Forum FORUMPIROTECHNICZNE.PL Strona Główna FORUMPIROTECHNICZNE.PL
Forum Pirotechniczne
 
 FAQFAQ   SzukajSzukaj   UżytkownicyUżytkownicy   GrupyGrupy   RejestracjaRejestracja 
 ProfilProfil   Zaloguj się, by sprawdzić wiadomościZaloguj się, by sprawdzić wiadomości   ZalogujZaloguj 

Silnik HP2

 
Napisz nowy temat   Odpowiedz do tematu    Forum FORUMPIROTECHNICZNE.PL Strona Główna -> Rakietowe przedszkole
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat  
Autor Wiadomość
Slav



Dołączył: 17 Lip 2006
Posty: 30
Skąd: World

PostWysłany: Pią Lip 25, 2008 8:50 pm    Temat postu: Silnik HP2 Odpowiedz z cytatem

Witam

Etap konstrukcji silnika karmelkowego o spalaniu czołowym dobiegł końca.
Finalnie silnik wygląda tak:



Największym problemem okazała się o dziwo pokrywa silnika. Pierwotnie zaprojektowałem ją jako pojedynczą cześć ale takie rozwiązanie było przesztywnione i na pokrywie miałem dość spore odkształcenia plastyczne a mnie chodzi o to by silnik był wielokrotnego użytku stad materiał musi pracować jedynie w zakresie liniowym (nawet w wysokiej temperaturze) stad zmiana konstrukcyjna - pokrywa trzymana jest przez nakrętkę a nie jak poprzednio gdzie pokrywa była zintegrowana z nakrętką.
Jako inhibitor stosuję papierową rurę o grubości 5mm z rolki papieru do plotera.
Silnik zrobiony jest ze stali S355MC wiec żadna magia Sad ale niestety chwilowo nie jestem w posiadaniu innej stali.
Wkładka do dyszy jest grafitowa. Ostatnio zamówiłem przez neta pręt grafitowy jednak okazał sie niewypałem - był strasznie miękki. Tym razem zapytałem producenta o jego dane materiałowe Razz Pręt juz do mnie płynie - powinien byc w przyszłym tygodniu Smile

W silniku widać ze średnica krytyczna jest bardzo mała - mianowicie 3mm, jednak silnik ma spalanie czołowe wiec nie mam obaw mimo ze wygląda to groźnie i pachnie CATO Smile
Silnik zaprojektowany został pod ciśnienie 12 MPa w temperaturze 200 stopni (biorąc pod uwagę konwekcje papieru (inhibitor) 200 stopni to wartość mocno zawyżona)
Zastanawiam sie nad zastosowaniem rusztu by ewentualne oderwane kawalki paliwa nie zapchaly mi dyszy.. ale to w koncu silnik ze spalaniem czołowym - ryzyko oderwania sie kawałkow paliwa jest znacznie mniejsze niz w silniku z kanalem. Jak dorwę kawąłek blaszki tytanowej to bedzie ruszt, jesli nie.. zobaczymy co sie stanie Smile Mam nadzieje ze paliwo sie nie pokruszy. Wzmacniam je szklaną sieczką. Znacznie bardziej wytrzymałe niz standardowy karmelek.

parametry silnika wg SHJ







Jak widać na wykresie, spodziewam sie ok. 270 N ciągu przez 9 sekund.

jak tylko otrzymam części wrzucę parę fotek (jeszcze bez wkładki grafitowej - ta powinna byc za okolo 2 tygodnie)

Pozdr
Slawek

Wrzucam jeszcze wyniki analizy nieliniowej - obciązenie cisnieniem 12 MPa, S355MC @ 200 st. C

Dla tych którzy nie mieli do czynienia z metodą elementów skończonych wyjaśnię ze poniższy obrazek pokazuje rozkład naprężeń zredukowanych wg hipotezy Hubera Misesa. W skrócie chodzi o to ze zamiast liczyć "na piechotę" naprężenia w jakimśtam przekroju silnika (które to obliczenia zawsze sa duzym uproszczeniem) liczymy naprężenia w całym modelu. Kolory obrazują wartość naprężenia. W lewym górnym rogu jest legenda.. widać ze naprężenie osiąga wartość 280 MPa na pokrywie, natomiast na korpusie mamy 140 MPa. To bezpieczna wartość nawet dla chwilowego skoku ciśnienia.

