Este tema ha sido “importado” de los viejos foros, hoy en desuso:
http://www.coheteriaamateur.com.ar/foro/viewtopic.php?f=24&t=900
Invitado
2008/07/18 - 11:14
Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vuelo)
MOTOR HÍBRIDO DMC-EX 38mm Versión 3.0 - CONFIGURACION DE VUELO
Continuación de los trabajos de ensayo en motores híbridos comenzados en los posteos anteriores
1er reporte Prueba Estática De Prototipo De Motor Híbrido DMTC^2 Team
http//www.postimage.org/gxjgieGJ.jpghttp//www.postimage.org/gxjgSFt9.jpg
2do reporte Motor híbrido DMC-EX (38mm)
http//www.postimage.org/Pq4NSqm9.jpghttp//www.postimage.org/Pq4OkLF0.jpg
3er reporte Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 2.0 (Configuración de vuelo)
http//www.postimage.org/PqhSPr0.jpghttp//www.postimage.org/aVHyWoS.jpg
El día sábado pasado (12 de Julio), nos juntamos en la casa de Carlitos con Chiche para seguir trabajando sobre el motor híbrido.
Basándonos en las experiencias previas efectuadas, quisimos modificar significativamente las siguientes cuestiones
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-
Tobera de grafito en lugar de la de acero.
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Aislación térmica (inhibidor) del grano y tobera.
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Cámara de combustión más larga y reemplazar la tapa-soporte de tobera por un segger.
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Alimentación de N2O - “Intentar” eliminar el MELIPI y válvula de llenado empleando un sistema pseudo-colburm / urbansky.
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Emplear granos de combustible más adecuados a nuestros requerimientos.
Resumo lo que hicimos y aprendimos (parece mentira… pero en lugar de tener certezas, cada vez tenemos más dudas!!!) nerd -
Hemos comprado hace un mes en Bs.As. ( La Casa del Grafito ) una barra de grafito de la cuál teniamos (¿tenemos?) dudas sobre su desempeño. Luego de rediseñar una y otra vez la cámara de combustión considerando el formato de la misma y la aislación térmica necesaria para el aluminio, así como tambien haber analizado los diseños de la mayoría de los motores comerciales, dimos finalmente con la forma y tamaño requeridos para nuestro motor.
En el interín aprendimos mucho mejor como funciona la dinámica de la combustión dentro de la cámara y los requisitos necesarios para que funcione optimamente. En resumidas cuentas, la garganta de la tobera debio alargarse (6mm) equiparando casi al diametro de la misma (8mm) a fin de ayudar a direccionar el flujo supersónico de gases y a evitar la corrosión de la tobera. Los ángulos convergentes / divergentes que fueron seleccionados oportunamente (diseño original de Diego), se respetaron tal cuál, ya que cumplen perfectamente bien con su cometido.
Quitamos los o-rings de soporte de la tobera y simplificamos su forma para que quede básicamente un cilindro perfecto con los bordes reforzados (el grafito es muy resistente al calor, pero sumamente frágil al impacto).
La tobera queda íntegramente contenida dentro del aislate térmico (tubo de cartón hecho con papel misionero), ayudando a que de esa forma no llegue el calor en forma inmediata a la cámara de combustión.
http//www.postimage.org/gxqCNti.jpghttp//www.postimage.org/gxqCUXJ.jpghttp//www.postimage.org/gxqD1r9.jpg
- Tratamos de conseguir tubos ya hechos en cartón para utilizar como inhibidores térmicos. Luego de agotar nuestra paciencia con llamadas inútiles, tan solo conseguimos una cotización por… 5000 tubitos (a un costo de $ 1750,- apróx), lo cuál nos llevó inmediatamente al plan “B”. Chiche hizo tornear un caño de aluminio al diam. exacto necesario (30mm) y se puso el mismo a hacer los tubos con papel misionero. Francamente le han quedado bárbaros y el trabajo ha sido espectacular (rigidez y tamaño exactos).
http//www.postimage.org/gxqD6qr.jpghttp//www.postimage.org/gxqF58A.jpg
- Nuestro nuevo “amigo” el tornero Rubén, nos torneó las nuevas cámaras de combustión en el caño remanente del motor híbrido original (ensayado en Cba. hace casi 3 años!), las hicimos más largas (21cm) y en lugar de emplear una tapa a rosca (que se fundió parcialmente en el último ensayo), decidimos volver a los cierres Segger (diseño original!) luego de considerar la presión real dentro de la cámara de combustión y más especialmente aún por el hecho de que la mayoria de los diseños comerciales las utilizan sin inconvenientes.
http//www.postimage.org/aVmuUZr.jpg
- Un tema que nos tiene a mal traer es la reiterada falla en la apertura via válvula y MELIPI. No nos disgusta para nada el diseño y la forma en que trabaja, ya que comprobamos que eso funciona sin problemas. De todos modos, al ponernos a analizar la cuestión, surgió la posibilidad de emplear un tapón de grilón especial sobre el inyector, el cuál podría quemarse con el preheater y liberar así el N2O a la cámara. Tras intentar conseguir dichos tapones en forma infructuosa y habiendo aprendido de que eso no se puede hacer “artesanalmente” pegando el caño de Tecalan o fundiendolo… a Chiche se le ocurrió la idea de utilizar un tramo de la manguera, sacándola fuera del motor, colocar una válvula de retención y una de liberación rápida, a fin de poder llenar el tanque de vuelo por el inyector y una vez lleno, simplemente desconectarnos del motor… utilizar el grano de pre-heater como iniciador y corte de manguera (a la usanza del sistema Combrum / Urbansky) y con ello nos ahorramos el peso de la válvula esferica y el melipi… y además limitamos todo el encendido a un solo evento !!! Todo suena maravilloso…!!! NO?
Bien… luego de los ensayos efectuados podemos descartar esto nuevamente… ayer probamos de cortar la manguera con nuestro granitos de encendido.. y aunque parezca increible, la fuerza de la explosión del N2O (explosión nos referimos a la salida violenta del gas, NO a su encendido!) nos ha APAGADO EL GRANITO sin permitir que el calor del mismo alcance a derretir significativamente la manguera. Esto fue ensayado 3 veces… y las 3 veces pasó lo mismo.
En resúmen, estimamos que si efecutamos muchisisisisimos más ensayos de mezclas de granos de pre-heater hasta llegar a una composición (duración y fuerza de quemado) similar a los de APCP, seguramente funcionaría bien éste método… Pero, al no contar ni con el tiempo, ni con las ganas de hacerlo… volveremos al rediseño del sistema de apertura de válvula esférica, reemplazando al MELIPI por algún otro mecanismo basádo en tensor-liberador más sencillo.
Consideramos que los que quieran emplear cualquier sistema de PIRO-VALVULAS están condenados a una eterna sucesión de ensayos por prueba y error bastante larga o en caso ideal, podrían contar con elementos quimicos, laboratorio o taller no disponibles para la mayoria de nosotros.
