PCP

ГидроПневмонасос (было:Маслонасосы)

xren 12-03-2009 12:53

перемещено из PCP online


Такой вот вопрос, ведь есть-же тут автомотовладельцы.
Какое давление и производительность можно ожидать от маслонасоса как в двигателях (нечто бюджетное имеется в виду).
Поясню к чему: одна из проблем создания малогабаритных низкопроизводительных компрессоров - высокая механическая нагруженность коленвала, редуктора и тд. А если заменить это гидроцилиндрами? Как дожим домкратом, только подача масла постоянная, и золотником переключать направление - впуск/сжатие..
~Dimon~ 12-03-2009 01:55

В совкотазах вроде шестеренчатые, несколько бар, давление пропорционально оборотам.
Спрашивать на авторазборках.
Нужно применять схему мультипликатора, все это будет иметь большую длину и вес, но работать вроде бы должно.
Может взять готовый насос типа Хилла, и гонять его гидроцилиндром?
DiXXX 12-03-2009 02:18

Можно взять готовый насос от гидравлического Ситроена http://www.youtube.com/watch?v=QrjFyehcfDU Давит он нормально, люди на 250 бар манометры ломали cx.podolsk.ru
~Dimon~ 12-03-2009 03:09

Ага, ценник небось за килобакс зашкаливает?

Схемка, не столько принцип, сколько компоновка:

click for enlarge 355 X 307  5,9 Kb picture

Разность диаметров штоков, равна корню квадратному из разности давлений.

Переключать по пикам давления, когда происходит упирание поршня.
Или можно снизу штырек вывести, для концевиков.

DiXXX 12-03-2009 03:13

quote:
Originally posted by ~Dimon~:

Ага, ценник небось за килобакс зашкаливает?


Да по разборкам полазить- наверняка найти можно. На Подольском форуме вроде тысяч за пять продавали такой.
xren 12-03-2009 10:49

quote:
Originally posted by ~Dimon~:

Разность диаметров штоков, равна корню квадратному из разности давлений.


Да-да, именно оно. Только на обратный ход еще первую ступень надо, иначе при низком давлении масла и вменяемых габаритах производительность ну очень никакая получится. Она будет производительность насоса деленое на коэффициэнт усиления. Ну и переключатель все-же хочется механический, но без мертвых точек. Что-то типа ножиков которые сами туда-сюда открываются/закрываются -пружины и две защелки в крайних положениях.
Borshevich 12-03-2009 10:57

Вот тоже проблема, масло гонять... Посмотри на маслокомпрессорныее блоки для силовых гидравлических цилиндров - просто, сердито, компактно, производительно, давления - страшные, там 1000бар - говно вопрос, эт вам не воздухь
Еврей 12-03-2009 10:57

кажись от 2 до 4 минералкой холодной по показометру на доске приборов ВАЗ 2106 получали, потом гайку с поджима пружины клапана сняли и оно упало до 3. там две шестерни гонят масло в клапан прикрытый шариком и поджатый пружинкой
~Dimon~ 12-03-2009 14:37

На первую ступень имеет смысл автокомпрессор, так проще, только нужно выбирать хороший мембранный, что бы не перегревался, и прерыватель был электронный.
Еще подумалось, двигатель маслонасоса выбирать с небольшим крутящим моментом, но большими оборотами, что бы использовать инерцию ротора по полной (маховик), по идее это должно уменьшить массогабарит.
xren 13-03-2009 01:21

quote:
Originally posted by ~Dimon~:

На первую ступень имеет смысл автокомпрессор


Так с того и началось, что с автокомпрессором возиться не хочется.
Хочется один двигатель чтобы был.

Подумавши идея с переключением давлением понравилась. вот така хрень пока-что нарисовывается. Поворачивать через храповичек с приводом от цилиндра на входной магистрали. Повысилось давление сверх меры - поворачиваем (либо поршень в одну из МТ приехал, либо золотник в мертвой зоне стоит). поворот на 45 градусов - реверс направления.

click for enlarge 640 X 650 26,6 Kb picture
click for enlarge 640 X 650 21,9 Kb picture

Конечно-же не сам придумал... Соответственно мысля: может где-то в доступных изделиях такое можно поискать?

