Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.
rumfart på den anden måde cs banner bloghoved

Arbejde på BPM5 og dens teststand

Kære læsere,

Inden jeg kommer med nyt om motor og teststand, så vil jeg lige gøre lidt reklame for vores kære støtteforening, CSS, som har ordinær generalforsamling tirsdag 25. november klokken 18.30. Det afholdes denne gang i DTU Skylab, bygning 373 på DTU. Udover det formelle program med valg og bestyrelse og den slags, så vil der også være et foredrag fra DTU Skylab om deres nye faciliteter og derudover vil undertegnede underholde med et mere raketorienteret foredrag.

I den kommende tid vil vi køre lidt ”arbejds-blogs” omkring fremstillingen af BPM5 motoren og dens teststand. Der vil komme mere indgående beskrivelser af teststanden og dens systemer, såsom det aktive trykreguleringssystem, som tillader os aktivt at regulere fødetrykket i brændstoftankene. Mere om alt dette som projektet skrider frem, for denne omgang vil jeg blot indlede med lidt billeder af det igangværende arbejde.

Brændstoftankene laves i 4.22 mm AISI 316L rustfast stål og kan dermed teoretisk holde til omkring 60 bar. Vi trykprøver dem op til omkring 35 bar, da vi forventer et maksimalt arbejdstryk på 25 bar. De har et volumen på 33 liter hver, og med et forventet forbrug på ca. 1.5 l/s, har vi altså i dette setup maksimalt omkring 20 sekunders drift på motoren. Det er rigeligt til at nå termisk ligevægt i motorens kølesystem. Rør, endebunde og muffer er nu klar til at blive svejst sammen, det er Meincke som smelter delene sammen med sin rolige hånd.

Illustration: CS

Endebundene bliver i bunden udstyret med en anti-vortex baffle for at forhindre hvirveldannelse i væsken. Foto: Peter Meincke.

Kanterne skal lige skærpes og så er de klar til svejsning. Foto: Peter Meincke.

Den første motordel har været i fræseren hos Flemming, det er LOX-domen som fræses i aluminium. Og jo, der er en lille skønhedsplet på den øverste flade på grund af en mindre fejl i CAM-programmet. Den rettes til næste motor, men får ingen betydning, det er ret kosmetisk. Udover LOX-domen så skal Flemming også fræse flangen som selve motor-kammeret svejses på og han skal fræse injektoren med dens flere hundrede små kanaler!

LOX-domen efter at være fræset fra den ene side. Foto: Flemming Rasmussen.

Teststanden er også under opbygning. Der blev arbejdet på den i weekenden, så selve rammen nu står og er klar til montage af ventiler, rør og tanke mv.

Teststanden klar til montage. Motoren kommer til at sidde og presse op imod de tre stivere. Foto: Mads Wilson.

Teststanden er lavet så vi kan flytte den med gaffeltrucken og således at den passer ind i VTC3 som derved indkapsler den til flere sider. Der vil blive udbygget med yderligere inddæmning før første test.

Illustration af teststandens placering inde i VTC3. Den ene brændstoftank kan lige anes bag ”sprængpladen” som adskiller motoren fra brændstoftankene. Grafik: Thomas Madsen.

BPM5 bliver CS’s til dato mest sensor-spækkede motor. Der er i alt otte tryksensorer (plus tre manometre), seks temperatursensorer, tre lastceller, et accelerometer og en photodetektor. De første sensorer er så småt ved at komme i hus, her er det vores nye 10 kN lastcelle som skal måle motorens kraft. De to andre lastceller bruges i øvrigt til at veje brændstoftankene. Meget mere om sensorsystemer, elektronikken og softwaren til at overvåge dem i en kommende blog.

Den lækre 10 kN lastcelle fra Vetek. Foto: Thomas Pedersen.

Trykregulering

I en kommende blog vil vi beskrive den aktive trykregulering af brændstoftankene. Det er lidt tricky at finde de rette komponenter til dette, da opgaven kræver relativt stort flow ved et relativt stort tryk, i hvert fald sammenlignet med gængse komponenter som vi har kunnet finde. Vi har bestilt lidt gadgets hjem til at lave forsøg med og må se hvordan det går. Det er ikke helt sikkert løsningen virker, så derfor kunne jeg godt tænke mig om I, kære læsere, vil være med til at give input til opgaven?

