РДТТ конструкции технологии материалы - XVIII

Yalex> То же Х/Б отлично себя чувствует в качестве теплозащиты даже при 2000 градусах если использовать в качестве связующего фенольные смолы.

Другие полимеры тоже неплохо себя чувствуют в зазоре между шашками, как ТЗП. Только вот нанести их нужно правильно, ну и силикон не вариант. А менять весь корпус я не буду, тем более на такую жуткую штуку.

Skyangel> Сопло из графита с входной конусной частью...
Skyangel> P.S. Добавил рисунок

Грамотно. Вот колечко из дюраля, интересно, не пострадало? И нужно ли оно?

RocKI> Грамотно. Вот колечко из дюраля, интересно, не пострадало? И нужно ли оно?

Нет, не пострадало уже 5 прожигов держится... Отверстие в этом кольце прим на 2 мм больше по диаметру чем выходное отверстие в сопловой части... Раньше делал почти одного диаметра - прогорало ... Насчет нужно или нет - в принципе нет, но графит довольно хрупкий материал и чтобы исключить сколы при установке стопорного кольца и особенно при разборке мотора, я решил его поставить.

А стопорную проточку О-ринг проходит не повреждаясь? Такой вариант не пробовался?
https://www.dropbox.com/s/.../Скриншот 2013-12-24 21.15.16.png [not image]
https://www.dropbox.com/s/.../Скриншот 2013-12-24 21.16.01.png [not image]
1 - предохранительная проточка
2 - проточка под стопорное кольцо
3 - алюминиевая предохранительная шайба

Non-conformist> А стопорную проточку О-ринг проходит не повреждаясь? Такой вариант не пробовался?
Нет, вроде все норм, не повреждается... Такую конструкцию тоже рассматривал но пока руки не дошли сделать. Она немного увеличивает толщину корпуса но это не критично.. О-ринг в любом случае при установке будет упираться в дальний от края срез проточки... Так что на мой взгляд большого преимущества эта схема не имеет, разве что только при разборке мотора, когда сопло выдавливается в обратном направлении.. И потом в этой схеме доп кольцо жестко привязано к кольцевой канавке стопорного кольца, а при сборке удобнее немного утопить всю конструкцию вглубь корпуса, установить стопорное кольцо а затем поджать... Т.е. необходим небольшой зазор для удобства установки стопорных колец.. прим 1 мм... Впрочем, и в этой конструкции можно сделать запас, проточив канавку под доп.кольцо немного глубже..

RocKI> Грамотно. Вот колечко из дюраля, интересно, не пострадало? И нужно ли оно?

Это стандартное решение. Сколько помню, под графит ставят кольцо максимальной площади.

Non-conformist> А стопорную проточку О-ринг проходит не повреждаясь? Такой вариант не пробовался?
Я упустил маленькую подробность... При изготовлении проточки под стопорное кольцо ту кромку, что ближе к соплу, я скругляю - она не несет в данном случае никакой нагрузки. Это упрощает установку сопла с О-рингом.... Если сделать аналогично в конструкции, предложенной Вами, то процедура снятия/установки упростится...

Да, или скруглять, или вообще на пологий конус убирать, сразу при проточке, на станке. Эта тема уже как-то поднималась, я предлагал такой профиль стопорной проточки (с пологим конусом в сторону сопла).

RocKI>> Грамотно. Вот колечко из дюраля, интересно, не пострадало? И нужно ли оно?
Serge77> Это стандартное решение. Сколько помню, под графит ставят кольцо максимальной площади.

оно отбирает часть тепла и снимает частично термонагрузку , являясь компенсатором ,алюминиевый сплав лучше всего справляется с этим. Вот потому это и является стандартным решением .

NGR> оно отбирает часть тепла и снимает частично термонагрузку

Тепла оно отбирает совсем немного, учитывая соотношение масс сопла и кольца.
Кольцо нужно для максимальной площади опоры графита, иначе хрупкое сопло может треснуть.

Skyangel> P.S. Добавил рисунок

Спасибо

NGR>> оно отбирает часть тепла и снимает частично термонагрузку
Serge77> Тепла оно отбирает совсем немного, учитывая соотношение масс сопла и кольца.
Serge77> Кольцо нужно для максимальной площади опоры графита, иначе хрупкое сопло может треснуть.

в динамике очень много отбирает учитывая эжекцию при работе двигателя , графит трескается из-за конструктивных ошибок по теплоотдаче и неграмотно распределённых термо-механически нагруженных узлов сопла

Skyangel> Провел стендовые испытания двигателя с топливом карамель+АСД4 (65/35 + 14% АСД)
3 шашки 42х25х8 мм, критика - 6мм, КН нач/макс - 205/243

На потоке они у тебя, что ли?
А почему 14%? Серега более 10% не рекомендовал. )

RocKI> На потоке они у тебя, что ли?
Получается что так
RocKI> А почему 14%? Серега более 10% не рекомендовал.
Есть в планах и 10% на стенде прожечь , но это уже в следующем году ... Хотелось повысить УИ карамели и получить хороший факел.. Я тестировал и с меньшим содержанием АСД но не на стенде, при 14% факел хороший получается , хотя возможно с точки зрения эффективности двигателя 14% не самый оптимальный вариант ..

