[Skyspy]

S-a vorbit in ultimul timp pe forum de elici intubate si micromotoare cu reactie insa putini stiu poate de un aspect foarte important de care depinde buna
functionare a acestor miniaparate.Si anume de echilibrarea agregatelor in miscare.Datorita turatiilor mari la care lucreaza, 25.000-100.000rot/min masele care
genereaza neechilibrul pot da nastere la vibratii puternice in lagare, care duc la deteriorarea lor prematura si la scaderea performantelor acestor masini.
Ca sa dau si un exemplu financiar elocvent:

Poti achizitiona o roata de miniturbina iesita din turnare la 90-100€.Daca i se da o gaura de fro fi 10mm in centru iti mai cere 30 de euro in plus si daca ti-o si
echilibreaza o cumperi la 200€.Deci in diferenta asta de fro 70€ poti vedea importanta operatiei de care pomeneam mai sus.

Propun ca tema de discutie un aparat simplu pe care l-am gasit pe un site nemtesc.Schema de functionare am inteles-o in principiu insa vreau sa despic firu-n
patru cu electronistii de meserie ca sa aprofundam materia in detaliu.

Aparatul se compune din doua suporturi pentru axul cu rulmenti si turbina pe el.Rulmentii sint suspendati pe niste piese prismatice care nu le permite deplasarea.
Aceste piese prismatice sint la rindul lor suspendate in doua piese in forma de U confectionate din tabla de otel de 0,4-0,5mm.In momentul antrenarii axului de
un motor de casetofon de exemplu actionat de o curea aceste doua piese in forma de U incep sa vibreze datorita neechilibrului.Aceste vibratii sint preluate de
o sirma de otel care le transimte unui senzor piezo de tipul celor de la pipserele de gasit aeromodelul dupa aterizare sau de la difuzoare.Senzorul piezo genereaza
tensiune alternativa care poate fi masurata cu un multimetru sau un osciloscop.Marimea tensiunii generate e proportionala cu marimea masei de neechilibru.

Imagini atasate

• 

[Skyspy]

Masurarea masei care genereaza neechilibru se poate face cum am zis in 2 moduri.Cu multimetru insa in acest caz se indica numai marimea masei iar locul trebuie
gasit prin incercari pe rotorul respectiv prin lipirea unor "greutati" din banda izolatoare in diferite locuri pe rotor pina amplitudinea tensiunii scade la zero sau aproape
dupa care se cintareste "greutatea" respectiva cu un cintar de bijutier si se shlefuieste o grutate echivalenta pe partea opusa cu 180 grade a rotorului.

Metoda a doua pe care vreau sa o aprofundam foloseste un osciloscop si un senzor cu infrarosu din alea care se folosesc la bariere(sau la pisatoare in tarile mai
dezvoltate :D ) si costa in jur de 10-15€.

Sigur un osciloscop nu e la indemina oricui dar prin aceasta metoda zice tipul de pe site se pot obtine rezultate de standard industrial.Cu aceasta metoda de masurare
se poate determina si locul unde este masa de neechilibru.

Metoda e urmatoarea:
Se foloseste un brat rotitor de virful careia e prins senzorul cu infrarosu.Se creaza pe ax un semn de marimea 10x2mm din banda izolatoare neagra.In momentul
rotirii axului vor aparea pe ecranul osciloscopului 2 semnale.Unul de la senzorul piezo in forma de sinusoida si altul de la senzorul cu infrarosu in forma de"cui" :D
Prin rotirea bratului cu infrarosu se cauta deplasarea "trigger peak"-ului (sa-mi explice cineva ce inseamna :D ) pina cind cele doua semnale se suprapun.In acest
loc este neechilibrul.

Se opreste instalatia se aduce semnul de pe ax in dreptul senzorului si in functie de polaritatea la osciloscop masa de neechilibru se afla ori pe partea cu senzorul
ori diametral opus acesteia.

