Как сделать импеллер своими руками
Как сделать импеллеры для авиамоделей
Как сделать импеллеры для авиамоделей. Возможно смело утверждать, что интерес авиамоделистов к реактивной технике не ослабевал ни при каких обстоятельствах. Но до последнего времени попытки создания летательных аппаратов с реактивными движителями носили только эпизодический, экспериментально-исследовательский темперамент.
Само собой разумеется, сказывалось отсутствие настоящих турбореактивных моторов в модельном выполнении (о серийном выпуске единичных очень сложных образцов без шуток сказать не приходится).
Наряду с этим нужно подчернуть, что фирменные импеллеры, снаружи простые по конструкции (подробности отштампованы из пластика), сначала прошли продолжительный путь отработки в лабораториях, пока не достигли удовлетворительных черт. Существует расчетный аппарат, призванный уменьшить проектирование импеллеров, но Он через чур сложен для восприятия рядовым моделистом-спортсменом, громоздок и, основное, неточен по достоверности приобретаемых результатов. Исходя из этого как правило у нас при создании вентиляторных движителей пользуются способом повтора прекрасно зарекомендовавших себя образцов.
А как быть, в случае если аналогов требуемой установки попросту не существует? Тут нужно готовься к громадному количеству отладочных работ либо… положиться на везение. Дабы избежать аналогичных антиконструкторских приемов, мы предлагаем вниманию спортсменов увлекательный материал, посвященный очень успешной импеллерной установке, вычисленной под распространенные отечественные микродвигатели.
Трудится «тот движитель таи. Воздушное пространство, поступив в количество установки через лобовой воздухозаборник, проходит через внешний (либо входной) направляющий аппарат (ВНА), образованный комплектом радиальных лопаток. При атом поток закручивается против направления вращения рабочего колеса вентилятора (РК).
Это разрешает расширить скорость набегания потока на лопасти РК и обеспечить более удачное его направление.
По окончании РК воздушное пространство снова закручивается внутренним направляющим аппаратом (НА1) для подготовки ввода во вторую ступень РК, кроме этого против направления вращения. Третий, выходной направляющий аппарат (НА2) раскручивает ноток до осевого направления. Проходя на протяжении двигателя и в один момент охлаждая ого, воздушное пространство попадает, наконец, я сопло, где получает требуемую для силы тяги громадную скорость (тяга данного импеллера на месте равна примерно 1 кгс).
технология и Конструкция изготовления. Корпус, сопло, обечайка выклеены на пенопластовой болванке из стеклоткани на эпоксидной смоле.
Фактически на всех поверхностях стены корпуса имеют толщину 1 мм. Направляющие аппараты составлены из разного числа подробностей: ВНА имеет 12 лопастей, установленных под углом 10°, НА1 — 8 лопастей с углом установки 0 градусов и НА2 — 8 «лопастей под утлом 10 градусов, обратным ВНА. Все направляющие аппараты делаются по одной конструктивной схеме.
Лопатки НА — из алюминиевого сплава АМЦАП толщиной 0,1 мм. Профилируются они в особом приспособлении, продемонстрированном на рисунке.
Диски выточены из текстолита толщиной 8 мм. На все НА; наклеены кольца из стеклоткани на зпоксидной смоле. За эти кольца НА винтами М2 крепятся в центре корпуса. Лопатки рабочего колеса изготовлены из стеклотекстолита (толщина заготовок 1,3—1,1 мм). Закрутку создают кроме этого в приспособлении (см. рис.) следующим образом.
Заготовка нагревается на злектроплитке до светло-коричневого цвета, посла чего она помещается, а приспособление и зажимается плоскогубцами.
Выдержав пара секунд, заготовку вынимают. Нужно подчернуть, что стеклотекстолит не нужно перегревать до появления чёрных оттенков — это может привести и расслаиванию материала. На готовых лопастях разность углов по их финишам должна быть однообразна на всех подробностях и равняться 20°.
Последовательности. В центре заготовки из листового текстолита (кстати, при отсутствии требуемого материала толщиной 8 мм заготовки возможно склеить из комплекта более узких. Но из «кругляка» диски точить запрещено, поскольку они получаются не хватает прочными!, вырезанной с запасом по контуру, сверлится отверстие диаметром 5 мм.
В патроне токарного станка зажимают железный стержень диаметром 30 мм, выступающий на 15 мм из губок.
Его протачивают диаметром 5 мм на длине 4 мм, по окончании чего на проточку надевают заготовку диска и прижимают ее вращающимся центром с шайбой диаметром 30 мм. Позже приступают и обработке резцами. Центральные отверстия в дисках эргономичнее делать посла прорезки пазов.
