механической связью с регистратором). А баллистический маятник измеряет приложенную импульсную нагрузку по углу отклонения от вертикали. То же можно сказать и относительно "крутильных весов" (крутильного маятникового стенда). Вне зависимости от формы связи с регистратором (механическая, индуктивная, оптическая, etc.) подобную систему можно применить к задаче калибровки двигателя. Вот как, например, здесь: file.qip.ru - хранение и обмен файлами - бесплатно
Описан torsion balance на основе крутильного маятняка (torsion pendulum) для калибровки лазерного трастера. Думаю, что ckona будет интересно прочесть главу из этого paper посвящённую описанию такого устройства и алгоритму расчёта. Другая схема - двойной маятниковый стенд также для калибровки микротрастеров японской работы. А на схеме соленоидного клапана для монопропеллентного трастера показана несколько иная геометрия канала. Бегунок имеет форму диска и притягивается к полюсу а не втягивается внутрь, как на выбранных схемах (моей, в том числе). Априори, такая схема должна быть более эффективной и компактной.

Ckona> речь идет о маятниковом подвесе.
Просмотрев материалы, решил с подшипниками не заморачиваться и заменить их короткими отрезками веревочек.
Нам же не нужно вращение - лишь поворот на некоторый угол.
Далее (вниз) идет подвеска, препятствующая закручиванию - четыре нити к углам длинной тяжелой платформы.
На которой крепится пшикалка.

Цель эксперимента - измерить импульс при открывании клапана на 0,5 (1,0) секунды.

Тягу можно будет измерять, отклоняя упором платформу на некоторый угол, с последующим отрывом платформы от упора включением тяги.

Еще одна задача - оценить в реальной конструкции влияние хода штока (1,0, 1,5, 2,0 мм) на тягу.

a_centaurus> Бегунок имеет форму диска и притягивается к полюсу.

В этой схеме больщинство магнитных линий замыкается через сердечник, не проходя через какой-либо зазор.
Тут либо чертеж неправильный, либо скрыта какая-то дополнительная особенность, о которой я не осведомлен.
Здравая идея в чертеже - существенный рост площади якоря (= усилия втягивания). Не факт, что при этом будет минимальной масса магнитопровода.
Якорь засовывают внутрь соленоида, потому что там максимальный магнитный поток.

Ckona> подвеска - четыре нити к углам длинной тяжелой платформы, на которой крепится пшикалка.

Вот, первый пшик дал некоторые цифры.
Высота подвеса - 0,88 метра (мало, буду удлинять).
Масса маятника - 1,2 кГ.
Боковое отклонение 18 см, вертикальное - 19 мм.
Начальное давление 3,2 ати.
Продолжительность импульса - 0,5 с.
Импульс составил 0,72 Н*с, средняя тяга 1,4 Н., при "теоретической" цифре 2,2 Н.
Не так уж и плохо !

Ckona> Вот, первый пшик дал некоторые цифры.
Ckona! Что тебе мешало в твоем эксперименте поднять давление до 7атм и посмотреть, будет держать клапан или нет, хватит ли тягового усилия соленоида на открытие клапана? А почему один пшик, насколько пшиков хватит заданного объема?

Брат-2> Ckona! Что тебе мешало в твоем эксперименте поднять давление до 7атм ?

Все впервые и все впереди. Совсем как в молодости.

После работы, не было времени возиться.
Вот сейчас допишу отчет и полезу на потолок удлинять маятник.
А то полсекунды длятся существенную часть отклонения, и меня могут больно клюнуть за некорректность эксперимента.
Полтора литра хватает на два пшика. Второй пшик не поместился в короткий видеоролик.

Было бы очень полезно на бутылку поставить манометр. Было бы видно давление перед и после каждого пшика.

Serge77> Было бы очень полезно на бутылку поставить манометр. Было бы видно давление перед и после каждого пшика.

Манометр на насосе. Плюс длинный шланг с петлей перед бутылкой.
6 атмосфер хватает уже на три пшика по 0,5 с каждый. Дергаем тумблером три раза, и -

Грубо, на глаз, получилась вот такая табличка:
Давление Гориз.откл. Вертик.откл. Импульс Средняя тяга
6 ати...... 32 см....... 7,2 см....... 1,75 Н*с .... 3,5 Н
4 атм...... 18 см....... 1,9 см....... 0,75 Н*с .... 1,5 Н
2,3 ати.... 10 см....... 0,6 см....... 0,4 Н*с ..... 0,8 Н

Конечно, будут проведены уточненные измерения, с видеосъемкой, на длинном маятнике.
Результаты очень обнадеживают. Площадь сопла 0,07 кв.см., простейшая теория дает 4,2 Н макс.тяги при 6 ати, а тут 3,5 Н - средняя.

Главный вывод: с полуторалитровой бутылки наверняка можно поиметь 2...2,5 Н*с корректирующего импульса.