Powrót do góry
Ogląda profil użytkownika Wyślij prywatną wiadomość
vis2



Dołączył: 02 Maj 2008
Posty: 16

PostWysłany: Sob Lip 26, 2008 10:05 pm    Temat postu: Odpowiedz z cytatem

I ty sie martwisz,ze stal masz nie najlepsza na korpusie jak masz zapas przeszlo 100% nosnosci!? Wink

ladnie... w czym zamodelowales ten korpus???
Powrót do góry
Ogląda profil użytkownika Wyślij prywatną wiadomość
Slav



Dołączył: 17 Lip 2006
Posty: 30
Skąd: World

PostWysłany: Nie Lip 27, 2008 10:56 am    Temat postu: Odpowiedz z cytatem

vis2 napisał:
I ty sie martwisz,ze stal masz nie najlepsza na korpusie jak masz zapas przeszlo 100% nosnosci!? Wink

ladnie... w czym zamodelowales ten korpus???


Ano martwie sie bo korpus mógłby byc o 40% lżejszy gdyby był zrobiony z porządnej stali.
Margines bezpieczeństwa wcale nie jest tak duzy jakby sie moglo wydawać.. małe przytkanie dyszy i cały margines bezpieczeństwa szlag trafi.

Widze ze studiujesz na AGH wiec bez trudu poznasz co to za soft po kolorze korpusu, dyszy i dekla (defaultowy kolor modelowania w tym systemie CAD)
Tylko niebiesko-fioletowe tło usunąłem Smile No teraz to juz chyba wiesz?
Pre proc zrobiłem w HyperMesh'u a obliczenia w ABAQUSie.

Slawek
Powrót do góry
Ogląda profil użytkownika Wyślij prywatną wiadomość
vis2



Dołączył: 02 Maj 2008
Posty: 16

PostWysłany: Nie Lip 27, 2008 1:38 pm    Temat postu: Odpowiedz z cytatem

Slav napisał:
Ano martwie sie bo korpus mógłby byc o 40% lżejszy

to fakt 100%racji Arrow tylko prponuje zastosowac stal stopowa a nie weglowa o lepszych parametrach Wink
Slav napisał:
małe przytkanie dyszy i cały margines bezpieczeństwa szlag trafi.

bo zle kombinujesz nawet zapas 300% nie pomoze jak sie przytka.Trzeba by zapobiec takiemu wzrostowi cisnienia a nie uwzgledniac go!jest to obciazenie wyjatkowe wiec proponuje zastosowanie kolkow zrywalnych na scinanie o nosnosci powiedzmy 2 razy wiekszej od naprezenia nominalnego.(kolki zamiast gwintu mocujace dysze wylotowa)

Slav napisał:
Widze ze studiujesz na AGH wiec bez trudu poznasz co to za soft po kolorze korpusu

Niestety nie studiuje na AGH ale moze w najblizszej przyszlosci...sie zobaczy
Wink Wink
Powrót do góry
Ogląda profil użytkownika Wyślij prywatną wiadomość
Slav



Dołączył: 17 Lip 2006
Posty: 30
Skąd: World

PostWysłany: Nie Lip 27, 2008 2:32 pm    Temat postu: Odpowiedz z cytatem

vis2 napisał:
to fakt 100%racji Arrow tylko prponuje zastosowac stal stopowa a nie weglowa o lepszych parametrach Wink


Tyle to i ja wiem.. tyle ze na prototypowni mamy w tej chwili tylko Al 7075-T6 i wspomniana S355MC

vis2 napisał:
nawet zapas 300% nie pomoze jak sie przytka.Trzeba by zapobiec takiemu wzrostowi cisnienia a nie uwzgledniac go!


Tez juz o tym pisalem. Profesjonalne rakiety mają ruszt na ktorym dopalają sie oderwane kawalki paliwa. Jak pisalem na początku problem jest ze zdobyciem dobrego materialu na owy ruszt. Nikt nie sprzeda mi blaszki 70x70 mm wiec muszę szukać w czeluściach prototypowni. Mam obiecaną łopatkę sprężarki lotniczego silnika odrzutowego ale coś nie moge sie doczekać. Zrobienie rusztu z S355 to bezsens, bardziej zaszkodzi niz pomoże - stopi sie po 3 sekundach i zatka dysze na amen, wiec pozostało mi jedynie uwzględnienie małych przytkań. Piszesz ze zapas nie pomoze.. pamietaj ze jesli dysza przytka sie kawalkeim paliwa to to paliwo wciaz sie pali, mały zapas wytrzymałosci korpusu daje czas temu kawałkowi na dopalenie sie.