Opgaven består i at opretholde et tryk på 20 bar i brændstoftankene når der løber ca. 1.5 liter brændstof ud per sekund. Der er en 200 bar nitrogen (eller helium) tank til rådighed til at fylde fra. Der skal altså flyttes 30 standard liter gas ind i hver af brændstoftankene per sekund (og husk den adiabatiske ekspansion nedkøler gassen). Og så er der en tricky finte, vi vil gerne kunne styre trykket løbende således at vi kan justere O/F forholdet, så opgaven kan ikke løses med en passiv ventil, det skal være en styrbar ventil som Engine Controlleren kan styre. Hvilken ventil kan I finde der kan løse opgaven?

Thomas Pedersen er civilingeniør fra DTU fra 2006 og har en Ph.D. indenfor mikro- og nanoteknologi fra DTU Nanotech, og er nu ansat samme sted som seniorforsker. Thomas har bygget raketter siden 1999 og blev en del af Copenhagen Suborbitals i 2009. Han er et af flere medlemmer af Copenhagen Suborbitals, der skriver på denne blog.
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Brug en standart ½ tomme kugleventil og en trykluft actuator, og en simpel on of styring. Enten er ventilen fuldt åben, eller helt lukket.Sæt et tilstrækkeligt smalt bånd,mellem åben og lukket, og en meget hurtig actuator.

  • 0
  • 2

Bang-bang styring blev afprøvet før på TM-65 og virkede vist ikke så tilfredsstillende - noget for lavt flow af nitrogen, AFAIK.

Jeg foreslår en slags digital-til-analog (D/A) converter med flere parallel-koblede ventiler med forskellig lysning, og dermed forskelligt flow per åben ventil.

D/A converteren har tryk-input feedback fra såvel højtrykstanken, og den tank man vil have stabiliseret til 20 bar.

En microcontroller kunne så bruge en algoritme til at beregner det binære tal til D/A convereren, som matcher det ønsket flow.

Det giver også mulighed for styring af O/F forholdet.

  • 2
  • 0

Jeg tænker også en kugleventil af passende størrelse. Men hvis EC'en alligevel skal styre den, og I ellers stoler på jeres (regulerings)software, så smid en linak DC aktautor på ventilen i stedet for den pneumatikske.

Alternativt, lav et stempel med en passende diameter, med en passende fjeder i den ene ende og feedback fra fuel tanken på den anden side. Hvis EC'en SKAL kunne styre trykket, så kan fjederen laves justerbar med en gevindspindel og en DC motor.
Brug evt Linak aktautoren som "servo styring", hvis den stempel diameter der skal til for at trække kugleventilen, bliver for stor (tung)

  • 1
  • 0

Alternativt, lav et stempel med en passende diameter, med en passende fjeder i den ene ende og feedback fra fuel tanken på den anden side. Hvis EC'en SKAL kunne styre trykket, så kan fjederen laves justerbar med en gevindspindel og en DC motor.
Brug evt Linak aktautoren som "servo styring", hvis den stempel diameter der skal til for at trække kugleventilen, bliver for stor (tung)

Jeg er ikke helt sikker på, om jeg forstår dit forslag helt; men det kunne være det samme, som jeg også ville foreslå:

Lav en ganske almindelig mekanisk membran/fjeder-baseret trykregulator og styr så fjederens tryk med en spindelaktuator. Så foretages selve reguleringen lynhurtigt af den mekaniske del, og det variable trykforløb med finjusteringen (det målte tryk) styres af spindelaktuatoren, som ikke behøver at være særlig hurtig.

  • 2
  • 1

Ja præcis. Bortset fra jeg ville lave et stempel med en fjeder i, istedet for membranen. Det giver længere vandring, så den kan være aktautor for en kugleventil direkte, for at få det store flow.

  • 1
  • 0

Vægt er formentlig et issue. Aktuerte flow kontrolventiler er alle store og tunge.

Jeg anbefale at bruge en standard Parker kugleventil.
Parker kugleventil (http://ph.parker.com/us/17554/nb/manual-ba...)
Det er måske ikke verdens mest liniære kontrolventil, men det går nok.

