Текущее время: Вс ноя 18, 2018 11:27 pm




 Страница 2 из 2 [ Сообщений: 30 ]  На страницу Пред.  1, 2
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Измерительный стенд
СообщениеДобавлено: Вт фев 05, 2013 5:52 pm 

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 3:01 pm
Сообщения: 205
slavich77 писал(а):
что на стенде измерять? Силу тяги?

Полный импульс.

Затея предусматривает оценку потерь от внутренних вставок в двигательные отсеки,
а также измерение полного импульса пенных двигателей.
Естественно, разделив полный импульс на массу воды, получим удельный импульс.

В какой-то мере - реконструкция древних аппаратов.


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Измерительный стенд
СообщениеДобавлено: Вт фев 05, 2013 5:59 pm 
администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Чт янв 01, 1970 4:00 am
Сообщения: 128
Откуда: Новый Уренгой
а стенд для измерения силы тяги для этих целей не подойдёт?


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Измерительный стенд
СообщениеДобавлено: Вт фев 05, 2013 6:07 pm 

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 3:01 pm
Сообщения: 205
slavich77 писал(а):
а стенд для измерения силы тяги для этих целей не подойдёт?


Конечно, подойдет !
Более того, именно так все и делают - оцифровывают показания тензодатчика.

Но электроники и на работе хватает. А тут получается, что можно мерять хоть на колесе перевернутого велосипеда.


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Измерительный стенд
СообщениеДобавлено: Вт фев 05, 2013 6:18 pm 
администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Чт янв 01, 1970 4:00 am
Сообщения: 128
Откуда: Новый Уренгой
а я думал под это дело кухонные электронные весы раскурочить. Хотя можно и механические присобачить с видеофиксацией....


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Измерительный стенд
СообщениеДобавлено: Вт фев 05, 2013 7:41 pm 

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 3:01 pm
Сообщения: 205
slavich77 писал(а):
а я думал под это дело кухонные электронные весы раскурочить. Хотя можно и механические присобачить с видеофиксацией....

Механические весы могут при резком нагружении выдать собственные колебания (груз на пружинке - потянули и отпустили). Эти пульсации не всегда можно отфильтровать при последующей цифровой обработке. Во всяком случае, у меня из дешевого безмена получился стенд с погрешностью 10-15 процентов, после обработки пульсаций.
Электронные весы на тензодатчиках - жесткость пружин высокая, и пульсации если и могут быть, то на высоких частотах, которые двигателем не возбуждаются. Но могут вылезти собственные частоты других упругих элементов конструкции - платформы, системы крепления двигателя, подставки для весов а-ля стол.

Маятниковый стенд при условии жестких рычагов (колесо) не может иметь никаких пульсаций по самой сути своей работы. Конечно, тягу он не меряет. (у водореактивных двигателей закон изменения тяги легко рассчитывается с приемлемой точностью)
И, как я убедился после "глубококопания", для маятника Константинова погрешность 2 процента - отнюдь не предел.


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Измерительный стенд
СообщениеДобавлено: Вт фев 05, 2013 9:05 pm 
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Сб дек 08, 2012 10:42 pm
Сообщения: 3153
Откуда: Краснодарский край, г.Курганинск
ckona писал(а):
Маятниковый стенд при условии жестких рычагов (колесо)....

Заморочил совсем голову своими рычагами. Ты собираешься измерять полный импульс тяги, хорошо, вот тяга растет, доходит до максимума, пока проблем не вижу, но далее тяга начинает снижаться, то есть импульс тяги еще есть, а рычаг уже движется в исходное положение. Вероятно, что для обычного ракетного двигателя подобное измерение справедливо, а для водяного, как то сомнительно. Я собираюсь получить график, на котором будет зафиксирована сила тяги и время действия, как мне, так для счастья большего и не нужно! :)


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Измерительный стенд
СообщениеДобавлено: Вт фев 05, 2013 10:04 pm 

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 3:01 pm
Сообщения: 205
Брат писал(а):
Ты собираешься измерять полный импульс тяги, хорошо, вот тяга растет, доходит до максимума, пока проблем не вижу, но далее тяга начинает снижаться, то есть импульс тяги еще есть, а рычаг уже движется в исходное положение.