Por tal caso… volvemos al plan “A” !!! smartass
- Trás un exahustivo (bah.. más o menos) estudio de las alternativas disponibles para empleo como granos de combustible, llegamos a la conclusión de que llegó la hora de “ponernos los pantalones largos” y diseñar nuestro propio combustible compuesto. El problema era “compuesto” por qué??? -)
Los norteamericanos tienen a su alcance (cuando no!?) el famoso HTBP (Hydroxyl-terminated polybutadiene) que en criollo es una especie de goma vulcanizada que tiene la hermosa costumbre de poder modelarse como plastilina y además es factible mezclarla con otros compuestos (AP por ejemplo).
Nosotros evaluamos las alternativas disponibles, y en base al criterio que debemos considerar (relación entre ISP y regresión del combustible), teniamos que encontrar una mezcla lo suficientemente rica para generar el mayor empuje dentro de los 6 a 9 segundos estimados de tiempo de liberación del N2O en el motor, pero sin que ello nos deje nuevamente sin combustible para quemar o alternativamente que el mismo sea tan rígido o “duro” que el quemado sea bueno, pero el ISP (impulso específico ó performance) sea malo.
La regresión, es el nivel de quemado de un componente de tal forma que la liberación de sólidos o gases es óptima en relación al empuje que brinda. Nuevamente, el quemado de goma “endurecida”, tiene un nivel de regresión casi ideal para los motores, el polipropileno es muy apto y así sucesivamente. Es por ello que se dice que hasta un chorizo sería buen combustible para un híbrido.
En resúmen, optamos por las cosas que podemos conseguir y todo se definió en las siguientes composiciones
a) Resina epoxi + granitos virgenes de polipropileno.
b) Resina poliester + granitos de polipropileno
c) Resina poliester + polietileno en polvo (algo raro que consiguió Carlitos - parece jabón en polvo)
d) Parafina + silicona (barritas de las pistolas) + grafito
Nos hicimos hacer los moldes a medida en lo del tornero, para que quepa exactamente el hueco de la tobera y el núcleo (core del grano) de 14mm. Chiche fabricó los tubos y teniamos todo listo.
http//www.postimage.org/gxqFcD0.jpghttp//www.postimage.org/Pq1bxfnJ.jpg
La mezcla (a) la dejaremos por ahora de lado, por el costo de la resina epoxi (además no tiene gran diferencia con el quemado de la de polyester). Carlitos hizo unos ensayos de la mezcla (b) de la resina polyester con los granitos de polipropileno y el resultado ha sido excelente! Seguramente utilizaremos un par de ellos en nuestro próximo ensayo a fin de medir verdaderamente el ISP del motor con ésta mezcla.
Carlitos va a preparar tambien una muestra de la mezcla (c) a fin de determinar la difusión del material plástico dentro del otro y veremos si amerita o no hacer un grano de este tipo.
Para terminar… las mezcla (d), es la que más nos entusiasmó, debido a la documentación obtenida sobre ensayos exitosos en la NASA, así como en otros ensayistas experimentales. El problema del altisimo nivel de regresión de la parafina se resuelve agregandole aditivos. El mezclarlo con silicona ha sido una alternativa que encontré en un foro de motores híbridos y aparentemente ha dado muy buenos resultados en proporciones del orden del 20% al 30%. Por otro lado y para garantizar un quemado “por capa” de la parafina y no en forma transversal al grano, se requiere de un opacificante (oscurecer la mezcla), a fin de lograr un quemado como el que nosotros necesitamos. Es por ello que conseguimos grafito en polvo, el cuál no debe superar el 2% de la mezcla con el fin de añadirle además del color negro un leve grado de retardo en el quemado´.
La ventaja del quemado de la parafina es que la misma se supone que se licúa íntegramente en el proceso de quemado, dejando un residuo mucho menos tóxico que los demás compuestos. Por otro lado, eso genera un empuje en el orden de 2 o 3 veces mayor al de las demás mezclas.
http//www.postimage.org/gxqFk6r.jpghttp//www.postimage.org/gxqQGZr.jpghttp//www.postimage.org/gxqQOsS.jpg
http//www.postimage.org/gxqQQY0.jpghttp//www.postimage.org/Pq1bCQ4S.jpg
El enorme problema que tiene la parafina, es el grado de CONTRACCION que tiene el material al secarse… En las fotos podrán ver que los granos quedaron espectaculamente bien al volcarlos en el molde. Pero al secarse los mismos (en unos 30’ minutos), aparecieron unos canales muuuuuy profundos que llegaban hasta la mitad del grano. sad
http//www.postimage.org/Pq1bCQ4S.jpghttp//www.postimage.org/aVmIfzA.jpg
http//www.postimage.org/gxqR4VS.jpghttp//www.postimage.org/gxqR9V9.jpghttp//www.postimage.org/gxqR7q0.jpg
Esto sucedió en los 2 granos y en el tubo de muestra que colamos.
Llegamos a la conclusión de que el secado se produce desde el exterior hacia el interior del grano, produciendo la contracción el canal hacia adentro, por la menor densidad del material en el interior.
La forma de contrarrestar esto ha sido ensayada haciendo el último grano por medio de 4 coladas sucesivas, con una pausa intermedia para el secado entre ellas. Finalmente -y por el esmero y terquedad de Chiche con la pistola de calor-, logramos tener un grano terminado y aparentemente aceptable para el futuro ensayo estático.
El cocinado de esta mezcla es muy sencillo, primero se derrite la silicona a 120º, se le añade el grafito y luego de a poco la parafina (rallada para la próxima!). La colada la hicimos a muy alta temperatura. Para la próxima, lo haremos a una temperatura del orden de los 70º siendo que ahí se sigue manteniendo fluída !!!
Lo bueno de esto, es que la mezcla una vez seca, es fácilmente recuperable y reutilizable. La textura es muy buena y tiene cierto grado de flexibilidad (parece exactamente lo que es… parafina con silicona!).
Trataremos de mejorar la técnica de colada y elaboración de esta clase de granos.
Para los ensayos estáticos Carlitos está modificando el banco de ensayos a fin de utilizar la nueva celda capacitiva, para determinar fehacientemente el empuje del motor y medir el rendimiento de los granos de resina vs. parafina.
Bueno… se hizo MUCHO más largo el reporte de lo que pensé. Espero que hayan llegado hasta aquí con la lectura y que la misma les haya resultado tan interesante como nos resulta a nosotros la investigación y ensayos efectuados!
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Invitado
2008/07/18 - 12:59
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Es realmente admirable todo lo que están haciendo y como lo documentan en cada oportunidad. Sigan así que los buenos resultados no tardarán en llegar!!