Har CS stadig nogen af akuatorne fra Sapphire jet vanes liggende? Det kunne være en brugbar aktuator.
Med en fornuftig regulerings ventil og en trykmåler i tanken, bør det være helt kurrant at programmere en almindelig PID controller.

  • 0
  • 1

Husk at dette her ikke er en flight udgave,vægt, størrelse,drivkraft er ikke et issue her.
Her drejer det sig om at teste og afprøve nogle principper og ideer.
Fast Prototyping, er det der er brug for, ikke komplicerede og minimalistiske konstruktioner.
Det skal være nemt at bygge , hurtigt at ændre så CS hurtigt kan finde det rigtige setup til den næste testmotor.
Der er bestilt dele til 4 motorer, er der så nogen grund til at lave indviklede teoretiske vurderinger , når man kan teste en grov udgave og finde ud af om tankerne bag nu også virker.
Hvis problemet er at lysningen er for lille , så sæt en større ventil i, senere kan man optimerer flow veje og krumnings radier og beregne det optimale rør tværsnit, men til den første, er det ikke nødvendigt.

  • 6
  • 2

Interessante tanker, Tommy! For på den ene side er det vigtigt at CS kommer hurtigt igang med sine motortests men på den anden side vil det være godt hvis der findes en løsning der kan anvendes til sommerens opsendelse. Med andre ord det berømte flyv/test omkvæd.

  • 0
  • 0

Jeg foretrækker også flight lignende test , men først når vi har et koncept vi VED virker. Indtil da er det et spørgsmål om korte turn around tider, så man kan få afprøvet mange forskellige kombinationer.
Det gjorde CS også tidligere, med en kort testserie af en teknologi, og så et flight design.
Jo kortere turn around tid jo flere test, og jo flere data og erfaringer får man. Jeg syntes at det er fedt at man fra start har bestilt dele til 4 motorer, det viser at man mener business, og ikke As usual.
Man vil prøve nogle ting og det glæder mig.

  • 3
  • 5

@Tommy Johansson

Husk at dette her ikke er en flight udgave,vægt, størrelse,drivkraft er ikke et issue her.
Her drejer det sig om at teste og afprøve nogle principper og ideer.
Fast Prototyping, er det der er brug for, ikke komplicerede og minimalistiske konstruktioner.

Husk hvad opgaven er:

..... vi vil gerne kunne styre trykket løbende således at vi kan justere O/F forholdet, ....


Hvis man skal løse denne opgave skal 4 elementer være tilstede:
Trykmåling i tanken; det vil man have under alle omstændigheder.
En controller; som man må have hvis man løbende vil kunne styre og ændre trykket.
En ventil; en Parker kugleventil er super simpel, det er bare at købe èn.
En aktuator; det enkleste er vel, at genbruge en aktuator man kender.

Ventil og aktuator kan forbindes quick and dirty for test. Senere kan man lave det mekanisk mere lækkert, så den kan bruges i flight mode.

  • 3
  • 0

Jeg foretrækker også flight lignende test , men først når vi har et koncept vi VED virker. Indtil da er det et spørgsmål om korte turn around tider, så man kan få afprøvet mange forskellige kombinationer.


Det er så der afvejningen ligger. For jo tættere man kan komme på en brugbar løsning hurtigt jo bedre er det. Lidt omtanke tidligt i forløbet kan spare meget tid senere hen! Når det sagt er det naturligvis også vigtigt ikke at hænge fast i tidskrævende overvejelser når det er muligt at starte mere enkelt.

Derfor kunne man jo passende omformulere det spørgsmål som CS stiller om ventiler til:
(1) Hvad kan CS hurtigt komme i gang med?
(2) Hvordan kunne en flight løsning se ud?

Uanset hvordan problemstillingen vendes og drejes er der tale om komplekse systemer som kræver store mængder knofedt at få til at virke ordenligt.

  • 2
  • 0

Det er så der afvejningen ligger. For jo tættere man kan komme på en brugbar løsning hurtigt jo bedre er det.

Det er nemlig en svær balancegang. Umiddelbart har vi valgt at fokusere på noget der er realistisk at flyve med, dvs at vægt er et stort issue.

Løsningen som vi prøver i første omgang bliver en proportionalventil lavet til brug i hydrauliksystemer: http://www.hydac.com/de-en/products/valves...