Провел несколько обжигов глиняных сопел на кухонной газовой плите. Результат меня ка-
тегорически не удовлетворил. Для спекания массы температуры не хватает. Вскрытие пос-
ле работы двигателя открывают следующую картину: в "критике" разрушение конфигурации,
просто унос частиц массы сопла.
Обратил взор на горелки Бузнера и Мекера. В приведенных описаниях параметры темпера-
туры пламени, вроде бы, устраивают. Однако, не имею представления о проценте тепловых
потерь.
Если кто-то имел подобный опыт, поделитесь. Да, и просто размышления на эту тему не
окажутся лишними.
Не хотелось бы выбросить на ветер 1,5 - 2 тыс. рублей.

ArBaLeT> Да, и просто размышления на эту тему не окажутся лишними.
Если для обжига достаточно 950градусов очень советую сделать миниатюрную муфельную печь размером с литровую банку – масса преимуществ.
Для того чтобы поднять температуру пламени газовой горелки не пользуясь вдувом кислорода нужно подогревать воздух. Например, поставить головку горелки на выход термодувки для пайки электронных компонентов.

ArBaLeT> Если кто-то имел подобный опыт, поделитесь.
Ivan V имел (и по-моему имеет до сих пор) подобный опыт и электропечку для обжига небольших керамических поделок. На форуме он бывает редко, его логин в Скайпе ivanpentod (Иван Владимиров, СПб, Россия). Там он тоже нечасто бывает, но отвечает на оставленные текстовые сообщения.

LEVSHA> Для того чтобы поднять температуру пламени газовой горелки не пользуясь вдувом кислорода нужно подогревать воздух. Например, поставить головку горелки на выход термодувки для пайки электронных компонентов.
Те горелки, о которых я упомянул, не требуют дополнительного поддува кислорода. Пы-
таюсь найти вариант , максимального КПД (что ли!)в предельно доступных условиях
квартиры, дачи, усадьбы

ArBaLeT> ... найти вариант , максимального КПД (что ли!)в предельно доступных условия квартиры, дачи, усадьбы...

Уже лет 30 плавлю серебро в следующем приспособлении: газовая инжекторная горелка (можно сделать самому, но проще купить), отрезок кварцевой трубки 50 мм диам х 100 длина у которой асбестом (глиной и т.д.) полузакрыт выход (оставлена щель вверху) и выложен под, куда устанавливается тигель (лодочка из Al2O3). Перед плавкой импровизированный муфель-трубка устанавливается на комфорку газовой плиты, поддон которой также закрывается асбестовым листом и заливается водой. Внутрь тигеля укладывается материал для переплавки или деталь для отжига/обжига. Конфорка поджигается и после разогрева стенок венчиком газового пламени, внутрь подаётся гудящее пламя инжекторной горелки. Внутри печки температура достигает 1100º. Масса слитка, получаемого плавкой в такой печи примерно 50-60 г. Это достаточно много. По- крайней мере для домашнего использования. Хотя для полноценного обжига керамики важен равномерный нагрев и подьём температуры вместе с остыванием. Но это можно достичь более развитой теплоизоляцией трубки и остыванием в пламени только конфорки (убрав гудящее пламя). Собственно, этот метод был в свое время позаимствован из книги-библии ювелира - Теория и практика ювелирного дела, Э. Бреполь. В настоящее время, я использую маленькую самодельную конфорочную плитку, питаемую от баллона 5 кг бутана и коммерческую ювелирную горелку со сменными насадками (для плавления) и делаю это в мастерской, а в далёком советском прошлом работал на кухне обычной двушки на 3 этаже.

a_centaurus> Уже лет 30 плавлю серебро в следующем приспособлении...

Добавлю, что эффект достигается продувкой обогащённого воздухом скоростного факела горелки через часть венчика стационарного газового пламени конфорки. Конечно, результат приходит с опытом и ТБ нужно тщательно соблюдать, и помещение проветривать, и инструмент (щипцы, пинцеты) с одеждой, перчатками и очками иметь. Но это в любом методе обязательно. Прошу правильно интерпретировать описание этой достаточно индивидуальной технологии. Так можно сделать и добиться результата. Но если есть возможность купить коммерческий муфель для керамики, купите его. Если есть возможности собрать электрическую печку, соберите и работайте. Это бесспорно удобно и менее опасно. Но можно и так.

ArBaLeT> Те горелки, о которых я упомянул, не требуют дополнительного поддува кислорода.
Это понятно. Проблема в другом температура горелок и конфорки газовой плиты обусловлена не их названием, а энергетикой сгорания газа воздушной смеси.

LEVSHA> Это понятно. Проблема в другом температура горелок и конфорки газовой плиты обусловлена не их названием, а энергетикой сгорания газа воздушной смеси.