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Invitado
2008/07/18 - 13:08
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Así de entrada te digo, Marce: fantástico. Me encanto el reporte, y mas el tema. Si se me ocurre alguna sugerencia para molestar, de caradura nomás se las hago llegar. La verdad, estoy chocho entre tanta gente como dicen los chicos de ahora: “del palo”, pero además, MUY capaces, y muy criteriosos. Todos los días encuentro motivos de satisfacción. Felicitaciones y un abrazo,
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Invitado
2008/07/18 - 19:26
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Che, muy bueno esto… es largo, lo quiero leer bien y creo que puedo tener ealgunas preguntas / ideas interesantes…
Abrazo,
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Tochi
2008/07/21 - 12:58
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Querido team: si bien no estudie en profundidad el informe, es muy largo y solo puedo leerlo en el laburo, de a ratitos, me surgio una pregunta ? como sellan la tobera para que no se les escapen los gases ?
Tambien no entiendo eso de las capas 
, pero todavia, tengo que estudiar el informe…
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Invitado
2008/07/21 - 18:11
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
[quote user=“Tochi” post=“10105”]Querido team si bien no estudie en profundidad el informe, es muy largo y solo puedo leerlo en el laburo, de a ratitos, me surgio una pregunta ? como sellan la tobera para que no se les escapen los gases ?
Tambien no entiendo eso de las capas sad , pero todavia, tengo que estudiar el informe…[/quote]
La tobera está encamisada y sellada con RTV en el tubo aislante y el mismo ajustado en la cámara de combustión, retenido por la arandela y el segger. Para los próximos ensayos estáticos vamos a probarlo así nomás. Por lo que estimamos, esto debería ser suficiente para soportar la -relativamente baja- presión dentro de la cámara de combustión.
Lo de las “capas” no tengo idea a lo que te referís…! roll
Sds.,
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Tochi
2008/07/22 - 07:52
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
“Por otro lado y para garantizar un quemado “por capa” de la parafina y no en forma transversal al grano”
A esto me referia con lo de las capas…
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Invitado
2008/07/22 - 09:27
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Como 1 imágen vale por 1000 palabras, te lo explico gráficamente
http//stimpy.cen.uiuc.edu/soc/isds/hybrid/combust2.gif
http//stimpy.cen.uiuc.edu/soc/isds/hybrid/combust1.gif
Y más especificamente con la parafina
http//www.postimage.org/Pq1jhHX9.jpg
Básicamente son las capas de penetración del quemado dentro del grano. En la parafina se comporta ligeramente distinto que a los demás tipos “standard” de combustible y es por ello que requiere un tratamiento adicional para que el quemado sea lo más transversal posible (de adentro hacia afuera) del grano.
Sds.,
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Invitado
2008/07/22 - 09:42
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
A ver si esto sirve, algo ya hemos conversado en otras oportunidades:
Dentro del motor se producen varios fenómenos, y el que más tiene que ver con esto es el quemado de capa límite (boundary layer), un fenómeno aerodinámico caracterizado en los años '40 en los EEUU por Theodore von Karman (el mismo del GalCit).-
Al funcionar el motor, dentro del grano se produce una corriente de gases calientes que van derritiendo el propelente (y cuanto más bajo su punto de fusión más pronunciado es este efecto) y lo van “barriendo” hacia la tobera; si la velocidad de ese barrido es suficiente para contrarrestar el efecto de la presión en la cámara de combustión, el propelente “no tiene tiempo de encenderse” por completo; por ello, la cámara sigue a una presión relativamente baja y se “barre” propelente semilicuado hacia la tobera, sin que alcance a encenderse… Y eso no es bueno, se pierde eficiencia.-
Si el Kn es bajo y/o el motor tiene un factor de forma decididamente oblongo, eso da una superficie relativamente grande de quemado y se puede llegar a “barrer” tanto material sin quemar que la tobera puede obstruirse total o parcialmente.- Si eso pasa (obstrucción parcial), aumentará la presión de la cámara y quizá (sólo quizá) eso sirva para que el motor comienze a “toser” una o dos veces, levante la obstrucción y siga funcionando, pero en la mayoría de los casos en los que se obstruye la tobera, la presión subirá seguramente por encima de los parámetros de diseño.- En esos casos se puede producir una fractura del grano, con el consiguiente aumento del Kn y… explosión.- En un híbrido puede producirse un “hard start”, efecto en el cual se produce un reflujo hacia la garrafa de vuelo y… pum!!!
Todo esto dura apenas décimas de segundo…
Bueno, espero haber sido de utilidad…
Abrazo,
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Tochi
2008/07/22 - 11:15
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Gracias Marcelo y Guille por la explicación :smartass:
Marcelo : con respecto al sellado, porque arriesgarse a que la camára pierda? y “hacer las cosas asi nomas” si podrias descartar directamente la posbildad de perdidas agregando un O-ring de de 1 $…
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Invitado
2008/07/22 - 17:20
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Hola como va…
Hay una cosa que todavia no me queda clara que relacion de presiones debe hacer entre el comburente (NOX ) y la camara de combustion para que la presion no llegue al tanque ..
No se si realmente me explico con claridad ?
Un saludo Ricardo
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Invitado
2008/07/22 - 18:07
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
[quote user=“rikfri” post=“10131”]Hola como va…
Hay una cosa que todavia no me queda clara que relacion de presiones debe hacer entre el comburente (NOX ) y la camara de combustion para que la presion no llegue al tanque ..
No se si realmente me explico con claridad ?
Un saludo Ricardo[/quote]
Ricardo,
En realidad, hay varias presiones en juego. La del tanque de llenado de N2O, la del tanque de vuelo, la de purgue, disco de ruptura, válvulas, mangueras, inyector, cámara de combustión, etc.
Muchas veces uno trata de “pensar” un motor híbrido en forma que analizamos un motor candy y la realidad es muy distinta.
En un motor candy, la variación de presión en la cámara de combustión es muchisimo más violenta que en la de un híbrido y se dá en forma sumamente rápida al quemarse los granos expandiendose los gases de combustión a gran velocidad, ejerciendo presión sobre TODA la cámara de combustión.
Yo siempre digo que un “motor candy” es el justo equilibrio entre una bomba de caño y una bomba de humo. Es decir, si no se queda largando humo inóculo o si no explota por sobre-presión, tenés un excelente motor cohete! lol
En cambio, en un motor híbrido dicha presión no es lineal, sino que se va generando en la llamada cámara de post-combustión (justamente el espacio entre el cono convergente de la tobera y el grano de combustible) a medida que los gases calientes (mezcla de combustible con N2O encendido) tratan de comprimirse para salir por la garganta.
La presión en la cámara es por lo tanto más vectorial en relación al flujo de gases que expansiva (como en un motor candy).
Para terminar, las presiones estimadas (varían notablemente entre verano e invierno o según la temperatura ambiente y del N2O), es de unos 25 / 30Kg/cm2 para la cámara de combustión y de unos 45 / 55 Kg/cm2 para el tanque de vuelo de N2O.
