Собираем ТРД
Нашел на просторах ютуба…наглядное пособие работы модельных ТРД. Озвучка в лучших традициях американских научно-популярных фильмов 60-х годов… 😉
Зачем-то кевлара намотали на заднюю часть двигателя, типа лопатка в любой момент может “покинуть здание” ? 😉
Лопатка и через кевлар вылетит
Всем привет.
Решил восстановить работы по малоразмерным ГТД и начал с постройки балансировочного станка.
Станок зарезонансного типа (частота собственного резонанса подвижной головки 9 Гц) с чувствительным элементом МЭМС акселерометр с аналоговым выходом 330 мВ/g или 29,7 мм/с2/мВ.
Вот такой сигнал получается с акселерометра после фильтрации, и фазоуказателя-тахометра:
Станок показывает чувствительность дисбаланса в 0,15…0,2 гр*мм/кг, получается балансировать ротора от 55 грамм до 420 грамм.
Также позволяет балансировать ротор после сборки в собственных опорах. Но при этом чувствительность снижается до 0,5 гр*мм/кг.
Из-за особенностей фильтрации сигнала с акселерометра фаза все время смещается, поэтому приходится балансировать методом 4-х пусков с графическим определением корректирующей массы относительно пробного груза. А также последующим обходом контрольным пробным грузом.
Величины пробных грузов 50…10 миллиграмм.
Из-за особенностей фильтрации сигнала с акселерометра фаза все время смещается,
Стесняюсь спросить: судя по фото, станина сделана на 3Д принтере?
В то же время, для подобных стендов главное условие- абсолютная жесткость самого стенда…
Вы уверены, что жесткости хватает, чтобы не вносить искажений в тесты?
Вот это "смещение фазы сигнала " наводит именно на такую мысль.
Хотя, если для фильтрации используется интегратор, то его надо однозначно помещать в термостат, ибо он гуляет по температуре, как хочет.
типа лопатка в любой момент может “покинуть здание” ?
Очень много случаев,особенно в китайском исполнении.
Величины пробных грузов 50…10 миллиграмм.
Лучше всего раскрутку ротора для балансировки производить воздухом от компрессора.У вас пасик и электродвигатель вносят очень большую погрешность.Сигнал для синхронизации берётся с фотодатчика оборотов.
станина сделана на 3Д принтере?
Вы на 100% правы.
Практически весь станок распечатан на 3Д принтере из пластика PLA (синий и красный цвета: станина, подвижная опора и неподвижная опора) и ABS (зеленый цвет: упругие ленты растяжения).
Изначально думал в качестве чувствительного элемента использовать катушки медного провода на станине в горизонтальных колодцах и неодимовые магниты на подвижной опоре. Снимаемый сигнал пропорционален виброскорости. Но тогда пришлось бы виброизолировать станину. А применение акселерометра снижает требования к станине, т.к. фактически подвижная головка освобождена от колебаний станины упругими лентами в направлении измерения виброускорения. Другими словами измеряется только виброускорение от дисбаланса вращающегося ротора на оборотной частоте ( рабочая частота вращения - у меня это 40 Гц и 74 Гц, остальное отфильтровывается узкополосным фильтром).
Лучше всего раскрутку ротора для балансировки производить воздухом от компрессора.У вас пасик и электродвигатель вносят очень большую погрешность.Сигнал для синхронизации берётся с фотодатчика оборотов.
На самом деле двигатель стабильно дает небольшую вибрацию на 100 Гц (сетевая составляющая) и 25 Гц (оборотная) и она отфильтровывается, влияние пасика не замечено, при условии, что он нигде не трёт и не скачет по шкиву. Нет возможности попробовать с воздухом.
Сигнал для синхронизации взят с оптического датчика, для него ставлю светлую метку на роторе - обычно канцелярской замазкой, она очень яркая.
Наибольшую погрешность давали опоры на подшипниках качения, я от них перешел к призмам
Для оценки реального дисбаланса использую пробные грузы отвешенные на весах с ценой деления 0,01 грамма. Но реально меньше 50 миллиграмм на них не отвесить. Потом приходится просто раскатывать шарик пластилина в колбаску и делить пропорционально необходимому весу.
В прикладном значении станок позволяет балансировать до 0,05 гр*мм, что на 400 граммовом роторе дает эксцентриситет центра тяжести 0,12 мкм. При рабочей частоте вращения двигателя в 130 000 об/мин нагрузка от дисбаланса на опору будет составлять 9 Ньютон.
у меня это 40 Гц и 74 Гц, остальное отфильтровывается узкополосным фильтром
Вот про это-можно подробнее?
Несколько лет занимался автопилотами, где используются те же акселерометры…Блудят по температуре очень прилично.