Разметка дисков. На аиста бумаги чертится окружность пара большего размера, чем диск. Она разбивается на необходимое число частей.
Из центра по точкам деления выполняют лучи.
Диск накладывают на чертеж, совмещают центры и по лучам выполняют, риски от края и центру диска (направляться стремиться и большой точности), Размеченный диск ставят, а приспособление, продемонстрированное на рисунке, и ножовкой по металлу пропиливают пазы под лопатки. В НА операция проводится одинарным полотном на глубину 5 мм, а в дисках РК и моторамы — сдвоенным на глубину 7 мм.
По окончании пропиливания пазов окончательная обработка ведется на токарном станка. Выполняются начисто наружные и центральное отверстие скосы по окружности. После этого идет сборка: профилированные лопасти, нижние финиши которых зачищены наждачной бумагой, смазывают эпоксидной смолой и ставят в диск. Так, собирают НА.
РК сперва собирают без склейки для контроля размещения лопаток, и лишь позже выполняют склейку эпоксидной смолой.
По окончании ее отверждения доформовывают лопатки — они должны иметь плосковыпуклый профиль с большой толщи-ной на 1/3 собственной хорды. После этого на оправке длиной 6 мм и диаметром 10 мм калибруется внешний диаметр РК. В дисках монтируют стопоры и, наконец, приступают к балансировке РК.
Подгонка же НА по диаметру колец производится методом подрезки финишей лопаток ножницами по разметке от центрального отверстия. Дополнительные приспособления.
Продемонстрированное на рисунке 4 приспособление для закрутки лопаток РК выполняется либо из жёсткого дюралюминия толщиной 1—1,5 мм, либо из стали. В пластинах сверлятся по два отверстия диаметром 3 мм, через каковые проходят винты МЗ с гайками. Но возможно в металлических пластинах нарезать резьбу МЗ, тогда гайки не пригодятся.
Собранные пластины зажимают, в тисках за финиши ниже винтов и закручивают пакет по часовой стрелке на угол 20°.
Приспособление для профилировки лопаток НА изготавливается из железной трубки диаметром 25—30 мм, которую разрезают на протяжении, как продемонстрировано на рисунке. Самое непростое — работа над приспособлением для пропила пазов в дисках (см. рис.). Его корпус делается из стали толщиной 1—1,5 мм.
В каждом элементе корпуса приспособления — собственный тип калибровочных пазов.
К примеру, а одном: пропил под углом 45° для сборки и монтажа РК и под углом 10° для ВНА. А я втором — для НА1, моторамы и НА2. При прорезке калибровочных пазов крайне важно обеспечить совпадение осей пазов, продольных и поперечных осей корпуса в одной точке. Варианты импеллерной установки.
На рисунке 6 продемонстрирован вариант импеллера, что монтируется в фюзеляжа копии. У него последовательность изюминок: удлинен диффузор карбюратора двигателя, установлен удлинитель глушителя для отвода выхлопных газов за количество импеллера, а корпусе сделаны дополнительные окна. Приводим и более несложный вариант псевдореактивной установки.
Ротор имеет одну ступень, что при равных проходных сечениях импеллера ведет к падению статической тяги до величины 600—700. гс. Но подобная установка не только несложнее, но и легче, что во многих случаях может иметь первостепенное значение для копикста. Нужно подчернуть, что по предлагаемой разработке несложно создать и более большие варианты движителей.
Изготовленный импеллер под двигатель рабочим количеством 10 см3 развивает статическую тягу порядка 3 кгс. Настройка режима работы всех вариантов содержится в подборе углов установки ВНА я маленьких пределах, причем его лопаткам полезно придать еще при изготовлении некую крутку (к наружным финишам; угол установки уменьшен на 3—4°).
(Создатель: ФЕОКТИСТОВ, г. Рязань)
Тест 4.5 импеллера
Увлекательные записи:
Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны:
Из новых таймерных двигателей внутреннего сгорания возможно выделить только пара образцов с высокими чертями, дешёвых как умелым спортсменам, так и…
Строительство лонжеронов для древесной авиамодели KR2-S Дареном Клутенг — Кромптоном из Австралии стало настоящим открытием для него самого. То…
Сейчас все громадную популярность у авиамоделистов покупают термоизвещатели— электронные, механические и аэродинамические устройства для обнаружения…
Возвратившиеся из Испании советские пилоты принесли неутешительные вести. И главный истребитель, и основной фронтовой бомбардировщик были через чур…
Оглавление Несиловые нервюры Посадочные ребра жесткости крыла. Часть 1 Посадочные ребра жесткости крыла. Часть 2 Центральные нервюры Несиловые нервюры…
Всем здравствуй, авиация всегда была страстью всей моей жизни, что в итоге стало причиной получению научной степени в авиационном университете. Как…
jetboatsforum.ru
Форум любителей водометных катеров
Самостоятельное литье импеллеров
Самостоятельное литье импеллеров
Сообщение Malamut_52RUS » 09 янв 2018 11:51
Самостоятельная или полусамостоятельная постройка чего-либо в принципе, а лодки, тем более водометной, требует от самостройщика овладения новыми знаниями и умениями. Вот и я решил, что без освоения методики самостоятельного изготовления импеллеров мне никак нельзя. И отправился я в путь за новыми знаниями и умениями.