Al “liberar” la presión del N2O dentro de la cámara de combustión no alcanza a elevar la presión de éste último a mayores valores, debido a que al estar la tobera abierta, genera una gran descompresion en todo el conjunto.
De todos modos, y según nuestras auto-impuestas normas de seguridad, tratamos siempre que sea posible calcular todas las presiones dentro del DOBLE de la mayor presión manifiesta en el conjunto. En nuestro caso, tomamos un márgen de entre 80 / 100Kg/cm2 como referencia de seguridad en válvulas, conexiones, mangueras, etc.
Para redondear un poco el concepto, te diría que en un motor híbrido, además de las presiones, lo que hay que tener muy presente acá es la ALTISIMA TEMPERATURA de trabajo que se genera en la cámara de combustión, la cuál fácilmente supera los 1200º C . Nuestra tobera de acero inoxidable se fundió y quebró en uno de los últimos ensayos justamente por eso. Tené presente que no es fácil derretir una tobera de esas en… 6 segundos !!! roll
Espero que se te hayan aclarado algunos puntos al respecto -y tal como suele suceder con estos motores experimentales-, seguramente ahora se te generaron el doble de dudas!!! lol
Un abrazo,
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Invitado
2008/07/22 - 19:18
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Siii Marcelo ahora me generaste algunas dudas mas …
Si teniendo en cuenta que la presion del tanque es de 25/30 Kg cm2 , por que cuando esta casi vacio el tanque y la presion bajo la llama no va hacia el tanque ?
Sudos y gracias Ricardo
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Invitado
2008/07/22 - 20:57
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
[quote user=“rikfri” post=“10133”]Siii Marcelo ahora me generaste algunas dudas mas …
Si teniendo en cuenta que la presion del tanque es de 25/30 Kg cm2 , por que cuando esta casi vacio el tanque y la presion bajo la llama no va hacia el tanque ?
Sudos y gracias Ricardo[/quote]
Es al revés. La presión de 25/30Kg/cm2 es de la CAMARA DE COMBUSTION. El tanque tiene mayor presión (casi el doble).
De todos modos, supongo que es por el mismo principio por el cuál una llama de un encendedor no “entra” en el mismo. No hay suficiente O2 (Oxígeno) en el inyector ni en el conducto que lo separa del tanque.
Para que el N2O se descomponga en 2 moléculas de O2 y puede encenderse, se necesita una temperatura muy alta (no recuerdo en este momento cuanto..), pero que no es sencillo sostenerla sin suficiente material combustible.
Recomiendo leer los ensayos efectuados por nuestro amigo Alberto Gassol acá http//www.intertlan.com/cohetes/hybrids/combustible.html y mucho más aún que quien puede efectuarlos por cuenta propia que no pierda oportunidad de hacerlo!
Abrazo,
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Invitado
2008/07/23 - 09:53
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Alrededor de 450 °C
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Invitado
2008/10/06 - 22:38
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
ACTUALIZACION 04-10-2008
Ok… Aquí vamos de nuevo! cool
Tenemos planeado hacer una serie -final- de ensayos estáticos a fin de mes o principios del próximo y es por ello que queriamos tener listos nuestros granos para el motor.
Ahora ya podemos caracterizarlo definitivamente en nuestro banco de pruebas, a fin de tener la métrica necesaria para los cálculos definitivos del cohete híbrido.
Hace un par de meses atrás “cocinamos” los nuevos granos con la fórmula basada en parafina+silicona+grafito. Quedamos muy contentos con los resultados obtenidos excepto por el alto grado de contracción del material. Luego de hacer un minucioso estudio de alternativas, hemos encontrado una posible solución en un grupo de investigación aeronáutico universitario que utilizó un sistema centrífugo para controlar la contracción del grano.
Otro tema que nos seguía generando dudas era la aislación térmica de la cámara de combustión. Luego de algunos tests con diferentes materiales, quimicos y procedimientos, finalmente dimos con el tipo exacto de inhibidor que necesitabamos!
Hemos utilizado el excelente papel misionero embebido con silicato de sodio (Gracias Rip! wink ). Con seis (6) vueltas de éste papel hemos obtenido un tubo sumamente rígido y muy resistente al fuego. En el interín hemos encontrado diferentes tipos de materiales como papel cerámico (si! papel de fibra cerámica de 1mm de espesor!), de todos modos su manejo algo delicado -así como su costo-, francamente no merecen el esfuerzo implicado en su elaboración. Los tubos de papel misionero funcionan de maravilla! smartass
Así que éste sábado nos reunimos y derretimos los restos de los granos de parafina (se puden re-utilizar una y otra vez!) para moldear los granos acorde al procedimiento de centrifugado.
El resultado fue EXCEPCIONAL !!! grin Estamos sumamente satisfechos con los resultados obtenidos. El sistema funcionó perfectamente bien y acorde a lo planificado.
Ni bien lo terminamos, quisimos hacer un rápido ensayo con un grano de pre-ignición (11mm de ancho y 7grs de peso). El grano ardió furiosamente durante 17 segundos y el papel inhibidor no mostró ninguna marca de quemado. A los pocos segundos de apagado el fuego lo hemos podido agarrar con la mano y se lo sentía apenas tibio.
Para el caso, el flujo de N2O de nuestro tanque de vuelo tiene una duración de entre 8 a 10 segundos, por lo tanto consideramos que la resistencia térmica es más que suficiente para nosotros!
De todos modos, vamos a preparar un segundo grano de combustible basádo en polipropileno en polvo mezclado con resina poliester a fin de probarlo el mismo día para chequear el nivel de empuje de ambos granos. Acorde a los resultados, veremos cuál de los dos tipos de grano será el elegido para ser empleado en el ensayo en vuelo del motor.
Aquí les presento un detalle con imágenes y videos de los ensayos
“Papel cerámico” de 1mm de espesor
http//www.postimage.org/aVLeonS.jpg
Ensayos de quemado en tubos (de izq. a derecha)
Tubo #1 6 vueltas de papel misionero con cola vinílica - Tolerancia a fuego directo 6 segundos.
Tubo #2 3 vueltas de papel misionero con Silicato de Sodio - Tolerancia a fuego directo 14 segundos.