~Dimon~ 13-03-2009 10:57

Не пойдет, еще слив нужен, примерно вот так:

246 x 191

Подобные пневмопереключатели с электрическим управлением видел в дверях новых троллейбусов

xren 13-03-2009 13:38

quote:
Originally posted by ~Dimon~:

Не пойдет, еще слив нужен, примерно вот так:


Там есть слив
click for enlarge 566 X 250 10,7 Kb picture

А троллейбус - ктож пустит дербанить. Разве что находу между остановками )
И еще подумавши: согласен, компрессор на входе лучше в качестве первой ступени. По крайней мере зависимости от входного давления не будет. А то вдруг приспичит гелий подожимать

xren 26-03-2009 19:32

Пятницо близится
Продолжаем разговор.
В итоге остановился на насосе НШ-6 (шестеренный, 160 атм рабочее, ок. 20л/мин). цена около 1 тыр. примерно 1.5кг. Примерно с полкирпича, ага.
200 x 200

Гидрораспределитель 1РЕ6 (ВЕ6) 574 (А/Е) - с одним электромагнитом 12В двухпозиционный (А-впуск, B-слив и наоборот). еще около 2 тыр и 1.5кг. чуть поменьше насоса, но подлиньше.
click for enlarge 695 X 436 51,3 Kb picture

Пока в общем в бюджет ручного насоса укладываемся. Вес и габариты терпимые для автомобильного/поквартирепереносильного устройства.

Следующий вопрос: цилиндр ВВД.
Гидроцилиндр вполне красиво получается из цилиндра от 3т домкрата. внутренний Ф 30мм.
А вот воздушный - надо бы внутренний 17-20мм диаметром, и длиной 120. Самому достаточно проблемно такое точить/полировать. А если взять цилиндр от газовой стойки (нивы например, оно как раз 20мм). И в качестве гильзы запихать в железяку, в которой уже и монтировать клапана всякие, ребра для охлаждения, крепление. Есть смысл?


~Dimon~ 27-03-2009 03:12

Насос и переключатель, уже 3 кило, а еще ведь двигатель, компрессор, сама дожимка, небольшой ресивер, станина, кил под 10 набежит...

В моем китайском домкрате цилиндр идет волной!
Похоже трубу ни кто не растачивал до правильной формы, просто слегка полирнули внутри, видать от того и уплотнение там манжетой.

xren 27-03-2009 12:40

quote:
Originally posted by ~Dimon~:

Насос и переключатель, уже 3 кило, а еще ведь двигатель, компрессор, сама дожимка, небольшой ресивер, станина, кил под 10 набежит...


Думаю даже чуть побольше будет. Даже без компрессора и ресивера. Двунавправленный гидроцилиндр позволит работать без внешнего давления, так-что это приятные опции, увеличивающие производительность. Если делать однонаправленный ГЦ, то можно и репеключатель попроще и полегче поставить, типа пилота ПВЕ, примерно 0.6кг вместе с соленоидом. но тогда давление точно нужно. В любом случае это не альтернатива компрессорам за 100 тыр, и не замена мобильным ручным насосам. Это девайс, который стоит в углу, при необходимости может перевозиться/переноситься и позволит накачивать резервуар примерно с производительностью ручного насоса, но без физических усилий. К нему еще простейший контроллер с датчиками давления и температуры двигателя и пневмоцилиндра - и путь маслает потихоньку.

А по цилиндру - значит не абычто надо пихать. У меня в домкрате поршень дюралевый Ф30мм, в минус 0.2мм длиной 30мм, Ходит чисто, не скребет. Собственно другого от него не требуется. А родной шток был да, с манжетой, но какой-то иппланской, пробовал сначала ее поставить - травит. Пока оставил с резинками. Домкрат "ЗУБР", вроде все по русски, но где оно реально производится - хз.

xren 30-03-2009 17:33

Продолжаем потихоньку.
Поршень пневмоцилиндра. средняя наружняя канавка - под фетровое колечко. В нее через радиальное отверстие и через осевое в штоке подается малсо из камеры обратного хода гидроцилиндра. Идея с забором воздуха через отверстие в цилиндре категорически не нравится. Не хочется чтобы уплотнение проезжало через что-то некруглое. Поэтому клапан в поршне. Полагаю хватило-бы и лепестка обычного, но незнаю из чего сделать, как крепить - а такой клапан у меня исправно в домкратнасосе работает.

click for enlarge 868 X 882  48,6 Kb picture
~Dimon~ 31-03-2009 12:52

Мертвый объем на всяких зазорах и в проточке манжеты, для степени сжатия 20...25 будет просто огромный.
xren 03-04-2009 17:05

Приехал заказанный НШ-6. В задумчивости чешу репу: чем крутить?
Рукой оно не проворачивается. Посоветуете что-нибудь? желательно из легкоавтомобильной тематики, чтобы 12В. Стартер наверное не подойдет по ресурсу?