Thumbnail atasat

• 

[Skyspy]

Locul se determina ca si la metoda cu multimetru se lipeste o bucata de scoci pe partea opusa senzorului si daca amplitudinea creste insemna ca e locul gresit si vine
diametral opus.Se alege greutatea astfel ca amplitudinea semnalului sa fie in apropiere de zero , se cintareste cu cintarul de bijutier si se polizeaza diametral opus
aproximativ aceeasi greutate.

Cam asa arata aparatul in realitate.Formatul a fost in pdf si nu am stiut cum sa import schitele in alt format asa ca am desenat din mina.(sorry pt. calitate)
Acum vin si eu cu intrebarile:
cite legaturi se pot face la osciloscopul ala si de la piezo si de la infrarosu?
de ce genereaza semnul ala de pe ax un "cui" pe ecranul osciloscopului cind poa sa se reflecte si direct de pe ax?
in cazul in care vrei sa echilibrezi intreg agregatul "compresor-ax-turbina" va trebui sa folosesti cite doi senzori si 2 osciloscoape?

Astept pareri,propuneri,discutii

Thumbnail atasat

• 

[Charly]

O sa incep cu...sfarsitul:
Nu se poate echilibra intreg agregatul din cauza ca nu ai mai sti de unde provine dezechilibrul. Vibratiile preluate de piezo ar fi de la ambele ( compresor+turbina ). Deci trebuie facute pe rind !

"trigger peak"-ul - ca sa fie pe scurt inchipuieti ca vrei sa scapi de semnale parazite si si atunci spui asa : valorile de la 0 la 0.7V sunt considerate 0 si val de la 0.7 la 5V sunt considerate 1. Ok, cind apare un semnal PESTE 0.7V si semnalul este mentinut o perioada minima
( parametru care se regleaza ) atunci la iesire generez un 1 logic ( indiferent de valoarea semnalului de intrare atit timp cit este in plaja 0.7-5 ). Si uite asa ma realizat un trigger. Peak-ul este ce spune si traducere = varf. Adicatelea varful semnalului pe care tocmai l-am trigerat.
Ideea, in cazul descris, este ca rezulta un varf din cauza ca mark-ul negru este mic.

Chiar de curind, cautind doc despre turbine, am vazut ceva similar cu ce ai descris tu dar...nu prea am avut timp sa aprofundez.
O sa mai "cercetez" si revin.

[bitex]

Cred ca multa documentatie se poate gasi de la echilibrarea giroscoapelor. Caut si eu.

[crystymoon]

dezechilibrul de masa se citeste pe axa sirmei senzorului piezo <poate sa fie si o bobina cu miez magnetic> iar markerul negru ptr. senzorul de infrarosu este doar un martor ptr. a aduce axul in pozitia axei amintite mai sus. Iar usurarea sau adaugarea de masa se face in aceeasi axa a sirmei de la piezo nu in axa markerului negru. Pentru axul complet cu turbina si cu compresor simplu
:doua rinduri de senzori si un osciloscop cu 4 intrari ,sau doua intrari cu doua montaje de comutare
sau cel putin asa ma duce pe mine capul. Oricum am cautat si eu despre masinile astea de echilibrat dinamic de mi s-a acrit si pauza numai poze vagi .

[Skyspy]

@ Charly-sa incep si io cu sfarsitul.Eu ma gindeam sa echilibrez intii compresorul dupa accea turbina si ultima data intreg agregatul.Si la nevoie cum zicea si Crystymoon
sa folosesti 2 senzori si 2 osciloscoape.
Apropos cite intrari are un osciloscop normal?

Cam ce frecventa ar trebui sa aiba osciloscopul sa obtii rezultate satisfacatoare.? Stiu ca vei spune cit mai mare :( .Am gasit de exemplu pe ebay osciloscop de 15MHz
la 69 €.La 50MHz la 170€ si 200MHz la 400-500€.