Tubo #3 2 vueltas de papel cerámico con Silicato de Sodio - Tolerancia a fuego directo 50 segundos (y seguía!).
http//www.postimage.org/PqM2sSA.jpg
Preparación del grano
http//www.postimage.org/PqDlUgS.jpghttp//www.postimage.org/gxzuBF9.jpghttp//www.postimage.org/aVCzzxr.jpg
Centrifugando
[youtube]nBIVSffRFk8[/youtube]
Núcleo perfectamente liso y redondo! grin
http//www.postimage.org/gxzuE9i.jpghttp//www.postimage.org/gxzuGEr.jpg
Ensayo de ignición
http//www.postimage.org/gxzuLDJ.jpghttp//www.postimage.org/aVCzC1A.jpg
http//www.postimage.org/PqDmde0.jpghttp//www.postimage.org/PqDmidi.jpg
Ignición
[youtube]clggaXtem5s[/youtube]
Análisis post combustion
http//www.postimage.org/gxzuJ8A.jpghttp//www.postimage.org/aVCzEwJ.jpghttp//www.postimage.org/PqDmpHJ.jpg
Ok, esto es todo por ahora. Esperamos que esta información les sea tan interesante y útil tanto como consideramos que lo es para nosotros.
Quizás no lo parezca ahora, ya que todo esto… resumido en pocas palabras, es realmente el fruto de mucho (MUCHO!) tiempo de investigación, lectura, preguntas, idea y vueltas, ensayos y principalmente busqueda de respuestas en cuestiones que no son precisamente nuestra especialidad. Es indudable que absolutamente todo es perfectible, no obstante, -y con nuestros modestos conocimientos-, creemos que en éste último año hemos cubierto un espectro muy amplio de cuestiones relacionadas con ésta clase de motores.
Saludos,
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Invitado
2008/10/07 - 00:10
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Felicitaciones por los logros, me intereso el sisteme de grano por centrifugado, ¿podria palicarse esto a los granos de mostor candy?. saludos
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Invitado
2008/10/07 - 02:21
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Hola Fabián,
Mirá… ese tema lo discutimos algunas veces acá… el tema es que los granos de candy tienen una conformación quimica bastante distinta y su nivel de temperatura de cocción es mucho más alto que el de la parafina+silicona.
Se puede llegar a dar el (dudosisimo!) caso de que la fuerza centrifuga separe los componentes del candy o cuanto menos los re-distribuya en forma despareja, con el perjuicio que ello podria acarrear.
Por otro lado, el centrifugado seguramente deberá ser acompañado de algún ventilador o mecanismo de enfriamiento del soporte ya que en el caso de los granos del híbrido, los mismos se endurecen en tan solo 15 o 20 minutos. No es lo mismo en el caso de los candy, que requieren bastante más tiempo para ello.
De todos modos, no estaría mal que alguien haga algunos experimentos con eso y comente los resultados. Te aclaro que para evaluar apropiadamente dichos resultados habría que hacer algunos granos “patrón” con el sistema tradicional y un par de granos -con la misma mezcla-, con el procedimiento de centrifugado. Luego habria que cortar transversal y longitudinalmente algunos granos para evaluar las diferencias, para finalmente medir los distintos granos dentro de un motor a fin de determinar la eficacia -o no-, de dicho proceso.
Si estos ensayos no se hacen aplicando un método analítico de éste tipo, sería muy poco útil la información recabada y no se podría concluir nada al respecto.
Abrazo,
\
Invitado
2008/10/07 - 10:28
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Buenísimo, y felicitaciones, porque el nivel de la info es espectacular.
Estoy en estoy momentos con algún motor candy más en la cabeza y en los fierros, pero quiciera empezar el año próximo, ya encarando un proyecto de este tipo. En lo personal, y luego de ver tanto la info de ustedes, el motor que esta construyendo los de Cuartel V, y de investigar un poco la info en la net, me gusta mas la configuración de motor que usan los de Ratt Works o Sky Ripper, pero igualmente es algo que recien esta empezando a gestarse, y por ahora es tan solo una idea nevulosa y a futuro, aún hay muchas cosas por resolver en cuanto a equipamiento, etc, antes de poder empezar a pensar en diseñar un motor de este tipo.
Bueno les deseo lo mejor, y espero ancioso ver como escupe fuego el bicho, y mas impaciente aún, verlo volar, jejejeje.
Abrazo grande.
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Invitado
2008/10/07 - 11:15
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
DMTC3 Team:
En una palabra: Excelente. Vamos todavía! Inspiración, Trabajo, Método. Realmente excelente, muchachos. Hay que destacar el nivel de los reportes que hacen! Son informes “de manual”, por lo que resultan claros, entendibles, completos e interesantes de leer. Yo tampoco veo la hora de verlo en vuelo!
Me intriga una cosa: el core se logra solo por centrifugado, o usan algún otro método (varilla, taladro, etc.)? No lo veo en esta última serie de fotos. En la primera me parece que hay una varilla insertada en el molde.
Saludos, J.-
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Invitado
2008/10/07 - 11:55
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Así es. Se considera el volumen necesario para el core teniendo en consideración el nivel de contracción de la mezcla y al finalizar, el core se forma solito. De todos modos -y en caso de ser necesario-, se puede perforar posteriormente con el torno al diám. necesario (en caso de haber quedado “corto”).
Sds.,
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Tochi
2008/10/08 - 08:07
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Muchachos del team, el grano queda realmente hermoso, estoy tomando nota de nuchos tips y no veo la hora de verlo funcionando en el motor… :bash:
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Invitado
2008/10/08 - 08:43
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Esa es justamente la idea de éste tópico! smartass
Al finalizar todo el desarrollo, seguramente haremos una compilación íntegra del material a modo de “Manual para construir un motor híbrido experimental desde cero”. Que es JUSTAMENTE lo que a nosotros nos hubiese encantado encontrar alguna vez en la web. cool
Esto mismo nos sucedió en su momento con la aviónica, es decir la busqueda de un altímetro MODERNO con posibilidades constructivas al alcance de cualquiera, y como no hallamos nada similar a eso… Le dedicamos el tiempo y esfuerzo necesarios para llevarlo a cabo.
Volviendo al tema de los híbridos, todo lo que hemos visto o encontrado en la internet, es siempre un trabajo a medias… termina a lo sumo en un ensayo estático, pero nunca a bordo de un cohete y volando! Con lo cuál nos resulta totalmente inútil, ya que los VERDADEROS problemas no se manifiestan tan solo con el encendido del motor en un banco de ensayos -diría que eso es “casi” una pavada-, sino al estudiar seriamente su montaje A BORDO DE UN COHETE, con las implicancias que ello trae acarreado.
Bueno, ya falta cada vez menos para terminarlo. Nosotros ya aprendimos a dominar la ansiedad (todo cohetero lo termina haciendo a la larga!), pero francamente tambien lo queremos ver volar ya! grin
Sds.,
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Invitado
2008/10/08 - 09:01
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
[quote user=“mhacker” post=“12626”]… Nosotros ya aprendimos a dominar la ansiedad (todo cohetero lo termina haciendo a la larga!), pero francamente tambien lo queremos ver volar ya! grin
Sds.,[/quote]
Marce
Podrías por favor pasarme uno o dos “tips” para ir trabajando ese temita de la ansiedad?!?!?!?!?!? Por favor dale dale yaya, eh eh bash bash ???