Den vejer 460 gram og kan forhåbentlig klare opgaven, men vi får se når den kommer hjem. Hvis det ikke virker tilfredsstillende er det muligt vi tager bangbang kugleventilen istedet.

  • 5
  • 1

Løsningen som vi prøver i første omgang bliver en proportionalventil lavet til brug i hydrauliksystemer: http://www.hydac.com/de-en/products/valves...

En proportionalventil regulerer utrolig præcist, men den har 3 ulemper:
Den lækker, hvilket betyder, at der skal være en ekstra ventil, som også er aktuert.
Den skal have en spole og en regulerbar strømforsyning.
Lysningen er ikke særlig stor.

Den vejer 460 gram og kan forhåbentlig klare opgaven, men vi får se når den kommer hjem. Hvis det ikke virker tilfredsstillende er det muligt vi tager bangbang kugleventilen istedet.

Man behøver ikke nødvendigvis gå fra den præcise proportionalventil over til træskostøvle regulering. Som en mellemløsning kunne man vælge en kugleventil med en trinløs aktuator.

  • 1
  • 0

Den lækker, hvilket betyder, at der skal være en ekstra ventil, som også er aktuert.

Der er en hovedventil på højtrykstanken, så den er tænkt ind i designet. Se eventuelt setupet skematisk i Jonas' blog om BPM5 motoren.

Man behøver ikke nødvendigvis gå fra den præcise proportionalventil over til træskostøvle regulering. Som en mellemløsning kunne man vælge en kugleventil med en trinløs aktuator.

Det er pt også plan B. Nu leger vi lidt med HYDAC ventilen og ser om den kan klare opgaven.

  • 6
  • 1

Tommy Johansson:

Jo kortere turn around tid jo flere test, og jo flere data og erfaringer får man.

Ja. Men man vil jo gerne have anvendelige data og erfaringer, som i videst mulige udstrækning bærer i retning af målet. Så det er nu ingen skade til at gennemtænke og -beregne sine eksperimenter først..

Jeg syntes at det er fedt at man fra start har bestilt dele til 4 motorer, det viser at man mener business, og ikke As usual.
Man vil prøve nogle ting og det glæder mig.

"As usual" ? Det nye CS har hele tiden villet gennemregne designet grundigt og siden udføre de nødvendige eksperimenter; jvf. en række blogs siden sommer.

  • 13
  • 3

Det skulle ikke tage mig ret mange eftermiddage at lave en membranstyret reduktionsventil. I har prøvet det før, men opgav p. gr. af oscillationer så vidt jeg husker. Jeg er selv elektronikmand og har lavet utallige servostyringer, men til det her job mener jeg at det er overkill. En linak til at forspænde fjederen, hvis man skal ændre trykket undervejs, kan jeg godt acceptere. Men ellers mener jeg, at for meget elektronik øger fejlraten.

  • 4
  • 1

En af faldgruberne er at man får brugt så lang tid på design og beregning, at testen kunne være gennemført og dataene behandlet, med en simplere tilgang, på den halve tid.
Det er ikke kun jeres data der skal indhentes og behandles, de mennesker der skal opererer med udstyret skal også have erfaring, det får de ikke ved at køre et stykke simulerings software, men ved at få skidt på fingrene.Den operative side af hele motortest/opsendelse skal også have den nødvendige tid ellers ruster rutinerne og erfaringen falmer.Det samme med dem der bygger motorerne, hvis de bygger en motor hver måned , får de en højere erfaring og en mindre fejlrate end hvis de bygger en motor om året.

  • 4
  • 5

En af faldgruberne er at man får brugt så lang tid på design og beregning, at testen kunne være gennemført og dataene behandlet, med en simplere tilgang, på den halve tid.

Der skal naturligvis altid være en balance og hvor det balancepunkt er kan man naturligvis diskutere. Det man skal passe på med den "simplere tilgang" er at man på den halve tid kan få samlet og testet noget som måske så ikke i sidste ende kan bruges til at opfylde det mål man har.
Hvis CS var gået all in på at lave en 75 kN motor med pressure blow-down kunne de måske allerede nu have nået at sprænge nogle stykker i luften og måske også have fået ideer til hvad der skulle gøres for at få den til at køre stabilt. Det vil så bare være surt hvis de næste år finder ud at der kræves en større diameter og kraftigere motor for at opfylde målsætningen (m/k 100km op og m/k intakt efter landing).