@Crystymoon -in legatura cu usurarea ,asta m-a frapat si pe mine inseamna ca ar trebui sa lipesti markerul exact pe masa de neechilibru si sa rotesti bratul cu infrarosu
exact paralel cu sirma intrucit axul are libertate de miscare numai pe orizontala.In rest daca ai lipit marcajul aleatoriu si rotesti bratul cu infrarosu dupa el nu obtii nimic.
O sa-i dau un e-mail tipului sa vad ce-a vrut sa spuna aici si sa explice mai detaliat.

In legatura cu bobinele cu miez am vazut si un astfel de aparat care se deplasa pe verticala si avea suportii de lagar pusi pe niste flotoare din polistiren expandat si
cufundati in ulei sau glicerina ca sa amortizeze si vibratiile pe verticala induceau un curent in bobine ce erau culese dupa aceea si duse la osciloscop.Dar asta e o metoda mai umeda :( cea cu cristalul mi se pare mai simpla si curata.

Tipul zicea ca senzorul piezo poate detecta la urma chiar si o masa de 0,005g care genereaza 0,2V la osciloscop.

[Charly]

Ok, este corect sa ech compresorul si turbina dar tot agregatul....CUM. Adica ce vrei sa mai vezi si de unde-ti dai seama, daca apar vibratii, care este locul cu pricina ?
Normal, dupa ce ai ech piesele, ansamblul trebuie sa fie ok !

Un osc. normal are 1-2 intrari. Peste sunt scule scumpe.

Frecventa, in cazul tau, nu este mare. Este foarte simplu : Vezi cu cite rot/min invarti axul si aflii frecventa de care ai nevoi :D

Sky dar din ce faci componentele ? Ai solutii ? ai gasit unde ?
Sau cuperi pe spare parts si-ti faci singur echilibrarea?
Pls spun-mi si mie ca sunt tare interesat !

Bafta

PS: semnalul de la piezo cred ca trebuie amplificat. Ar trebuii un filtru si o amplificare ca sa ai un semnal frumos si inteligibil. Ce zici ?
Poate-mi trimiti si mie pdf-ul ca sa inteleg mai bine ce spune tipul ala. O sa mai caut si eu diseara in arhiva ca de aprox. o saptamina tot "scotocesc" netul despre home made gas turbine.
Am inteles ca sunt doua carti care sunt de baza si mai este una in care-ti da proiectul intreg. O sa scot numele si-ti trimit. Si eu trebuie sa cumpar cartile astea

[Skyspy]

Aparat profesional.
@ Crystymoon-nu te intereseaza bile de ceramica din S3N4 nitrid de siliciu.Se pot adapta la rulmenti seria 608.Au duritate in apropierea diamantului si se pot folosi
pina la 300°C.1€/buc. iti trebuie 11 buc. la un rulment.

Imagini atasate

• 

[Skyspy]

.....

Imagini atasate

• 

[Skyspy]

....

Imagini atasate

• 

[Skyspy]

.....

Imagini atasate

• 

[Skyspy]

@ Charly-La asamblare chiar daca cele doua rotoare sint echilibrate pot sa mai apara mici vibratii si ma gindeam sa folosesti cite un piezo pentru fiecare lagar.

Daca invirt axul la echilibrare cu 1000rot/min citi MHz trebuie sa aiba osciloscopul?
Carti am pina acum fro 3 despre turbine.Teorie mai stiu cit de cit dar praktika :D aia ne omoara.Daca te gindesti la performante mai modeste si ma refer la o tractiune
de pina la 3kgf poti folosi cartea lui Kurt Schreckling aparuta prin 92-93 care e tradusa si in engleza.El a facut compresorul din placaj de aviatie si turbina din tabla de
inox de 2mm.Dar iti trebuie neaparat un strung ca sa centrezi anumite piese si un aparat de sudura Mig Mag sau Tig.As putea scana planurile dar toate sint in germana
si sa ma apuc acum sa traduc toata documentatia ar fi o munca de Sisif.Mai simplu ar fi sa cumparati unul sau mai multi cartea respectiva din Anglia ca doar engleza
stie toata lumea. :D

[Skyspy]

Am gasit pe amazon.co.uk .Cartea e tiparita in 94 si costa 15 lire sterline.
Vad ca e html si nu apare pe ecran.Dar dati la search si gasiti la sigur.