Perdón por el off-topic, pero en serio, es un verdadero problema. Y es bien cierto que uno termina (mas o menos) aprendiendo. Me sumo al agradecimiento de Tochi por el futuro “manual para construír…”, ya que si es difícil hacer un motor con el manual, MUCHO pero MUUUUCHO mas lo es hacerlo sin ninguna base o con bases difusas, escasas e incompletas. Un abrazo al DMTC3.
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Invitado
2008/11/01 - 20:18
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
ACTUALIZACION 01-11-2008
Finalmente, luego de dar algunas vueltas relacionadas con la forma de encender el motor y basándonos en la calidad del grano de pre-ignición, decidimos probar un nuevo enfoque.
Diseñamos una cámara de PRE-COMBUSTION, la cuál cumpliría una triple función
- Soporte de piro-válvula
- Arranque de pre-ignición basádo en un material ya comprobado por nosotros en forma sucesiva y exitosa Polipropileno (PP).
- Eliminar la necesidad de utilizar un 2º evento para encender el motor. El MELIPI quedará guardado para otra aplicación!
http//www.postimage.org/aV2s0Y79.jpg
Este inserto lleva mucho trabajo de torneado, ya que es una especie de “tobera invertida” y las medidas (o-ring) son bastante críticas. Francamente el hecho de emplear tanto tiempo para que el resultado sea totalmente destruído en el encendido es bastante frustrante, pero teniendo ahora 2 tornos a mano, la cosa se hace más llevadera. Actualmente insume unas 2 a 3 horas el preparar c/u de estos insertos.
A ello, hay que agregarle el tiempo de preparación y colada de la piroválvula, que requiere de un posterior tiempo de curado mínimo de 24hs (por la resina).
Este es un video de un ensayo del inserto-piroválvula, que utilizamos para estudiar su forma y tiempo de quemado. La cantidad de grano es bastante grande, pero preferimos que nos sobre a que nos falte!
Presten atención al avance de la línea de fuego en el interior del grano
[youtube]GBwqT41bj2Q[/youtube]
Satisfechos por el resultado, procedimos al armado del grano completo y preparamos el ensayo.
Acá hay una vista en conjunto del inserto, grano de parafina y tobera
http//www.postimage.org/aV2s1jzr.jpg
Armando el motor
http//www.postimage.org/aV2s1DwA.jpghttp//www.postimage.org/aV2s1yxi.jpg
Hemos cargado el tanque de vuelo con el remanente del N2O que nos quedaba (exclusivamente fase gaseosa) como para tener al menos un par de segundos de encendido. De todos modos, como estabamos en un área habitada (la casa de Carlitos), no queriamos tener un encendido muy largo para evitar problemas con los vecinos! cool
Por tal motivo tampoco montamos la celda de carga y dejamos ese ensayo para caracterización del motor que haremos próximamente.
Acá está el video del ensayo, el cuál nos dió un tiempo apróx. de quemado del inserto de unos 20 segundos (demasiado… pero seguro) y un arranque a puro MACH DIAMOND de unos 2.5 segundos. mrgreen
[youtube]iq4qjj59Yp4[/youtube]
Caras felices luego del ensayo! mrgreen
http//www.postimage.org/gx2aCGr9.jpg
Motor post arranque y los restos de parafina (no encendida)
http//www.postimage.org/Pq2sOcSi.jpg
A continuación una serie de fotos de las piezas del motor, post encendido. Cabe aclarar que es la primera vez que utilizamos la tobera de GRAFITO y los resultados han inmejorables. Adicionalmente, fue utilizado el tubo inhibidor con Silicato de Sodio cumpliendo el mismo las expectativas puestas en él.
Tobera
http//www.postimage.org/Pq2sVfRJ.jpg
Inserto-piroválvula
http//www.postimage.org/gx2aJku9.jpg
Inyector
http//www.postimage.org/aV2s8ry9.jpg
Grano post-quemado (nótese la tremenda compresión sufrida por el tubo inhibidor al estar expuesto a la presión del N2O!)
http//www.postimage.org/aV2s8z1A.jpg
O-Ring’s del inserto (quemado hasta el primero de ellos únicamente)
http//www.postimage.org/gx2aJrYA.jpg
Grano de parafina post-ensayo (nótese el quemado en “olas” en la superfice de la Parafina, según lo anticipado)
http//www.postimage.org/aV2s8E0S.jpg
Cortes del grano
http//www.postimage.org/gx2aJBX9.jpghttp//www.postimage.org/gx2aJEri.jpghttp//www.postimage.org/Pq2sVxjJ.jpg
Con este ensayo, finalmente hemos podido comprobar el correcto funcionamiento de varios conceptos, tales como el empleo de una cámara de PRE-IGNICION, grano de combustible altamente regresivo, selledo por medio de piroválvula y una de las cosas más importantes, que por reiteración no deja de ser fundamental para nuestro diseño, que es el hecho de utilizar el sistema de encendido de motores híbridos con tanques de N2O PRE-LLENADOS y no requerir de complejos sistemas de GSE (Soporte de tierra) para tal función.
Saludos,
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Invitado
2008/11/02 - 06:42
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Mis Felicitaciones al Team…
Como siempre nos tienen acostumbrados Un trabajo exelente !!!
Un abrazo Ricardo
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Invitado
2008/11/02 - 10:03
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Excelente muchachos!!!
Felicitaciones!!!
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Invitado
2008/11/02 - 22:42
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
MUY BUEN LABURO y excelentemente documentado.
FELICITACIONES!!
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Invitado
2008/11/03 - 09:44
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Como siempre , Marce, EXCELENTE TRABAJO Y RESUMEN!!
Un abrazo
Taba
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Tochi
2008/11/04 - 07:11
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Marce: mis felicitaciones eternas.. y algunas preguntas…
En principio parece que ubiesen usado una válvula antiretorno entre la cámara y la valvula esférica, eso es asi ? porque en algún momento habiamos hablado de que esta válvula, si bien prevendría un “hard start” imposibilitaría el correcto funcionamiento del motor algo que parece no haber suscedido.
Otra de las observaciones, el tanque tiene una válvula incluida en su cabezal de bronce, quiere decir que para abrir el paso del NOX hay dos válvulas colocadas en forma redundante, esta es la configuración con la que volará el motor o solo quedará la del tanque ?
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Tochi
2008/11/04 - 07:29
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Marce: una duda que me surgio al ver detenidamente las fotos es que que el grano se quemo en forma muy pareja y que se consumió casi todo, ahora.. no quedará chico el tamaño del grano cuando tengan la garrafa con más capacidad.. o el grano se sigue consumiendo más alla de la mezcla con el NOX ?
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Invitado
2008/11/04 - 19:18
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
[quote user=“Tochi” post=“13131”]Marce mis felicitaciones eternas.. y algunas preguntas…
En principio parece que ubiesen usado una válvula antiretorno entre la cámara y la valvula esférica, eso es asi ? porque en algún momento habiamos hablado de que esta válvula, si bien prevendría un “hard start” imposibilitaría el correcto funcionamiento del motor algo que parece no haber suscedido.