vis2 napisał:
jest to obciazenie wyjatkowe wiec proponuje zastosowanie kolkow zrywalnych na scinanie o nosnosci powiedzmy 2 razy wiekszej od naprezenia nominalnego.(kolki zamiast gwintu mocujace dysze wylotowa)


Zastanawiałem sie nad tym ale zdecydowałem ze jednak wygodniejsze rozwiązanie to gwint. Rozebranie i ponowne napełnienie silnika zajmie chwile. Sciannie kołków by napełnić silnik paliwem i ponowne ich zakładanie zajmie znacznie więcej czasu a ja z natury jestem raczej leniwy. Smile Poza tym dochodzi kwestia szczelności. Ze względu na czas pracy silnika (9s) niemożliwe jest raczej stosowanie uszczelnień o-ringowych bo sie po prostu spalą. Silnik musi być szczelny sam w sobie (stad miedzy innymi pokrywa i dysza są nakręcane na korpus a nie do wewnatrz)

vis2 napisał:
Niestety nie studiuje na AGH ale moze w najblizszej przyszlosci...sie zobaczy
Wink Wink


W takim razie życze powodzenia. Uczelnia była kiedyś fajna ale ostatnio jakby straciła na prestiżu. Z elitarnej uczelni coraz bardziej robi sie plebejska. Sad(

Slawek
Powrót do góry
Ogląda profil użytkownika Wyślij prywatną wiadomość
vis2



Dołączył: 02 Maj 2008
Posty: 16

PostWysłany: Nie Lip 27, 2008 3:05 pm    Temat postu: Odpowiedz z cytatem

Slav napisał:
Tyle to i ja wiem.. tyle ze na prototypowni mamy w tej chwili tylko Al 7075-T6 i wspomniana S355MC

moze ja ci pomoge...mam zaprzyjazniona firme ktora wykonuje czesci do maszyn moze oni beda miec jakas gatunkowa stal(podejzewam ze 40HM lub jakas narzedziowke beda mieli-tylko ze tobie to pasowala by rura ciagniona...ale jak masz duuze problemy z materialem to moge popytac Cool )
Slav napisał:
pamietaj ze jesli dysza przytka sie kawalkeim paliwa to to paliwo wciaz sie pali, mały zapas wytrzymałosci korpusu daje czas temu kawałkowi na dopalenie sie.

na dwoje babka wrozyla jak sie uda to nie rozerwie...

Slav napisał:
Poza tym dochodzi kwestia szczelności. Ze względu na czas pracy silnika (9s) niemożliwe jest raczej stosowanie uszczelnień o-ringowych bo sie po prostu spalą. Silnik musi być szczelny sam w sobie (stad miedzy innymi pokrywa i dysza są nakręcane na korpus a nie do wewnatrz)

mozna uzyskac poprawna szczelnosc bez uzycia gwintu czy oringow...
Powrót do góry
Ogląda profil użytkownika Wyślij prywatną wiadomość
Slav



Dołączył: 17 Lip 2006
Posty: 30
Skąd: World

PostWysłany: Nie Lip 27, 2008 3:52 pm    Temat postu: Odpowiedz z cytatem

vis2 napisał:
moze ja ci pomoge...mam zaprzyjazniona firme ktora wykonuje czesci do maszyn moze oni beda miec jakas gatunkowa stal(podejzewam ze 40HM lub jakas narzedziowke beda mieli-tylko ze tobie to pasowala by rura ciagniona...ale jak masz duuze problemy z materialem to moge popytac


Byloby swietnie, ale to sie pewnie nie uda ponieważ mieszkam w UK. To dosc spory kawałek drogi. koszty transportu takiej rury przewyższą pewie cene samej rury Smile

vis2 napisał:
na dwoje babka wrozyla jak sie uda to nie rozerwie...


Niestety, nikt nie prowadzi badan nad kruchością paliwa na forum - więc robię to na własną rękę. Silnik jest w stanie wytrzymac bez problemu pod warunkiem ze w momencie zapłonu paliwo nie popęka. Wg moich doświadczeń nie powinno byc problemu ale potwierdzi to dopiero test praktyczny.
Być może kiedys uda mi się popracować z paliwem silikonowym - wtedy będę zupełnie spokojny a ściankę będzie można poważnie odchudzić korpus.

vis2 napisał:
mozna uzyskac poprawna szczelność bez ożycia gwintu czy oringow...