Было принято решение попробовать научиться отливать винты из люминя и бронзы по технологии литья по выплавляемым моделям. Вся технологическая цепочка представляется мне примерно следующей:
1. Расчет импеллера
2. Создание модели в CAD программе
3. Печать мастер-модели на 3D принтере
4.Изготовление по мастер-модели формы для восковок
5.Получение восковок
6.Изготовление корок для заливки
7. Заливка корок металлом
8. Постобработка отливок (токарка, балансировка)
9.Испытания
10. Разочарование, посыпание головы пеплом и все по новой, начиная с п.1
Путь не простой и на каждом этапе море нюансов, подводных камней. Прекрасно понимаю, что путь будет состоять из огромного числа разочарований и обломов, да и денег и времени впустую будет потрачено немало, но. дорогу осилит идущий.
Re: Самостоятельное литье импеллеров
Сообщение Malamut_52RUS » 09 янв 2018 12:02
Пункт 1. Расчет
Здесь нет ничего нового и революционного, я ориентировался на рекомендации желтых страниц. Лично мне больше понравились учебники по насосам, нежели чем по водометам. На осознание прочитанного, и выработку приемлемой методики расчета у меня ушло суммарно несколько лет.
П.2. По результатам расчета была нарисована модель в CADe
лопасть
Re: Самостоятельное литье импеллеров
Сообщение Malamut_52RUS » 09 янв 2018 12:05
Re: Самостоятельное литье импеллеров
Сообщение Malamut_52RUS » 09 янв 2018 12:34
Re: Самостоятельное литье импеллеров
Сообщение Malamut_52RUS » 09 янв 2018 12:42
На этом пока все. Дальше нужно будет сделать стержень и попробовать залить воск. Буду выкладывать по мере.
Re: Самостоятельное литье импеллеров
Сообщение Прочнист » 09 янв 2018 13:54
Malamut_52RUS писал(а): Самостоятельная или полусамостоятельная постройка чего-либо в принципе, а лодки, тем более водометной, требует от самостройщика овладения новыми знаниями и умениями. Вот и я решил, что без освоения методики самостоятельного изготовления импеллеров мне никак нельзя. И отправился я в путь за новыми знаниями и умениями.
Было принято решение попробовать научиться отливать винты из люминя и бронзы по технологии литья по выплавляемым моделям. Вся технологическая цепочка представляется мне примерно следующей:
1. Расчет импеллера
2. Создание модели в CAD программе
3. Печать мастер-модели на 3D принтере
4.Изготовление по мастер-модели формы для восковок
5.Получение восковок
6.Изготовление корок для заливки
7. Заливка корок металлом
8. Постобработка отливок (токарка, балансировка)
9.Испытания
10. Разочарование, посыпание головы пеплом и все по новой, начиная с п.1
Путь не простой и на каждом этапе море нюансов, подводных камней. Прекрасно понимаю, что путь будет состоять из огромного числа разочарований и обломов, да и денег и времени впустую будет потрачено немало, но. дорогу осилит идущий.
Как сделать импеллер, если есть только мотор и вентилятор.
Когда мне в руки попали импеллеры с 10 лопастями, традиционные 5 и 6 лопастные выглядели в моих глазах уже не так красочно. Я занимаюсь строительством и летательством моделей авиалайнеров на реактивной тяге, поэтому, наряду с хорошим внешним видом самолета, хотелось бы иметь соответствующий вид у вентиляторов импеллеров, тк эти детали очень хорошо заметно.
Для начала я задался целью сделать полукопийный импеллер для модели самолета Боинг-737. Это совсем не просто, тк в выходном канале импеллера размещается имитация конуса турбины, что вызовет определенные потери тяги. Чтобы не переделывать по многу раз, я создал картонный макет. 
Прежде, чем я расскажу, что и как, обозначим масштабы действия. Диаметр вентилятора 70мм, 10 лопастей. На фото показан полный комплект импеллера, использоваться будет лишь переходник на вал 3,17мм и сам вентилятор.