Fisiere atasate

•  Amazon_co_uk_Search_Results_All_Products_Kurt_Schreckling.htm (33.64K)
  Number of downloads: 127

Aceasta postare a fost editata de Skyspy: 31 October 2005 - 09:04 PM

[Charly]

Este corect dar vibratiile se transmit bine prin metal. Daca ai o vibratie intr-un lagar o s-o vezi si pe celalalt piezo. Asa cred !
By the way : este nevoie doar de un senzor IR si 2 piezo, daca vrei sa faci echilibrarea asta.

Ok, ai oscilatie/sec deci 1000rot/min inseamna 16.6rot/sec adica 16.6HZ. Deci frecventa este mica si ai nevoie de un osciloscop slabut ( primu din lista ta ).

Din pacate eu inca nu am nici o carte. Trebuie sa cumpar neaparat.
Da, carte lui Kurt este una din cele 3 recomandate.
Stai linistit, D-mne fereste sa traduci cartea !!!


Practica bat-o vina este muma tuturor necazurilor :D Cu teoria stam bine...
Ce materiale vrei sa folosesti si la ce turbina te-ai gandit ?
Cite Kgf vrei ? Turatie ? Faci toate piesele ? Ai planuri ( Acad, etc. )?

SUnt mari probleme cu netu ( tot cade reteaua ). O sa caut la noapte doc de care spuneam. Sper sa mearga mai bine

[Skyspy]

Si cum pot lega atunci la osciloscop cei doi senzori ca sa-mi dea doua semnale pe ecran.Exista ceva distribuitor sau ceva in genul asta?
De construit nu vreau sa construiesc deocamdata nimic.Aici nu ai timp si chef de hobby.Ar trebui sa dispui si de un atelier bine utilat cu strung si freza cel putin.
Adun deocamdata material documentar de prin reviste de la constructorii amatori care-si construiesc singuri asemenea masinarii si dau solutii simple constructive.
Si mai dau sfaturi practice pentru cei care vor sa-si construiasca asemenea masinarii :) (vezi articolul de fata) dar care sint realisti si stiu ca nu poti construi asa ceva
pe genunchi si numai din pila.

In Ro. sint si conditii vitrege pentru constructorii amatori.Lipsa de documentatie dupa cum ai spus si tu,lipsa de materiale pe care sa le gasesti la fier vechi si asa de
exemplu in loc sa iei un petec de tabla de inox cu citva centi in ro. iti cere sa iei o coala inteaga cu sute de euro.Dupa aceea nu sint utilaje hi-tech ma refer la taietoare
cu laser pentru a taia tabla de inox daca vrei sa-ti faci o turbina, ca daca-l tai cu bonfaieru iti vine a f**e pina-l termini.Si nu in ultima instanta problema financiara.Cine
crede ca poa sa faca un motor cu turbina cu 50-100€ se inseala amarnic.Cum am mai amintit si in alte articole.Ar trebui lucrat in grupuri.Cel putin in Bucuresti unde
sint atitia modelisti si pasionati un grup de 5-10 pasionati care sa rupa de la gura 5€ pe luna pentru hobby care cred ca n-ar fi mult ,ar reusi cred intr-un an sa construiasaca o asemenea bijuterie.

Daca se creaza un astfel de grup am putea deschide un thread nou cu motor cu reactie home-made, daca nu continuam sa vorbim de ele asa printre picatele cum am
facut si pina acum.