Вы схему и вот эти частоты сами изобрели или- какой то прототип был? Я бы взял для примера схему измерения биений от шиномонтажного стенда (их много и они не такие секретные, как у турбинщиков): задача там решается по сути та же самая, только погрубее…Зато они сделаны для работы в любых условиях и выпускаются тысячами.
начал с постройки балансировочного станка.
Вы схему и вот эти частоты сами изобрели или- какой то прототип был?
Схема обычная: входной буфер повторитель и источник напряжения смещения на LM356, затем инструментальный усилитель на AD623 (10 кратное усиление).
Так как двигатель стабильно молотит на 1500 об/мин, то эти частоты вращения взялись из имеющихся шкивов.
Запасся материалом Д16 и ХН35ВТЮ на пробу для горячей части.
Подобрал оптимальную геометрию диффузора, проверил в ансисях на 130к об/мин
Осталось дело за малым - начать выпиливать в материале. Геометрия диффузора для создания кода ЧПУ точения/фрезерования.
ХН35ВТЮ
А вот это- каким инструментом будете обрабатывать?
AD623
Так а зачем с акселя- брать аналоговый сигнал и ловить на нем ошибки?
Там же ШИМ или I2С должен быть выход?
С него и брать сигнал прямо на процессор…
Так а зачем с акселя- брать аналоговый сигнал и ловить на нем ошибки? Там же ШИМ или I2С должен быть выход? С него и брать сигнал прямо на процессор…
К сожалению я существо аналоговое, в обработке сигналов в цифровом виде слабо разбираюсь.
В целом для меня подошел бы акселерометр ADXL355, т.к. точнее 5мм/с2 при частоте 40 Гц мне измерять не нужно, а судя по datasheet он дает 0,04 мм/с2 на семпл. Если есть предложения по оцифровываю балансировщика прошу в ЛС.
акселерометр ADXL355
Я не поленился посмотреть-такого акселя у АД как то нет, совсем?
www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=ADXL355
А те, которые есть- прямо так и написаны “digital”.
То есть, вообще непонятно- где там брать аналоговый сигнал, который потом “сложно фильтровать”?
Если есть предложения по оцифровываю
К сожалению, делать такую работу “для души”- возможности нет: там довольно много работы даже не с написанием программы для МП, как таковой, а обязательная работа с “железом”: калибровка, температурные тесты и т.д.
У меня знакомый работает в фирме, производящей подобные стенды для “большой” авиации, так что объем мороки- мне примерно известен. Я Вам просто пытаюсь указать на подводные камни, пока вы на них еще не напоролись?
Спецы по МП сейчас не такая уж редкость: пошукайте в своем регионе, потому что коррекции в программе потребуются обязательно и писателя- лучше иметь под рукой.
Напилил Д16Т на заготовки и приступил к изготовлению диффузора.
www.facebook.com/oko.sterh/…/1329426657077124?pnre…
Вот, по характеристикам даже круче мировых аналогов, но в чем пока не говорят, все поздрее узнаем.
www.facebook.com/oko.sterh/…/1329426657077124?pnre…
Вот, по характеристикам даже круче мировых аналогов, но в чем пока не говорят, все поздрее узнаем.
Об этом же:
avia.pro/…/dvigatel-kotoryy-zhdali-miniatyurnyy-gt…
Об этом же: avia.pro/blog/dvigatel-kotory...-maloy-aviacii
Очередной KJ-66 под другим соусом. Проточная часть заимствована без изменений. Компрессор - жуть, а ведь этот узел основа двигателя.
Об этом же
Зато цену уже придумали… 8000$ !!! 😉
Компрессор - жуть, а ведь этот узел основа двигателя.
Мне кажется, что представленная на картинке 3d модель была осознано изменена под предлогом коммерческой тайны.
под предлогом коммерческой тайны
Нынче эта коммерческая тайна на любой каменной бабе в степи намалевана…😉
Кстати, судя по фотографии, двигатель на 3Д принтере напечатан (из пластика)…
в ТРД МТ требуется установка ТРЕХ опор (две радиальные и одна осевая) вместо обычных двух шариковых;
А почему бы вместо них ни использовать подшипники только цельно керамические.Износа и температура стойкие,да и по весу в два раза легче стальных.Обороты держат аж до100.000 об/мин.
И еще - в инете встречал продается комплект всей внутренней начинки турбины(кроме внешней оболочки и выхлопного сопла) , может кто встречал -как думаете как оно по качеству …что бы не заморачиваться на чертежи ,изготовление ,купил собрал ,что то свое внес в конструкцию- вот тебе и счастье.
jetcat Р60 разгонял до 165 000 об/мин.