По прежнему не знаю как закрепить лепесток клапана. Разве-что отогнуть ему под углом 90 градусов ножку, просверлить в донце поршня отверстие, и шпонкой туда заклепать?
А с манжетой у меня и в домкрате неахти получилось. На первых порах, наверное попробую с резинкой. Посмотрим как быстро схавает.

~Dimon~ 03-04-2009 18:48

Может клапан сделать конус по конусу?
Оставить при этом острые кромки на плоскости поршня (не снимать фасок), притереть конуса и шлифонуть по плоскости поршня в сборе.
По идее мертвый объем будет мизерный.

А чем крутить - сперва надо найти характеристику насоса, прикинуть какой крутящий момент и обороты нужны для обеспечения выбранного давления/производительности.

xren 03-04-2009 21:41

quote:
Originally posted by ~Dimon~:

Может клапан сделать конус по конусу?


В реальности так и будет. Когда делал в домкрате клапан - оставлял головку штока побольше, затем притрамбовывал и пришлифовывал его к фторопластовому седлу, после в сборе сошлифовывал втулки с клапанами до плоскости пробки. (у меня оба клапана выходят напрямую в цилиндр). Держит отлично, открывается правда от 2+атм: чем и хорош лепесток, его гораздо мягче можно сделать и в крайних случаях забирать воздух без первой ступени вообще.
quote:
Originally posted by ~Dimon~:

А чем крутить - сперва надо найти характеристику насоса, прикинуть какой крутящий момент и обороты нужны для обеспечения выбранного давления/производительности.


А в этом нам поможет ПДФ. В итоге если не борзеть и ограничиться 2000 об/мин, получается 12л/мин производительность, 180 Н*м Крутящий момент для 160атм. 3кВт потребляемая мощность. Правда я не совсем представляю, что эти цифры значат.
Крутящий момент - это в чем? При рычаге в 1м усилие 180Н будет?
Мощность вообще какая-то заоблачная. Такие двигатели-то хоть бывают?

ПС. Да уж.. Беглый поиск по гуглу оптимизма не прибавляет. легковые стартеры в основном 1 - 1.1кВт, правда и оборотов у них побольше.
Может отказаться от возможности автомобильного питания?



перемещено из PCP online
xren 04-04-2009 12:14

Перенес сюда, поскольку шагнуло чуть дальше пустой идеи. Вдруг кто присоединится.

В общем нашел двигатели. типа АИР90L. Вполне бюджетно, около 3000 р. 3-4 кВт, 3000 оборотов. Но вот вес 20-25кг ))

Кстати потребляемую мощность можно снизить, не прибегая к установке концевых датчиков для переключения направления. Можно переключать по давлению, но пропорционально. давление масла*КУ больше, чем на 4-5 атм превысило выходное давление - значит поршень уперся, можно переключать.

xren 04-04-2009 17:59

quote:
Originally posted by xren:

3-4 кВт, 3000 оборотов. Но вот вес 20-25кг


Вот ведь как оно получается. Если хорошо подумать, и понять что реально можно сделать, и что необходимо-достаточно.

Скажем меня вполне устроит, если оно будет забивать резик 120кубиков с нуля до 250 за 15 мин (полторалитровый баллон за 3.5 часа, с нуля). При этом я вполне могу обеспечить входящее давление воздуха в 5 атм. Пересчитываем еще раз. и вуаля! вот оно. И оборотов уже надо не 2000 а 160. и мощность не 3кВт, а 450 ватт. Гораздо реальнее стало выглядеть?

xren 04-04-2009 23:54

quote:
Originally posted by BDA:

Это сказка.


что именно? конструкция или цифры? Конструкция - суть обычное дожимание домкратом с автоматической подачей масла и реверсом. Ничего сказочного.

Цифры могу только рассказать как считал. Возможно где-то и сказка, но не на порядок.
Итак дано: на входе 5атм(это важно).
Ф поршня насоса 20мм., площадь 3.1 см.кв.
Ф поршня гидроцилиндра 30мм., площадь 7 см.кв.
Объем камеры сжатия 31кубик.
Объем камер гидроцилиндра 70+62=132 кубика (прямая и реверсная).
итого потратив на 1 цикл 132 кубика масла отправляем в резик 155 кубиков воздуха.

забиваем резик 120кубиков забиваем до 250атм. это 30 литров.
для этого нужно перекачать 30*(132/155) =25.5л масла.
Хотим сделать это за 15 минут. 25.5/15 = 1.7л/мин - необходимая производительность насоса.

Открываем даташит на насос.
Производительность=(Объем раб. камеры * оборотов в мин * КПД объемный)/1000
Объемный КПД насоса 0.9, (на самом деле 0.92..0.94)
объем рабочей камеры 6.3 кубика.
1.7 = (6.3 * Обороты * 0.9) /1000.
получилось 300 об/мин (хм...)