Otra de las observaciones, el tanque tiene una válvula incluida en su cabezal de bronce, quiere decir que para abrir el paso del NOX hay dos válvulas colocadas en forma redundante, esta es la configuración con la que volará el motor o solo quedará la del tanque ?[/quote]
Gracias x los conceptos! mrgreen
No es una válvula anti-retorno (justamente por el problema ya discutimos), sino un sistema de ACOPLE RAPIDO.
La válvula aguja que está en el cabezal de bronce es la que cierra el purgue. Esa válvula es la que vino con el tanque de Paintball y está preparada para soportar altas presiones. Aprovechamos a su vez que en la misma válvula hay un disco de ruptura que utilizamos como medida de seguridad en caso de sobre-presión en el tanque.
Para ser más claro Esa válvula no es necesaria para el llenado, pero si evita que el tanque se DESPRESURICE por el purgue. Cuando vemos que se llenó, simplemente cerramos esa válvula.
Definitivamente lo que esá en la foto es justamente la configuración de vuelo. La única particularidad es que la manija de la válvula se retira y se utilizará una llave de tubo desde el exterior del fuselaje para abrirla. Recién en ese momento es cuando se va a presurizar la piro-válvula
http//www.postimage.org/Pq2sOcSi.jpg
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El hecho que se haya consumido muy parejo es justamente una caracteristica deseada. En el ensayo se quemó apróx. el 50% del grano y obviamente para un quemado de 8 a 10 segundos es muy chico.
El tema es que utilizamos un grano “sobre-potenciado” al haberle agregado polvo de aluminio. Si te fijás en las fotos del ensayo anterior, vas a ver que el grano es mucho más negro, ya que no tenia nada de aluminio. Obviamente esto aceleró mucho más el quemado. Por lo tanto, hasta que no hagamos el ensayo de caracterización con carga plena y grano de vuelo (sin aluminio!), es dificil determinar la cantidad exacta. El hecho es que a simple vista pudimos comprobar que el grano de parafina es muchisimo más regresivo que el de polipropileno, pero eso no nos asegura que nos dé más empuje a la hora de ensayarlo en el banco de pruebas.
Otro factor importante a tener en cuenta, es que el grano de pre-encendido que utilizamos es MUY VIOLENTO y obviamente ha derretido una parte del grano antes de que lo encienda el N2O (eso se puede apreciar al pie del motor, donde se expulsó material sin encenderse). Por lo tanto.. siguen quedando algunos ajustes finos a realizar para obtener la mejor relación entre todas las variables involucradas.
No obstante, ya estamos muchisimo más cerca del objetivo que habiamos definido en el origen y que creemos que con ésta última versión hemos logrado simplificarla y mejorarla aún más.
Saludos,
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Invitado
2008/11/05 - 09:30
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Muy bien!!! Veo también que la piroválvula ha desplazado definitivamente al sistema de válvula mecánica…
Aparte de eso, algo que se me ocurre es que si bien el grano de parafina aluminizada se ve muy eficiente, puede -para algunos casos- ser una complicación más porque se lo debe construir especialmente, quizá para ciertos usos el empleo de un grano hecho de tubo de algún material plástico facilitaría el reuso.-
El grano de parafina, por sus características mecánicas quizá podría ser altamente regresivo, con todo lo que eso implica en la detección de eventos y requiere de un más cuidadoso diseño de la piroválvula.- Un paliativo a esto último podría ser una piroválvula que opere muy rápidamente, para no degradar el grano antes de tiempo.- No se, son ideas que surgen…
Abrazo,
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Tochi
2008/11/16 - 18:45
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Marcelo, el tanque de Paint Ball tiene una válvula pinche incorprada al cabezal ?
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Invitado
2008/11/16 - 21:06
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Supongo que válvula pinche = válvula aguja… no? roll
La válvula NO VIENE con el el tanque, sino que se utiliza en el circuito de llenado de CO2 empleado en el Paintball. La misma trae integrada a su vez la válvula de seguridad basáda en disco de ruptura por exceso de presión. Nosotros compramos esa válvula por separado y le hicimos tornear la rosca acorde a nuestros requerimientos.
Y bien especificamente, ésta
Sds.,
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Tochi
2008/11/17 - 07:08
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Si, son esas, no se cual es la denominción correcta, pero son las válvulas tipo, como las que hay en los neumáticos, o en los sistemas de refrigeración que cierran automaticamente cuando le sacas la boquilla de carga, por otro lado, para mi, las vavulas de aguja, son las valvulas cuyo cierre interno se hace con una aguja, por lo menos asi se las denomina en los catálogos que habitualmente manejo, pero esto es anecdotico 
…
La pregunta viene porque teniendo este tipo de válvula, se podría obviar ? tanto el acople rapido como el válvula esférica ? y conectar directamente el tanque a la camára, (ponieno un adaptador obviamnte) para ahorrar peso…
El conjunto se armaría cuando terminas de girar el tanque, para que habra la válvula, y la pirovalvula cerraria el circuito hasta que se detone..
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Invitado
2008/11/17 - 09:38
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Ahora ya no entiendo yo que es lo que me preguntás o consultas…! grin
Creo que estás mezclando muchos conceptos en medio de la pregunta (o respuesta) y no me termina de cerrar lo que estás en realidad necesitando saber!
Resumo algunos conceptos para intentar clarificar las cosas
right1 El concepto de “válvula” es muy amplio (tal como vos mismo planteas), un sello hermético que se abre por sobre-presión tambien es una especie de válvula.
right1 Nosotros empleamos en la configuración de vuelo las siguientes válvulas
-
Válvula esférica de Ac. Inox. con asiento de vitón, apta para presiones superiores a 100bar como válvula de paso entre el tanque de vuelo y la cámara de combustión. Dicha válvula se abre un instante previo al vuelo, presurizando la cámara de pre-combustión por medio de su inserto pirotécnico (piro-válvula).
-
Precisamente la piro-válvula insertada en la cámara de pre-ignición que sirve para el arranque del motor con un solo evento.
-
Válvula AGUJA (con giro de 1/2 vuelta) de alta presión, empleada como cierre de tanques de Paintball. Esta válvula se utiliza simplemente para cerrar el purgue del tanque de vuelo, al llenarse el mismo. De esta forma conservamos la presión del N2O y no perdemos “gas” durante el montaje del cohete. Es uno de los componentes clave en nuestro sistema de motor híbrido de tipo “PRE-LLENADO”.