  • 5
  • 0

Henrik Wahlgren:

Det skulle ikke tage mig ret mange eftermiddage at lave en membranstyret reduktionsventil.

Nej.

Men vi har brug for at regulere både motorens ydelse og forholdet mellem fuel- og LOX-tanktryk dynamisk. De to har ikke samme trykfaldskurve ved simpelt blow-down.

  • 4
  • 1

Henrik Wahlgren:

Det skulle ikke tage mig ret mange eftermiddage at lave en membranstyret reduktionsventil.

Nej.

Men vi har brug for at regulere både motorens ydelse og forholdet mellem fuel- og LOX-tanktryk dynamisk. De to har ikke samme trykfaldskurve ved simpelt blow-down.

Hvilket jo lige netop er det, man skal bruge spindelaktuatoren til:

Helge Wahlgreen: En linak [spindelaktuator] til at forspænde fjederen, hvis man skal ændre trykket undervejs, kan jeg godt acceptere.

hvilket netop er det, jeg forslog. Vha. spindelaktuatoren (og en PI regulator) vælger man setpunket for regulatoren og kan dermed både styre trykfaldskurven og kompensere for unøjagtigheder i den mekaniske regulering. Ved passende valg af spindelaktuatorhastighed kan den udgøre I-leddet i regulatoren.

  • 1
  • 1

Jeg er ikke i tvivl om at SPN godt kan håndterer begge grupper, men det vil være synd for dem der er medlem og støtter begge steder hvis opsendelserne lå samtidig.
CS lever af medlemmerne, og derfor bør der kun være en test på samme dag, for at holde interessen.
CS har et væsentligt større setup og skal bruge længere tid til planlægning end vi skal, derfor er det i begges interesse at få en dato fra CS så vi ikke begge planlægget en event samme dag.
Jeg ved godt at det er totalt afhængigt af vejret, men når der er holdt kickoff møde er der formodentlig allerede lagt nogle "vinduer" ind.
Jeg ser dette som en måde at tilgodese medlemmernes interesse.

  • 6
  • 5

Helge Wahlgreen

Det skulle ikke tage mig ret mange eftermiddage at lave en membranstyret reduktionsventil.

Spørgsmålet er hvor mange eftermiddage "ikke ret mange" er? Men jeg vil nok foretrække at hive en standard ventil ned af hylden frem for selv at bygge en.

Helge Wahlgreen

Jeg er selv elektronikmand og har lavet utallige servostyringer, men til det her job mener jeg at det er overkill. En linak til at forspænde fjederen, hvis man skal ændre trykket undervejs, kan jeg godt acceptere

Hvordan en selvbygget membranstyret ventil med påbygget aktuator skulle være mindre overkill end en standard ventil med aktuator, vil jeg gerne have uddybet.

Carsten Kanstrup

Vha. spindelaktuatoren (og en PI regulator) vælger man setpunket for regulatoren og kan dermed både styre trykfaldskurven og kompensere for unøjagtigheder i den mekaniske regulering.

Hvis man så samtidig styrer aktuatoren med en elektronisk regulator i forbindelse med en mekanisk regulator, så har man på enkel vis gjort en simpel opgave ganske kompliceret. Samtidig med at man serieforbundet 2 regulatorer, hvilket sjældent er en god ide.

Dybest set er det ikke nogen kompliceret reguleringsopgave og selvfølgelig kan CS løse opgaven. Udfordringen ligger i ventilen. Reguleringsmæssigt kan HYDAC ventilen ganske givet klare opgaven. Jeg synes den virker tung, med for lille lysning og sikkert også dyr. Her tror jeg at den kunne være en ide at give køb på linearitet i forhold til vægt.

og forbrudt sig imod reglen "èn reguleringssløjfe èn regulator"

  • 0
  • 0

Carsten Kanstrup

Vha. spindelaktuatoren (og en PI regulator) vælger man setpunket for regulatoren og kan dermed både styre trykfaldskurven og kompensere for unøjagtigheder i den mekaniske regulering.