Мощность=(Производительность * Нагн. давление)/ (60 * общий КПД)
общий КПД 0.8 (по справочникам 0.83..0.85)
Нагнетаемое давление 250*(3.1/7) = 110 атм. (11 МПа).
Итого мощность = (1.7 * 11)/(60 * 0.8) = 0.39 кВт.б до 300атм - 560 ватт.

Так менее сказочно? Первый раз где-то ошибся в оборотах а в мощности не учитывал КПД.


xren 05-04-2009 14:46

Потери на трение, просачивание масла - учтены. в различных КПД.

А. Ну там на первой странице я в цифирях ошибся, да. Когда считал крутящий момент, ошибся как раз на порядок. В формуле МПа, а я туда бары загнал. Правильно будет
крутящий момент = (Объем насоса*Давл. нагнетания)/(2Пи * КПД гидромеханич.)
Гидромеханический КПД связки насос+распределитель+цилиндр в пределах (0.9*0.9*0.98) =0.8
ДАвление нагнетания для 300 атм на выходе 300*(3.1/7) 133атм. (14МПа)
Получаем крутящий момент=(6.3*14)/(2Пи * 0.8) = 17.5 Н*м
А я-то думаю, что это у меня никак не получается редуктор найти.

На тракторе Т-25, используется насос НШ10, давление в гидросистеме 175атм.
Это крутящий момент на валу насоса должен быть 34.8 Н*м.
Если оно крутит насос коленвалом, то на 1800 оборотах в минуту мощность должна быть 34кВт, чего тамошний двигатель выдать не может. Вот и проседает. Исключительно мое мнение, составленное по данным из сети. В живую я т-25 не разбирал никогда.

ZDL 05-04-2009 15:50

Я делал простой компрессор. С маслом не заморачивался. Кривошип держит отлично, при диаметре последней ступени в 6мм. Но необходимая мощьность эл.двигатель получалась не менее 1кВт., для накачки резика 0,2л приблизительно за 10-15 минут. А ведь ещё нужно охлаждение. Вообщем вырисовывается стационарная установка .
xren 05-04-2009 16:19

Относительно стационарная.
Пока-что в массовый буджет упали насос и распределитель - 3 кг.
Мотор редуктор, еслроссийский использовать около 17кг.
Есть замечательные итальянские вроде серии MU, XC - но никак не могу толком найти цены на них. Они примерно по 10кг. Около 5-8 тыр.
Требуемая мощность зависит от оборотов двигателя, и соответственно от производительности. Последняя ступень у меня 20мм - тут не такой уж и простой кривошип потребуется.
Mehanic 05-04-2009 18:56

Самое по моему простое это компрессор от холодильника ( доступно. тихо. хорошее давление) плюс домкрат(доступно. просто. небольшая доработка) на дожим. Можно добавить ножной привод или на рукоятку мотор.
xren 05-04-2009 20:57

quote:
Originally posted by Mehanic:

или на рукоятку мотор


Еще не забыть привод перепускного клапана домкрата. А так-же редуктор, эксцентрик, тягу и крепление всего этого.
А вообще это оно и есть. Только по другому оформлено. Механическое преобразование вращательного движения в возвратно-поступательное заменено гидравлическим.
Mehanic 05-04-2009 21:27

quote:
Originally posted by xren:

А вообще это оно и есть. Только по другому оформлено.


Экономически и энергетически, а также в плане технического воплощения это все же разные вещи.

~Dimon~ 06-04-2009 20:45

quote:
Originally posted by xren:

А в этом нам поможет ПДФ. В итоге если не борзеть и ограничиться 2000 об/мин, получается 12л/мин производительность, 180 Н*м Крутящий момент для 160атм. 3кВт потребляемая мощность.

Что то не то, я насчитал 37,7кВт.
P(Вт)=180Н/м*2Пи*33,33об/сек.
Вообще вот: ru.wikipedia.org

Надо урезать осетра в плане давления и производительности.

xren 06-04-2009 21:19

А урезал уже, только на этой странице. Я-ж грю, ошибся с подсчетом крутящего момента. В 10 раз. Ну и производительности пока хватит 1.7л (масла) - это 300 об./мин. 560 ватт и получилось.
Мотор-редуктор в принципе выбрал. С двигателем 0.75кВт 2800 об.мин 12кг. (1400 об/мин - 13,5кг).
вот только кто-бы продал, да с пересылкой. разосал запросов, жду

PCP

ГидроПневмонасос (было:Маслонасосы)