Мотор 29-55 2400КВ, взятый от импеллера RC Lаnder на 6S.
В оригинале, у Ландера было 5 лопастей. Установка данного вентилятора в корпус Ландера вызвала незамедлительный рвотный рефлекс у мотора, сопровождавшийся срывом синхронизации и запахом горелой изоляции. Все это происходило при питании от 4 банок. Тяга при этом была просто смешной. Ток не мерял, тк было ясно, что мотор просто не справляется с нагрузкой. Смена тайминга ничего нового не принесла. Когда-то установленный средний тайминг оказался самым наилучшим. Регулятор TURNIGY PLUSH 60.
Тогда я решил, что создам другой статор, чтобы данный вентилятор в наибольшей степени раскрыл свои плюсы и не душил с таким остервенением двигатель. Т.к. это по сути эксперимент, решено было сделать корпус из картона с пропиткой клеем. Структура спрямляющего аппарата подсмотрена на настоящем двигателе
Как видно на фото, сначала идет ряд мелких неподвижных лопаток, а затем более крупных опорных.
Для начала я решил проверить как будет сидеть на валу двигателя вентилятор. Мне наверное повезло, вентилятор вращался ровно, без каких-либо биений и вибраций. Это значит, что скорее всего процедура балансировки не понадобится.
Метод практической проверки расчетов заключается в помещении лопатки в поток за вращающимся вентилятором. При этом вполне достаточно раскрутить вентилятор до 50% от максимальных оборотов. Лопатку не должно отбрасывать назад, ее должно слегка клонить по направлению вращения вентилятора. В идеале нужно найти мертвую зону, где лопатку не клонит ни туда, ни сюда и прибавить к этому значению 3 градуса. Это будет угол атаки лопатки для нормальной работы спрямляющего аппарата. Для чистоты эксперимента, лопатку лучше изготовить как единое целое с ручкой подачи. При этом можно подобрати и крутку лопатки для наибольшей эффективности устройства.
Проделав теоретическую часть и лабораторную работу, наклеиваем заранее заготовленные лопатки на двигатель
Закончив со спрямляющим аппаратом, изготавливаем и устанавливаем опорные лопатки. Их угол 0 градусов к оси симметрии. Они сделаны из бальзы, обернутые в 1 слой бумагой для принтера на суперклее. В связи с их работой при небольших числах Рейнольдса, но бОльших, чем у спрямляющих, профиль этих лопаток был выбран «плоская пластина». Все лопатки я клеил на суперклей для увеличения скорости изготовления.
В моем случае получилось 13 спрямляющих и 6 опорных. Почему? Как советует литература по авиадвигателям, расстояние между лопатками должно быть примерно равно хорде лопатки. Итого получилось 13 лопаток. А 6 опорных сделал по соображениям прочности оболочки вентилятора. Слишком большое их количество уменьшает эффективность импеллера всвязи с большой скоростью потока,который их обтекает. В общем тут чистый компромисс между потерями и прочностью.
Закончив с лопатками, свертываем из тонкого картона в 2 слоя наружный корпус и приклеиваем его к неподвижным частям импеллера.
После чего берем пластиковое кольцо от другого импеллера и вклеиваем в переднюю часть, где находится вентилятор
Затем можно сделать губу. Она выточена из синего пенопласта, оклеена стеклотканью 48гр/м в 1 слой на клее ПВА, а затем для гладкости поверхности покрыта слоем клея Титан.
Когда клей высохнет, губа устанавливается на свое место.
Конус турбины делается из тонкого картона в 2 слоя, затем устанавливается на свое место и наружный корпус дополняется сужающимся конусным каналом.
В результате проделанной работы мы имеем импеллер, отдаленно похожий на двигатель CFM-56, который устанавливается на самолетах Боинг-737.
Пробные раскрутки до полных оборотов показали, что двигателю хватает мощности крутить этот вентилятор, при этом вибраций и прочих явлений дисбаланса не наблюдалось.
Испытания проводились в полном комплекте, как на последних фото. Есть мысль, что если убрать конус, тяга увеличится, но это я позже проверю.
При работе на 6 банках из сопла вылетает очень тугая выхлопная струя горячего воздуха. Этот феномен я объяснить ничем не могу. Никаких сбоев, никакого запаха горелой изоляции, никаких свистов и воя не было. Был ровный мощный звук шума воздуха. Как существенный минус, следует отметить нелинейный прирост тяги от оборотов и потребляемой мощности. Видимо сказывается небольшая ширина лопаток вентилятора.
Импеллер отработал 10 циклов по 4 минуты каждый и бодро себя чувствует. По сути, по данному образцу можно смело строить стеклопластиковый импеллер.