[Skyspy]

Aici e osciloscopul de care pomeneam cu 69€.
Am vazut ca sint si din alea cu 2 canale.E drept mai scumpe.N-ar fi bun unul din ala sau poti sa scoti 2 semnale si pe unul din asta simplu.

Imagini atasate

• 

[Charly]

Sky,

Scuze, am scapat din vedere ca ai nevoie de 2 intrari.
Deci ai nevoie de un osc de freventa mica si 2 intrari !
Chiar, si daca vrei sa testezi tot ansamblul schimbi doar mufa de la piezo.

Apropo de piezo: se poate folosii si un accelerometru. Nu am vrut sa spun pt ca nu eram sigur de sensibilitate dar...MERGE.
Il am deja pe masa, cu tot cu microcontrolerul pe baza de PIC, si o sa fac niste teste.

He,he, ce bine ar fi sa facem un grup dar....nu este suficient numai vrutul !
Referitor la materiale o sa fac o lista de intrebari ca poate tu cunosti mai bine. Eu nu sunt prea lamurit ce reprezinta.

Uite balancerul de care vorbeam. Poza a fost tare mica si am incercat s-o fac un pic mai mare
Oricum ideea este ca pot sa-l fac fara probleme ( mec+el ). Este partea ce mai usoara :)

Bafta

Imagini atasate

• 

[Skyspy]

Am vazut pe ebay niste cintare miniatura care cintaresc pina la 150g cu rezolutie de 0,05g.Nu ar fi bun piezoul de la ele ca ma gindesc au o sensibilitate mai
mare fata de pipsere sau difuzoare.

[Charly]

Deci, cum spuneam, cel mai bine este sa folosesti un accelerometru. Doar lasa-mi putin timp si-ti spun EXACT care este cel mai bun. Sa consult datasheet-urile si sa fac niste probe.
Nu are rost sa faci investitia cu cintarul si apoi sa-l demontezi !
Un cintar de genul asta ( adica cu rezolutie mare ) este bun ca sa cintaresti piesele !
La ce pret sunt ? Sunt si cintare cu plaja mai mare dar cu aceasi finete ?

[Skyspy]

Cintarele astea sint cred ca chinezoaice si costa la 10-15€.Cele care cintaresc pina la 3-5kg au rezolutie de 0,5-1g.
Cele profesionale incep de la 60 si se termina la 150€.

[D3xt3r_Jr.]

legat de motoare am tot vazut in planuri la materiale
ca se foloseste un aliaj numit V2A acuma ce inseamna??

[bitex]

Nu se scrie asa, dar asa se pronunta (pe vremuri)... E vorba de o marca de otel inoxidabil. Denumirea mai este folosita pe ici, pe colo, dar simbolurile s-au schimbat.

[D3xt3r_Jr.]

danke! nenea bitex

[Skyspy]

Se scrie V2 si e marca de otel inoxidabil obisnuit.Iar V4 tot marca de otel inoxidabil dar rezistent la acizi,saruri etc.

[Charly]

Ok, uite ce spune un tip :

Pt shaft : The critical rotational speed ( first natural frequency ) for this shaft will be much higher than max rpm allowed, ie 70K rpm. High tension steel is nice for making this shaft.
Cam ce fel de otel este asta ?

Pt turbina indica, mai ales din cauza temperaturii :Inconel 713LC. Nu cunosc si chiar nu stiu daca se poate obtine aici.
Aici spune ca cel mai important este sa centrezi turbina !!!

Pt compresor : nu stiu nimic !

Pt shaft tunnel : Al. Este aluminium sau dural ? Nu-l afecteaza temp ? Nu ajunge si la el caldura, spre iesire?

Pt ceramic ball bearings : capable of working under 70k rpm and 300 deg C. Daca pui bilele indicate de tine in rulmentii indicati de tine este ok ? Rulmentii ( adica ce mai ramine fara bile ) rezista la rpm-urile si tem-urile astea mari ?