Hvis man så samtidig styrer aktuatoren med en elektronisk regulator i forbindelse med en mekanisk regulator, så har man på enkel vis gjort en simpel opgave ganske kompliceret. Samtidig med at man serieforbundet 2 regulatorer, hvilket sjældent er en god ide.

Man kan da sagtens bruge en langsom reguleringssløjfe til at styre setpunktet for en hurtig. Det var jo f.eks. det, CS gjorde i Sapphire, hvor en ydre positionssløjfe gav setpunktet til den sløjfe, som styrede retningen. Det er kun hvis hastigheden i de to reguleringssløjfer er nogenlunde ens, som f.eks. ved pumpeligeløb, at det ikke er nogen god idé at seriekoble sløjferne. I den slags tilfælde benytter jeg en ligeløbskobling i stedet, så ligeløb og absolut tryk styres i samme sløjfe.

Formålet med at kombinere mekanik og elektronik er at reducere kravet til aktuatoren. Hvis det hele skal laves elektronisk, skal man bruge en PID regulator og en lynhurtig og dermed kraftig aktuator. Med seriekoblingen bliver elektronikdelen meget simplere, idet man kun behøver en langsom aktuator og en P regulator, da den hurtige del er jo klaret af mekanikken og I-leddet af aktuatoren. Derved behøver man bare boolske op/ned kommandoer fra et simpelt kredsløb, som sammenligner den ønskede værdi med den faktiske. Det er meget nemmere og simplere at lave en en PID regulator, som skal kunne regulere med millisekunders hastighed.

  • 2
  • 1

@ Carsten Kanstrup

Man kan da sagtens bruge en langsom reguleringssløjfe til at styre setpunktet for en hurtig. Det var jo f.eks. det, CS gjorde i Sapphire, hvor en ydre positionssløjfe gav setpunktet til den sløjfe, som styrede retningen.

Det er så med 2 forskellige procesdata, position og retning, og dermed ikke 2 sløjfer i serie.

og en lynhurtig og dermed kraftig aktuator.

Den Linak aktuator, som skal justere en forspændt fjeder, er formentlig lige så tung som den aktuator, der skal bruges til en kugleventil.

Det er meget nemmere og simplere at lave en en PID regulator, som skal kunne regulere med millisekunders hastighed.

Jeg tror det er første gang jeg har hørt nogen udtrykke at PID regulator skulle være et problem. Det er typisk en funktionel block eller copy paste. Den PID regulator, som bruges til den aktive styring burde jo nok kunne styre trykket i en tank.
Er der ikke plads til flere regulatorer på det kort, som CS bruger?

  • 1
  • 0

Det er så med 2 forskellige procesdata, position og retning, og dermed ikke 2 sløjfer i serie.

Jeg kan ikke se nogen forskel. Hos CS er det positionsdata, der giver setpunkt til retningsstyringen. Ved den mekaniske/elektroniske regulering er det bare en trykmåling, der giver setpunkt til den mekaniske regulering.

Den Linak aktuator, som skal justere en forspændt fjeder, er formentlig lige så tung som den aktuator, der skal bruges til en kugleventil.

Nej. Der skal ikke meget energi til at spænde eller løsne en fjeder over de ca. 90 sekunder, som burnet varer.

Ved en kugleventil skal aktuatoren være hurtigere end regulatorens D-led, hvilket kræver langt større energi. Den mindste tidsforsinkelse i aktuatoren virker som et I-led, som giver en faseforskydning lige modsat faseforskydningen af D-leddet. Det var lige netop det problem, CS havde med aktuatorerne til jet-vanes. Da man ikke havde styr på roll, kunne pitch og yaw bytte plads i forhold til rummet mange gange i sekundet. Derfor skulle man bruge hurtige og dermed kraftige aktuatorer.

Jeg tror det er første gang jeg har hørt nogen udtrykke at PID regulator skulle være et problem. Det er typisk en funktionel block eller copy paste.

Det har jeg da heller aldrig sagt, og jeg har selv skrevet en soft-PLC med indbygget PID regulator til mit tidligere firma; men en simpel sammenligning med den ønskede værdi er trods alt simplere og nemmere at få stabil.

  • 0
  • 1

@Carsten Kanstrup

Nej. Der skal ikke meget energi til at spænde eller løsne en fjeder over de ca. 90 sekunder, som burnet varer.