Если так будет, то я олух.
1/4 периода собственных колебаний маятника должна быть больше, чем время работы двигателя.
Если маятник от тяги пошел, к примеру, вправо - то двигатель должен закончить работу до того, как маятник займет самое правое положение.
Естественно, чем больше полный (суммарный) импульс, тем правее будет крайнее положение маятника.

А теперь два обстоятельства, которые "вполне в моем вкусе".
1) физический маятник (а-ля несбалансированное велосипедное колесо) может иметь период колебаний в 2...5...10 раз больше, чем "обычный" маятник (гиря на веревочке).
2) период колебаний реального маятника на больших углах может быть в 2-3 раза больше, чем на малых углах.

Справедливости ради упомяну, что угол отклонения маятника есть следствие, а сила реактивной тяги есть причина.
Поэтому измеряющие "причину" находятся в более выгодной позиции, несмотря на необходимость накопления отсчетов и последующей их обработки.
Маятник же "сам" показывает полный (суммарный) импульс, без всякой обработки данных.

.... как это ... "критерий счастья не в силе, а в угловой скорости" :-)


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Измерительный стенд
СообщениеДобавлено: Ср фев 06, 2013 9:13 am 
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср дек 05, 2012 7:01 pm
Сообщения: 773
Если я правильно понимаю, то вопрос Алексанра был не совсем об этом.
Имелось в виду, что тяга не прекращается мгновенно, а постепенно сходит "на нет".
Т.е. маятник будет работать в рабочем диапазоне, но само его движение будет постепенно замедляться, затем он слегка "зависнет", а потом начнет снижаться, но медленнее, чем просто под действием силы тяжести.
И для измерения полного импульса нужно не просто фиксировать предельный угол отклонения, а его изменение во времени. 8)


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Измерительный стенд
СообщениеДобавлено: Ср фев 06, 2013 11:20 am 

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 3:01 pm
Сообщения: 205
Gematogen писал(а):
Имелось в виду, что тяга не прекращается мгновенно, а постепенно сходит "на нет".

Да. С учетом этого обстоятельства, закон изменения угла отклонения будет отличаться от такового при неизменной тяге двигателя.
Но это не отменит закон сохранения импульса и переход импульса двигателя в момент импульса маятника, за вычетом гравитационных потерь.

Gematogen писал(а):
...затем он слегка "зависнет", а потом начнет снижаться, но медленнее, чем просто под действием силы тяжести.

Почему маятник будет снижаться медленнее, чем просто под действием силы тяжести, если двигатель полностью отработал еще при движении маятника вверх ?

Gematogen писал(а):
И для измерения полного импульса нужно не просто фиксировать предельный угол отклонения, а его изменение во времени.

Измерение предельного угла достаточно. Поправка на гравитационные потери обеспечивает погрешность менее 1 процента даже если двигатель работает на протяжении 60 процентов времени подъема маятника (конечно, если подшипники не затирают).
Измерение углового положения маятника во времени позволит рассчитать закон изменения тяги во времени. Но это операция дифференцирования, ошибки будут большими. Тягу во времени лучше все-таки мерять датчиком силы.

После изучения функций Якоби мне никак не дает покоя тот факт, что один и тот же маятник может иметь периоды колебаний, отличающиеся в 2 и более раз, в зависимости от полного импульса двигателя.


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Измерительный стенд
СообщениеДобавлено: Ср фев 06, 2013 12:14 pm 

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 3:01 pm
Сообщения: 205
ckona писал(а):
После изучения функций Якоби ...


Вложения:
На больших углах.jpg
На больших углах.jpg [ 63.48 КБ | Просмотров: 6231 ]
   
 
 Заголовок сообщения: Re: Измерительный стенд
СообщениеДобавлено: Ср фев 06, 2013 1:07 pm 
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср дек 05, 2012 7:01 pm
Сообщения: 773
ckona писал(а):
...если двигатель полностью отработал еще при движении маятника вверх...

Если это выполняется, то все ок.

А зачем угол отклонения такой большой на графике?
Так планировалось?
Или так получилось?


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Измерительный стенд
СообщениеДобавлено: Ср фев 06, 2013 7:17 pm 

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 3:01 pm
Сообщения: 205
Gematogen писал(а):
Если это выполняется, то все ок.