-
Válvula de seguridad basáda en disco de ruptura. Es una especie de bulón con 4 orificios laterales que está montado en el mismo bloque que la válvula aguja y sirve para liberar la presión del tanque en caso de sobre-presión. Es un factor FUNDAMENTAL como medio de seguridad al emplear el sistema de tanque de vuelo PRE-LLENADO.
right1 En ningún lugar utilizamos la válvula que vos describís. Es decir, la que cierra al sacar la boquilla. Cuando puse “aguja” me refería exactamente a eso. A la que cierra internamente con una aguja!
right1 En muchas de las fotos que posteamos anteriormente se ven claramente estas válvulas y la ubicación de las mismas. La funcionalidad se fue adecuando acorde a la configuración de vuelo elegida en cada tipo de ensayo.
Respecto al planteo que hacés de simplificación de componentes. No estoy seguro que sea factible de hacerse en forma sencilla debido a las altas presiones que estamos manejando. El mecanismo que vos describís me “suena” al sistema que se utilizaba antiguamente para hacer soda con los tanquecitos de CO2 que se ajustaban hasta que se rompia el sello y se mezclaba con el agua.
Desconozco que existan ese tipo de acoples de auto-retención/liberación aptos para la aplicación que les daríamos nosotros. Si vos tenés información especifica en tus catálogos, averiguá sobre las aplicaciones y posteá esa información que puede llegar a ser interesante.
Sds.,
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Tochi
2008/11/17 - 11:53
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
No Marcelo, no mezclo los conceptos… creo que no entedes mi planteo, en las fotos que envias de la válvula, se ve claramente el actuador central y el resorte interno que mantiene la válvula cerrada, por lo tanto, para cargar o descargar el gas es necesario actuar sobre ese pestillo que se ve en la foto (palito central) como si fuera la válvula de aire de un neumático … de esta manera enroscando o desenroscando la válvula sobre un adaptador se puede liberar o no el paso del gas, hay un o-ring de sello que sirve para evitar que el gas se escape hacia el exterior durante esta operación. Además esto es así, por las fotos que vi de los jugadores de paintball, que llevan las garrafas llenas en los cinturones sin ninguna válvula adicional.
Entonces si construís un adaptador tanque-cámara, algo muy simple y liviano, te ahorras la válvula esférica y el acople rápido ya que al enroscar sobre el adaptador la garrafa se liberara el gas y quedará contenido por la precamara hasta que se accione la piroálvula.
Por otra parte, el acople rápido (no se si usaron alguno especial), pero si es de los que se usan con herramientas neumáticas, podría traerte problemas ya que según los fabricantes están diseñados para 10-12 Kg/cm2, en al caso de tener un tanque a 30 o 40 Kg/cm2 podría llegar a fallar…
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Invitado
2008/11/17 - 14:09
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
[quote user=“Tochi” post=“13448”]No Marcelo, no mezclo los conceptos… creo que no entedes mi planteo, en las fotos que envias de la válvula, se ve claramente el actuador central y el resorte interno que mantiene la válvula cerrada, por lo tanto, para cargar o descargar el gas es necesario actuar sobre ese pestillo que se ve en la foto (palito central) como si fuera la válvula de aire de un neumático … de esta manera enroscando o desenroscando la válvula sobre un adaptador se puede liberar o no el paso del gas, hay un o-ring de sello que sirve para evitar que el gas se escape hacia el exterior durante esta operación. Además esto es así, por las fotos que vi de los jugadores de paintball, que llevan las garrafas llenas en los cinturones sin ninguna válvula adicional.
Entonces si construís un adaptador tanque-cámara, algo muy simple y liviano, te ahorras la válvula esférica y el acople rápido ya que al enroscar sobre el adaptador la garrafa se liberara el gas y quedará contenido por la precamara hasta que se accione la piroálvula.
Por otra parte, el acople rápido (no se si usaron alguno especial), pero si es de los que se usan con herramientas neumáticas, podría traerte problemas ya que según los fabricantes están diseñados para 10-12 Kg/cm2, en al caso de tener un tanque a 30 o 40 Kg/cm2 podría llegar a fallar…[/quote]
Ok, ahora te entiendo mejor. mrgreen
Bueno.. veamos, el mecanismo de una trazadora (pistola) de PaintBall no es el mismo que utilizamos nosotros para el llenado, ya que ellos emplean un sistema de acople rápido especialmente diseñado para esa válvula.
El circuito de llenado que ellos utilizan es distinto al nuestro ya que -entre otras cosas-, ellos utilizan CO2 en fase GASEOSA y nosotros empleamos N2O en fase LIQUIDA, para lo cuál requerimos de un “pescador” en el interior del tanque. Los acoples rápidos que ellos emplean están pensados justamente para manejo de altas presiones.
Acá te dejo un despiece del sistema de acople que utilizamos nosotros
http//www.postimage.org/aV1NQpOJ.jpg
Las demás fotos fueron posteadas oportunamente acá LINK
Nuevamente… no digo que no sea posible readaptar todo eso, ya que obviamente todo es perfectible. Pero de todos modos, actualmente eso no se adecúa al dispositivo que disponemos nosotros y por lo tanto quedará para un futuro análisis.
Aprovechando tus conocimientos de virtualización de dispositivos con Autocad, porqué no tratás de graficar en 3D como quedaría la secuencia de llenado, montaje y lanzamiento de un motor híbrido con ese mecanismo??? Quizás eso ayude a clarificar un poco la operatividad del conjunto, no?
Sds.,
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Tochi
2008/11/21 - 19:28
Re: Motor Híbrido DMC-EX 38mm Vers. 3.0 (Configuración De Vu
Estimados amigos del DMTC, a pedido de Marcelo estuve haciendo unos modelos de para ejemplificar mejor una propuesta de reconfiguración de su motor, y poder así ahorrar peso en componentes que no se usarían, prevenir fallos de los mismos, ya que si no están no pueden fallar, y además compactar el motor, algo que podría ser beneficioso para mejorar el compromiso con el centro de gravedad del cohete…
Como el diseño tiene aplicados los materiales el peso total vacío sin NOX, grano de combustible ni piroválvula es de 1,450 Kg., las medidas las saque por proporción (fotométrica, fotometría o algo así, creo que se llama) pero como el modelo es paramétrico, con las medidas exactas se actualiza sin problemas además a partir de ahí, si lo desean poder hacer un plano completo en 2D en formato DWG (Autocad)
Estas imágenes son generales para ver de qué manera queda el conjunto….
http//www.coheteriaamateur.com.ar/foro/files/posted_images/user_49_motor_armado_38_mm_dmtc3_0.jpg
http//www.coheteriaamateur.com.ar/foro/files/posted_images/user_49_motor_armado_38_mm_dmtc3_2.jpg
http//www.coheteriaamateur.com.ar/foro/files/posted_images/user_49_motor_armado_38_mm_dmtc3_4.jpg
Esta imagen da una idea de la s medidas generales de ambos conjuntos
http//www.coheteriaamateur.com.ar/foro/files/posted_images/user_49_motor_38_mm_dmtc3_comparacion.jpg