Oczywiście ze można - ale gwint jest zdecydowanie najprostszym, najwygodniejszym i najtańszym sposobem Smile

Pozdrawiam
Slawek
Powrót do góry
Ogląda profil użytkownika Wyślij prywatną wiadomość
tryt



Dołączył: 19 Maj 2004
Posty: 156
Skąd: Gdańsk

PostWysłany: Nie Lip 27, 2008 7:00 pm    Temat postu: Odpowiedz z cytatem

Witam
jakiego rodzaju zapalnik masz zamiar zastosować?
elektryka w silniku odpada przez fi dyszy ;/
paliwo powinno zapalić się równomiernie więc może jakaś masa piro do zapłonu?
choć z drugiej strony musiało by jej być mało i nie mogłaby by być za "ostra"

moim zdaniem to z poprawnym zapłonem może być kłopot ale nie do obejścia Wink
Powrót do góry
Ogląda profil użytkownika Wyślij prywatną wiadomość
vis2



Dołączył: 02 Maj 2008
Posty: 16

PostWysłany: Nie Lip 27, 2008 7:10 pm    Temat postu: Odpowiedz z cytatem

Bede kibicowal Twojemu projektowi...bo kolega wyraznie podnosi poziom analizowanych zagadnien.(forum takze-mysle ze administracja da chocby pochwale wzrokowa Laughing )
pozdrawiam i zycze powodzenia
vis.


Ostatnio zmieniony przez vis2 dnia Sob Maj 29, 2010 6:42 pm, w całości zmieniany 1 raz
Powrót do góry
Ogląda profil użytkownika Wyślij prywatną wiadomość
Slav



Dołączył: 17 Lip 2006
Posty: 30
Skąd: World

PostWysłany: Pon Lip 28, 2008 8:59 pm    Temat postu: Odpowiedz z cytatem

Witam.

W kwestii zapłonu - zdecudowałem sie na zapłon lontem. Dlaczego? poniewaz ogniskowe rozpalenie paliwa (zamiast calego czoła) daje mi chwilową większą powierzchnię spalania wiec rakieta łatwiej mi zejdzie z wyrzutni. Ciśnienie będzie owszem większe ale silnik wytrzyma to bez problemu ponieważ będzie zimny wiec parametry wytrzymałościowe stali będą znacznie wyższe.
Nie mam jeszcze pomysłu na masę zapalającą - liczę na pomoc bardziej doświadczonych w chemii.

Jeśli chodzi o otwór na "czapce" - to miejsce gdzie wkręcony będzie czujnik zakończenia pracy silnika niezbędny do precyzyjnego (w czasie) rozłączenia członów rakiety. Będzie działał prawdopodobnie na zasadzie termopary ale to jeszcze kwestia do ustalenia choć takie rozwiązanie wydaje sie być najłatwiejsze do zrealizowania. Do testów silnika otwór ten będzie zaślepiony zwykłą śrubą.

pozdr.
Sławek
Powrót do góry
Ogląda profil użytkownika Wyślij prywatną wiadomość
tryt



Dołączył: 19 Maj 2004
Posty: 156
Skąd: Gdańsk

PostWysłany: Czw Lip 31, 2008 9:20 pm    Temat postu: Odpowiedz z cytatem

masa powinna być dość ciepła ale nie powinna za razem powodować zbyt dużego wzrostu ciśnienia

może żeczywiście coś na magnezie w stylu Mg/KNO3/Sporo NC lak
Powrót do góry
Ogląda profil użytkownika Wyślij prywatną wiadomość
Slav



Dołączył: 17 Lip 2006
Posty: 30
Skąd: World

PostWysłany: Pią Sie 01, 2008 7:27 pm    Temat postu: Odpowiedz z cytatem

tryt napisał:
masa powinna być dość ciepła ale nie powinna za razem powodować zbyt dużego wzrostu ciśnienia

może żeczywiście coś na magnezie w stylu Mg/KNO3/Sporo NC lak


A konkretnie jakie proporcje? Robił ktoś testy?

Pozdr
Sławek
Powrót do góry
Ogląda profil użytkownika Wyślij prywatną wiadomość
Wyświetl posty z ostatnich:   
Napisz nowy temat   Odpowiedz do tematu    Forum FORUMPIROTECHNICZNE.PL Strona Główna -> Rakietowe przedszkole Wszystkie czasy w strefie CET (Europa)
Strona 1 z 1

 
Skocz do:  
Nie możesz pisać nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz głosować w ankietach
Nie możesz dodawać załączników na tym forum
Nie możesz pobierać plików z tego forum


Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
Protected by Anti-Spam ACP