Не только. Ещё сильно влияет конструкция горелки.

SashaMaks> Занимаясь своей борьбой с ветряными мельницами столько лет, типа "неустойчивого горения", совсем не задумывался над усовершенствованием конструкции своего двигателя, а было куда двигаться.

Вот и "продвинулся".
Теперь можно будет подвести итоги.
Не всё так просто, как казалось ранее, а чего там, просто корпус подлиннее, главное сделать его.

Корпус был сделан, а вот технология его заправки поменялась. Более невозможно стало применять на таком бешеном удлинении порционную загрузку топлива с одновременной порционной подпрессовкой. Единственным выходом оставалось применять заливку, но она оказалась сильно не надёжной даже для очень текучих карамелей на сорбите, так как даже с ПАВ обнаруживались пузыри вдоль перегородок. Именно из-за перегородок заливка в такой корпус не давала 100% успешно полного заполнения объёма камеры сгорания. Именно из-за этого происходило абсолютное большинство прогаров корпуса и связанных с этим далее его полным разрушением.

В итоге замена многосегментного корпуса на целиковый привела к некоторому упрощению сборки и конструированию двигателя и ракеты, но подарила в замен новые проблемы, которые, не только мне, не удалось до сих пор полностью разрешить.

1. Сразу же после первых заливок обнаружилось, что плотность топлива какая-то низкая порядка 1,5-1,7г/мл. Стало понятно, что идёт термическая усадка связки и необходима помощь в этом ей на таком большом удлинении корпуса. Так появилось первое, неизбежное в этом случае, технологическое усложнение заправки - прессование. В свободном виде усадка больше шла. Теперь стало понятно, что когда гнобили исходную многосегментную конструкцию на предмет отсутствия в ней применения прессования, что типа там обязательно будут несплошности, несплошности появились в целиковой конструкции корпуса, а в многосегментной их не было.

2. Заливка топлива сразу всей кучей в корпус выглядела просто, но полностью лишила меня возможности контроля и попыток что-то исправить, если образуется дефект типа воздушного пузыря в топливе, двигатель оправлялся в утиль, чего раньше мне никогда не приходилось делать. Как выяснилось, прессование не помогает от пузырей никакого размера. Воздух из них никуда не девается, а если они достаточно большие особенно в радиальном направлении и их размер более 4мм хотя бы в одном небольшом месте, то двигатель ждёт здесь или прогар или полное разрушение после термического утонения стенки корпуса. От суда пошли другие усложнения технологии, в виде различных торцевых ТЗП, которые даже на торцах всё равно полностью не могли гарантировать отсутствие неспошностей в топливе. Торцы были наиболее очевидным, но далеко не единственным, местом образования пузырей. Поэтому работая в одном месте над избавлением от них, отрицательный результат по прогарам получал в другом месте. Решение и спасение от всех бед в виде заливки топлива и его прессования не помогло. Корпус оказался не способным долго держать давление под высокой температурой после вскрытия пузыря и быстро прогорал. А ТЗП в нём и не предусматривалось принципиально.

3. Заливка топлива в целиковый корпус потребовала обязательного использование торцевого бронирования, для чего пришлось вырезать бумажные диски, что тоже не очень-то просто выглядело. Также потребовалось повысить точность торцевой пригонки поверхностей. Если на многосегментном корпусе она достигала значений ±2мм и двигатели прекрасно работали при этом не прогорая благодаря герметику, то в новом целиковом корпусе работа с геметиком на торцах была сильно осложнена из-за полного отсутствия контроля. Не возможно было определить насколько качественно были соединены торцевые поверхности между собой. В целиковом корпусе всё получалось сразу закрытым и получался своего рода "чёрный ящик", где повезёт не повезёт. Поэтому старался свести на нет неточности торцевого соединения, но всё равно не помогало.

4. Применение столь длинных секторов топлива так же не добавило надёжности в работе двигателю. Вместе с маниакальным стремлением ускорить выход двигателя на режим получил новые проблемы в виде поперечных трещин из-за большого градиента давления по длине секторов, возникающего в результате очень быстрого роста давления в камере сгорания от воспламенителя.

Теоретически можно было бы попытать счастье и помучится ещё, например сделать заливку тонкой струйкой в предварительно подогретый корпус, но тут нужно и дополнительное оборудование, которое полностью сведёт на нет все преимущества целикового корпуса и многосегментная сборка без всяких прессов и пр. станет снова проще.

Свободная усадка топлива настолько проста, что даже не требует применения на торцах никакого ТЗП, оно только вредит, так как под тем же слоем бумаги образуются усадочные раковины в этом случае, которые так же не видны и контролю не подлежат.

И теперь, оценивая своё стремление погнаться за упрощение конструкции, понимаю, что упрощать её уже больше некуда. По факту уже 1,5 года нет ни одной новой ракеты и всё потому, что новый корпус стал настолько сложнее, что неизвестно когда теперь что-то вообще появится из ракет.