Deocamdata atit ca ti-am pus sufic. intrebari :)

Inca nu am apucat sa testez accelerometrul dar, dupa ce scap de niste proieste care trebuie predate, o sa-l pun pe o buc. de metal si sa produc vibratii. Sunt curios de indicatii.
Oricum balancer-ul pot sa-l fac in intregime ( mec+el). Destept frumos si cu afisaj LCD fara sa mai fie nevoie de osciloscop

Bafta

[vertigo]

scuze ca ma bag si eu asa fara treaba. De ce ati vrea sa o luati de la zero sa produceti o astfel de turbina cand e super simplu se iei una care stii ca a functionat de pe o masina. Skyspy din cate am inteles eu tu stai prin Germania, la dezmembrari gasesti astfel de turbine super ieftin si ca sa-ti dau o idee masinile mazda mai vechiute au turbinele chiar mici asa ca se pot folosi lejer.

[Marinaru]

Charly, la 3 Nov 2005, 03:21, a spus:

1) High tension steel is nice for making this shaft.
Cam ce fel de otel este asta ?

2)Pt turbina indica, mai ales din cauza temperaturii :Inconel 713LC. Nu cunosc si chiar nu stiu daca se poate obtine aici.

3)Pt shaft tunnel : Al. Este aluminium sau dural ? Nu-l afecteaza temp ? Nu ajunge si la el caldura, spre iesire?

1) Otel martensitic;
2) Exista si in standardele romanesti sau ISO inconeluri!
3) Shaft tunel nu se poate prelucra din aluminiu...aluminiul nu este prelucrabil prin aschiere...deci firesc ar trebui sa fie un aliaj de aluminiu, chiar daca pe viitor isi pierde proprietatile mecanice si se comporta ca un aluminiu, datorita decalirii de pe urma temperaturii!!!

Aceasta postare a fost editata de Marinaru: 03 November 2005 - 12:30 PM

[D3xt3r_Jr.]

Marinaru, la 3 Nov 2005, 10:48, a spus:

...aluminiul nu este prelucrabil prin aschiere...

Nea Marinare trebuie sa te contrazic
asa de frumos se prelucreaza pe strung aluminiu daca in loc de emulsia aia ce se foloseste la racire se pune petrol(lampant acolo petrol sa fie) mi-a zis tata ca merge si chiar mi-a facut piese asa ca incet si cu petrol se poate prelucra

[Marinaru]

D3xt3r_Jr., la 3 Nov 2005, 16:25, a spus:

Marinaru, la 3 Nov 2005, 10:48, a spus:

...aluminiul nu este prelucrabil prin aschiere...

Nea Marinare trebuie sa te contrazic
asa de frumos se prelucreaza pe strung aluminiu daca in loc de emulsia aia ce se foloseste la racire se pune petrol(lampant acolo petrol sa fie) mi-a zis tata ca merge si chiar mi-a facut piese asa ca incet si cu petrol se poate prelucra

Nea dextere, iar afli de la taticu si nu vorbesti in cunostinta de cauza!...aluminiul NU SE PRELUCREAZA PRIN ASCHIERE daca ai tolerante riguroase indiferent de mehlemurile pe care le torni tu...sigur apar deformatii plastice si variatii de rugozitate! Referitor la pieasa descrisa mai sus, imiagineaza-ti ca prelucrezi o cota interioara, dupa care trebuie sa o prelucrezi si pe exterior...sigur cota interioara va avea de suferit in final...altfel, daca lucrezi pentru artizanat, pesti si lampadare de aluminiu sau manere de bricege, da, ai dreptate...deschidem un topic nou si despre asta! Putem sa strunjim si sapunul de la baie!

Aceasta postare a fost editata de Marinaru: 03 November 2005 - 04:54 PM