Ved en kugleventil skal aktuatoren være hurtigere end regulatorens D-led, hvilket kræver langt større energi.

Jeg tror du blander energi og effekt sammen.
Helt konkret har jeg, helt uvidenskabeligt, prøvet at åbne/lukke en 1/2" 5000 psi Parke kugleventil og justere på regulatoren på en CO2 gasflaske, der skal bruges stort set samme moment.

Det var lige netop det problem, CS havde med aktuatorerne til jet-vanes. Da man ikke havde styr på roll, kunne pitch og yaw bytte plads i forhold til rummet mange gange i sekundet. Derfor skulle man bruge hurtige og dermed kraftige aktuatorer.

Aktuatorne til jet vanes på Sapphire hed Futaba BLS157HV. I 6 Volt udgave yder de 31 kgcm i moment, bruger 0.1 sek på en kvart omgang (fuld åbning på en kugle) om det er kraftig er vel en smagsag, men det er både kraftigt og hurtigt nok. Fik jeg nævnt at den vejer 77 gram.
En 1/2" Parker kugleventil vejer ca 400 gram, det er med håndtag. Så her vil man kunne få en aktuert ventil med Ø 12.5 mm full bore åbning på ca 600 gram til knap 1000 kr.
Hvad monstro en Linak aktuert membranstyret ventil vejer og koster? og hvad er trykfaldet?

  • 0
  • 1

Helt konkret har jeg, helt uvidenskabeligt, prøvet at åbne/lukke en 1/2" 5000 psi Parke kugleventil og justere på regulatoren på en CO2 gasflaske, der skal bruges stort set samme moment.

Med en brændtid på ca. 90 sekunder og en krævet reguleringshastighed fra 0 til 100% på mindre end 1 s, skal aktuatoren ved en kugleventil være i størrelsesordenen 100 gange hurtigere end med en mekanisk hjælperegulator. Hvis kraften er den samme, som du skriver, skal aktuatoreffekten altså være ca. 100 gange større!

En 1/2" Parker kugleventil vejer ca 400 gram, det er med håndtag. Så her vil man kunne få en aktuert ventil med Ø 12.5 mm full bore åbning på ca 600 gram til knap 1000 kr.

Er du sikker på, at en ventil med en lysning på ø12,5 mm er nok til et flow på 28 l/s (650 mm motor)? Flowhastigheden bliver jo 228 m/s.

Hvad monstro en Linak aktuert membranstyret ventil vejer og koster? og hvad er trykfaldet?

Hvad mener du? Trykfaldet er selvfølgelig fødetrykket fra højtrykstanken minus det ønskede tryk i H2O2 tanken. Det er jo lige netop det, reguleringen skal sikre!

  • 0
  • 1

@Carsten Kanstrup

Med en brændtid på ca. 90 sekunder og en krævet reguleringshastighed fra 0 til 100% på mindre end 1 s, skal aktuatoren ved en kugleventil være i størrelsesordenen 100 gange hurtigere end med en mekanisk hjælperegulator. Hvis kraften er den samme, som du skriver, skal aktuatoreffekten altså være ca. 100 gange større!

og

Nej. Der skal ikke meget energi til at spænde eller løsne en fjeder over de ca. 90 sekunder, som burnet varer.

Jeg er hverken enig i betragtningen eller beregningen, endvidere er det min holdning, at der rodes med enheder, men det er sådan set ligegyldig. Oplys hvilken aktuator der kan bruges til at ændre indstillingen til på den tænkte membranstyrede ventil, så kan vi kvalificeret sammenligne vægte.

Er du sikker på, at en ventil med en lysning på ø12,5 mm er nok til et flow på 28 l/s (650 mm motor)? Flowhastigheden bliver jo 228 m/s.

Nej, men det er nok til 1.5 l/s, som testen med BPM5 fordrer.
Når man kommer til BPM100, bliver flowet cirka 20 l/s. Her må man gå til 1", den koster 200 kr mere og vejer ekstra 200 gram. Flowethastigheden er i overkanten, men det er trods alt kun i den sidste del af burnet problemet opstår.
Så det bliver cirka 1200 kr og 600 gram og du kan spare hovedventilen.
Hvilket så bringer mig tilbage til tidligere spørgsmål: Hvad monstro en Linak aktuert membranstyret ventil vejer og koster?

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten