Silnik

[Kacper]

Napęd rakiety będzie stanowił silnik hybrydowy z rury fi 200.
Jak już wiadomo będzie konstruowany przez Andrzeja i Roberta.
Jako, że prace nad nim zaczynają się od wyfrezowania u mnie na CNC zatyczek zbiornika przedstawiam poniżej projekt.

zatyczka górna:



zatyczka dolna:


zatyczka dolna widok2:


zatyczka dolna przekrój:


przekrój złożenia:



Wszystkie elementy będą spawane.

Materiały:
rura zewnętrzna 200x5 Pa38 długość 764mm - zbiornik podtlenku
rura wewnętrzna 100x2 Pa38 długość 800mm - komora spalania
zatyczka dolna pręt Pa6 długość 56mm
zatyczka górna - blacha Pa6 12mm

[przemo]

Mam pytanie jeśli można...
rura PA38 100x2 ma być użyta na wewnętrzną ścianę zbiornika gazu (a zarazem komorę ziarna początkowo bez ciśnienia) ?

Jeśli wierzyć tym żródłom :link1, link2 to przy założeniu, że PA38 to przynajmniej Alu ASTM B-241 6061-T6 to dla rury 4"x0,08"
ciśnienie rozrywania (wewnętrzne) 107 bar - czyli spoko
ciśnienie "zapadania" (zewnętrzne) tylko 15 bar - czyli byłoby cienko....
Albo nie te źródła, albo ja coś źle to czytam.

Wartałoby to zweryfikować.
pozdrawiam

( P.S. Robiloście już komorę w komorze ostatnio i działa. Jakią średnicę i grubość miała rura wewnętrzna?)

[Kacper]

Co prawda nie mam żadnego doświadczenia w tym temacie ale podzielam Twoje obawy.
Znalazłem rurkę 50x1 więc dla pewności będę mógł zrobić całkiem miarodajną próbę niszczącą w skali 1:2. Pospawam miniaturkę takiego zbiornika, na zewnątrz pójdzie rurka 80x3, całość napełnię wodą a ciśnienie dobiję argonem z butli.
Czy może ktoś ma doświadczenie w liczeniu tego typu obciążeń?

Poniżej materiały na silnik.

[karol]

Witam

zapowiada się wielka konstrukcja

Co będzie paliwem w tym silniku?

[andżej]

Cześć,
Obecnie latamy na silniku z komorą fi 45mm x 1,5mm. Ciśnienia w zbiorniku dochodzą do 60bar i nic się nie dzieje.
Natomiast rurka jest z PA7 i jej wytrzymałośc na rozrywanie to około 200bar, więc może znosić te 60bar bez problemów zwłaszcza że w środku nie jest pusto.
Test ciśnieniowy powinien być zrobiony z pełną komorą.

Andrzej.

[przemo]

Czołem
Wg przytoczonych powyżej źródeł, dla PA7 i podanych przez Andrzeja wymiarów faktycznie nie ma problemu.
Ciśnienie "zapadania" jest ok 80 bar.
Jesli projektowany zbiornik będzie też PA7 to przeliczę później jeszcze raz.

[przemo]

No ok to policzmy:
PA7 ma Rm min 360Mpa -> 52213 psi
W stosunku do nierdzewki z tabeli podzielone przez 75000 daje mnożnik odczytu 0,696
Ciśnienie zapadania dla 4"x0,083" (czyli ciut grubsza niz Wasza) to 431 psi * 0,696 = 300 psi = 20,68 bar !
Trochę lepiej niż wyszło wcześniej dla PA38 ale wciąż chyba niezadawalająco.
OK rozumiem, że będzie ziarno ale tylko Wy wiecie na ile można na nie liczyć. (twardość, dopasowanie kształtu, itp)
pozdrawiam

P.S. Korzystając z tych samych źródeł ciśnienie rozrywające podają ~160 bar. Czyli te "około 200bar" mniej więcej by się zgadzało.


edit:> Porównując np. rurkę ~100x3 dawałoby 55 bar

[robercik]

Cześć
O wytrzymałość ziarna nie martwię się. W prawdzie dużą świecę można złamać na kolanie, jednak ziarno z dodatkami można złamać jedynie za pomocą młotka.
Dobrze spasowane zapobiegnie jak sądzę zapadanięciu się komory spalania.
W trakcie pracy silnika nie ma już takiego zmartwienia, ponieważ różnica ciśnień spada do kilku barów.
Z drugiej strony, skoro rura 100x3 ma wytrzymać 50 bar na zapadanie to może warto się zastanowić nad modyfikacją? Z komorą 100x3 Możnaby testować szczelność zbiornika bez załadunku komory. Co o tym myślicie?

pzdr

[przemo]

Czołem
Jesli mogę podać swoją sugestię to o ile fi zewn ziarna nie sprawi kłopotu czy będzie 96mm czy 94mm (projektowo grubość ścianki podejrzewam, że jest sporo większa niż docelowo wypalana) to chyba dla świętego spokoju byłby to dobry krok. Przyrost wagi silnika nie powinien być znaczący. Dodatkowo jak wspomina Robert pozwoli na testy bez ziarna. Ponadto gdyby jednak testować cieńczą komorę z ziarnem to po teście można liczyć się z tym, że będzie kłopot z wyjęciem ziarna i umieszczeniu tam na powrót nowego gdyby coś miało się deformować.

(Ale wciąż mnie dręczy ta sprwa - tym bardziej, że nie wiem, czy wam nie namieszałem w temacie niepotrzebnie. O ile źródła są wiarygodne bo przewijają się w wielu miejscach te same, o tyle wciąż nie mam przekonania czy ich czytanie i tłumaczenie słowa collapsing jest prawidłowe - choć wszystko na to wskazuje (zginanie i łamanie byłoby inaczej). Sam jestem do tej pory zdziwiony taką sytuacją. Łuk romański był genialnym wynalazkiem już dawno temu i czemu nie ma przełożenia do tej sytuacji ciężko mi wydedukować. Może chodzi o większą powierzchnię zewnętrzną niż wewnętrzna(?)....
Tak czy owak przy jakiejś okazji warto byłoby przetestować tę sprawę badaniami niszczącymi.)
pozdrawiam

edit: znalazłem trochę wiedzy, fajne zdjęcia i filmiki -> link ..... robią wrażenie

[Kacper]

Pospawałem wspomnianą miniaturkę zbiornika do testu ciśnieniowego.







Rurka którą chciałem wykorzystać jednak miała ściankę 1,5mm dlatego została przetoczona i ostatecznie test został przeprowadzony z rurą fi 49mm ze ścianką 1mm +-0,1mm odległość między deklami 285mm.

Przed testem


Po teście


Poniżej filmik

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=sB-slivSias[/youtube]


Jak widać obawy były uzasadnione, ścianka zapadła się przy ciśnieniu 23 barów. Jest to więcej niż w danych wyszukanych przez Przemka ale trzeba pamiętać, że rura była podparta na końcach a tabela zapewne podaje dla rury o nieskończonej długości.
Jeśli chodzi o zaciśnięcie się rury na paliwie to nie ma takiej opcji, będzie pracować tylko w zakresie sprężystym.
Pocieszające jest to, że zbiornik nie stracił szczelności mimo sporego odkształcenia i to pomimo niezbyt porządnie wykonanych spawów.