Para aquellos que ingresaron al hilo por primera vez, lea el número anterior .
Carcasa del motor
En base a los datos obtenidos sobre la presión de los gases en la cámara de combustión, fue necesario seleccionar un material para el cuerpo que cumpla con estos requisitos. Nuestra presión máxima alcanza casi 25 bar. Sin más preámbulos y tratando de evitar el uso de materiales complejos, cuando fue posible, decidimos adoptar una tubería de acero DU-40 con un espesor de pared de 3 mm. La tubería correspondiente se compró con éxito del primer producto de metal laminado en el mercado. Desafortunadamente, el almacén de productos de hierro estaba al aire libre, por lo que la tubería estaba algo oxidada.
La limpieza con papel de lija y un "pétalo" de Lyosha (saludamos al Dr. Dew) no dio un efecto normal, y fue demasiado flojo para matar por este tiempo. ¿Por qué no probar el método químico para esto? De los productos químicos que estaban a poca distancia, solo había esencia de vinagre, ácido cítrico y sal, todos comprados en la tienda de comestibles más cercana. Por suerte, no había un recipiente adecuado para verter la mezcla vigorosa y remojar la tubería, era necesario construirla por el método dendrofecal desde otras cajas, utilizándolas como soporte, y entre ellas para bañar la película que quedó después de la aeronave., que se aseguró con clips de oficina. Pusimos una pipa en este crujiente sarcófago y lo vertimos con ácido acético, y para mayor efecto agregamos limón y sal disueltos en agua. La reacción comenzó al instante. Satisfechos con nosotros mismos, dejamos la pipa envenenada y nos fuimos el fin de semana con la conciencia tranquila.
El olor que nos recibió el lunes nos estaba carcomiendo los ojos y la nariz. Sí, no cubrieron el baño con nada. El olor a vinagre parecía haber impregnado las paredes. Incluso las ventanas abiertas no ayudaron, luego tuvimos que ventilar el estudio durante otros dos días, así que no repita nuestros errores: es mejor hacer esas cosas al aire libre o en un recipiente herméticamente cerrado. Sin embargo, el resultado de la limpieza de la tubería fue bastante satisfactorio: la tubería se limpió tanto por fuera como por dentro. Tenga en cuenta que después de aplicar la limpieza química, debe enjuagar bien con agua y secar el objeto a limpiar, de lo contrario, se cubrirá rápidamente con una película turbia en el aire. Mejor aún, proteja la superficie del contacto con el aire con pintura, barniz o aerosol de poliuretano. Pero estas son exclusivamente nuestras consideraciones estéticas.
Cálculo de la boquilla.
La boquilla es el elemento principal del motor de cohete (su K.O.), ya que dependiendo de la exactitud de su cálculo, puede obtener hasta + 30% de empuje en el mismo combustible con el mismo canal.
Nos acercamos al cálculo de la boquilla a fondo, en detalle sobre las matemáticas de su cálculo, el principio de funcionamiento, los procesos que ocurren y, de hecho, muchas cosas interesantes, puede leer aquí y elib.osu.ru/bitstream/123456789/8572/1/1805_20110824.pdf . También encontramos una herramienta Rocki-boquilla muy conveniente en el sitio (nos desplazamos hacia abajo en la página y buscamos el enlace correspondiente).
Descargue el programa, sustituya los valores calculados del cohete obtenido en Meteor en los campos apropiados (ver artículo) y obtenga el perfil de la boquilla en la salida. Procesamos los datos y dibujamos una hermosa boquilla en SolidWorks, respetando todas las dimensiones.
Además, debería haber habido un turner, pero no se incluirá en este tema, ya que el CNC-shka se negó a trabajar para mi amigo, el turner, y no pudimos llegar a él. Pero para el próximo episodio, definitivamente todo estará allí.
Puede descargar el modelo resultante utilizando el enlace al final del artículo.
Banco de pruebas, parte mecánica
Antes de lanzar el cohete, queríamos medir el empuje en el banco de pruebas para comparar los diagramas reales con los calculados por Meteor y verificar cuánto podemos confiar en sus cálculos. En principio, la cuestión del stand se había planteado durante mucho tiempo y su solución era inevitable y, como de costumbre, por ensayo y error.
La primera versión fue el uso como elemento sensible de una báscula de cocina de 10 kg con un potenciómetro conectado al eje de la flecha. Las básculas se compraron con éxito en una tienda en línea y se desmontaron para facilitar su uso. Pero en este momento, aparecieron los cálculos de empuje y el entendimiento de que el rango de medición de 10 kg sería pequeño, y no quería introducir un error en forma de palancas.
Luego vino la opción 2: usar una báscula de piso analógica (disco giratorio) para personas. Cuando se desmontó, en el interior había un resorte muerto y un sistema de palancas, extremadamente inadecuado para usar en el soporte.
Opción 3. No quería usarlo durante mucho tiempo debido a la baja velocidad de medición, sin embargo, tuve que hacerlo. Células de carga. Después de raspar el fondo del barril, encontré varios medidores de tensión de 50 kg y un módulo en el chip HX711 en casa.
El principal problema es que las galgas extensométricas resultaron no ser puente, sino medio puente. Bueno, tienes que poner 2 piezas. Por otro lado, esto es incluso una ventaja: obtendremos un soporte capaz de medir el empuje de hasta 100 kg, y la resolución del ADC en el HX711 de 24 bits nos permitirá medir con una precisión bastante alta. Al menos según nuestros cálculos. Cómo será realmente, comprobaremos el método más preciso: empírico.
Mientras tanto, Lyosha ensambló el marco del soporte a partir de un tubo con forma de 20x20, guías de acero y rodamientos lineales. Al principio pensamos que era posible poner a prueba el motor de tal manera que su vector de empuje se dirigiera hacia abajo, es decir, hacia el suelo, pero abandonaron esta idea a favor de la precisión de la medición, ya que al principio, el peso del motor presionará el sensor, lo que disminuirá a medida que se queme el combustible. En cambio, se decidió dirigir el vector de empuje paralelo al suelo, y protegeremos el soporte de avanzar moviéndolo con refuerzo o anclajes clavados en el suelo. Bueno, o presiónalo sobre la roca: veremos el sitio de prueba.
En la próxima serie, planeamos ensamblar completamente el soporte, atornillar la electrónica, ensamblar el motor, equiparlo con combustible, ponerlo en el soporte e ir a lugares desiertos para realizar pruebas de fuego. Quédate con nosotros, habrá muchas cosas interesantes.
El video en el artículo se puede ver aquí:
Enlaces:
Cómo funciona la boquilla Laval
Cálculo y construcción del perfil de la boquilla Laval
Software de boquilla Rocki
Modelo de nuestra boquilla