Ура ! Со второго раза - "все ок".

Gematogen писал(а):
А зачем угол отклонения такой большой на графике?

Сначала я был полностью "во власти" приближения малых углов.
И считал, что несоответствие маятника "приближению малых углов" - это погрешность, которую просто надо учитывать.
Определил ее верхний предел для углов 30 и 60 градусов.

А потом "копнул глубже", то есть разобрался в нюансах обратного эллиптического интеграла (функций Якоби) - по отношению к маятнику.
Оказалось, что настроив определенным образом маятниковый стенд, и работая на больших углах, можно сравнивать полные импульсы путем измерения времени, а не угла.
Приведенные графики иллюстрируют: различие в полном импульсе на 0,5 процента соответствует примерно пяти процентам по времени прохождения маятником нулевого угла на обратном ходе, для конкретного рассматриваемого случая.

Разумеется, задавать давление с точностью 0,5 процента я не возьмусь, но два раза подряд создать одинаковое давление (с погрешностью одинаковости 0,5%) - задача реальная.


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Измерительный стенд
СообщениеДобавлено: Ср фев 06, 2013 9:01 pm 
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Сб дек 08, 2012 10:42 pm
Сообщения: 3153
Откуда: Краснодарский край, г.Курганинск
ckona писал(а):
...
Оказалось, что настроив определенным образом маятниковый стенд, и работая на больших углах, можно сравнивать полные импульсы путем измерения времени, а не угла.
......


Вот времени, другое дело!


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Измерительный стенд
СообщениеДобавлено: Ср фев 13, 2013 9:27 pm 

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 3:01 pm
Сообщения: 205
MSTR писал(а):
большой круглый советский будильник? Его КПД учел?


Я не умею учитывать КПД круглых советских будильников.

Если мы обсуждаем маятниковый стенд, то уместно говорить о добротности маятника -
то есть об отношении энергии движения к потерям за счет трения на притяжении одного периода колебаний.

Так вот, приступив к сборке стенда, я первым делом измерил добротность, точнее - ее минимально возможное значение (без грузов, у тяжелого маятника добротность выше).
Измерял методом затухания.
Добротность составила 134.
(подшипники не абы какие ! ).
Это значит, что за каждый период колебаний 0,7 процента энергии движения теряется на трение.
Естественнно, часовой редуктор все время крутился туда-сюда, но фактически маятник его "не замечал" -
основное трение все-таки в подшипниках.

Думаю, при установке грузов добротность дотянет до 200.

Кстати, детали редуктора взяты от старого прибора для бортовой навигации.
Термин "часовой" обусловлен цапфами на ведомой шестерне.


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Пена, пена.
СообщениеДобавлено: Вт фев 19, 2013 8:48 pm 
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Сб дек 01, 2012 10:02 am
Сообщения: 3728
Откуда: Москва
ckona писал(а):
Сравнивать полные импульсы с разрешением менее 2 процента - с этим уже все понятно, осталось из фанеры рычаги изготовить, а вот хочется полный импульс с такой же точностью измерять !
Для силоизмерительного стенда сушить мозги не надо, все просто, а тут приходится крепко чесать репу... неужели 180 лет назад люди были умнее нас...

Измерять ПИ водяного двигателя надо исключительно при оптимальной заправке определяемой по известной нам методике. И при определении коэфф. опт. заправки надо учитывать веса верхних ступеней и БРЭО. А вот нагружать испытуемый двигатель этими весами не нужно, ПИ и УИ от них не зависят.
Иначе получится ерунда. С помощью количества воды можно сделать большими как ПИ, так и УИ, но ни к чему они нас не приведут.
Посуди сам: для одноступенчатой ракеты 0,15 кг - 7 атм - сопло 9 - корпус 90

А вот сравнивать два двигателя (ракеты)? По чему, по каким критериям?

Теперь с пеной. Пусть получили ПИ выше и куда его? Как -то все сложно и неопределенно? :(


Вложения:
стенд.jpg
стенд.jpg [ 21.09 КБ | Просмотров: 6190 ]
   
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
 Страница 2 из 2 [ Сообщений: 30 ]  На страницу Пред.  1, 2


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

cron