Accoppiamento motore brushless turbina jet
 

Buon pomeriggio a tutti,
Premetto che sono nuovo del settore e cerco qualche consiglio da persone più esperte di me.
Sto cercando aiuto per ultimare il progetto di costruire una turbina jet assiale a gas completamente homemade. Ho già ultimato ed assemblato l’intera struttura (due stadi di compressore assiale e due stadi di turbina), tuttavia mi manca il giusto motore per avviare il ciclo.
Premetto anche che di elettronica e motori da modellismo, purtroppo ne so poco, vi prego dunque di non dare nulla per scontato.

La trasmissione sarà assiale rigida (possibilità di modifica).
Coppia resistiva misurata = 0,0215 Nm

Possiedo un motore brushless modello H2836 che ho provato ad installare alimentandolo con un’accoppiata da 6 pile stilo al litio da 3.7V e 2600mA, poste in due pacchi in serie da 3 in parallelo (per un totale di 7.4V e 7800mA) più una ESC da 30A ed un CCPM servo consistency master.
Purtroppo non ha funzionato in quanto il motore fa degli stridii orribili e non riesce a far girare l’asse.

A questo punto vi chiedo, mi servirebbe un motore brushless che sia in grado di avere abbastanza coppia motrice, ma anche abbastanza rpm (il più possibile) da poter essere accoppiato al mio carico.
Che modelli suggerite?
L’alimentazione che possiedo è sufficiente?
Che tipo di ESC richiede?
Il CCPM servo consistency master è la componente adeguata? (Questo lo chiedo perché possiedo anche un ESC da 40A, ma quando ho provato a collegarlo allo stesso pacco di alimentazione non ha neanche acceso i led del CCPM. Sospetto sia non funzionante, ma onestamente potrebbe esserci qualche accoppiamento sbagliato che ignoro)

Ringrazio anticipatamente!
Ciao

Se inserisci qualche foto o link di quello che hai ti possiamo aiutare meglio.
Se il motore fa qualche rumore strano o manca una fase oppure il regolatore non riconosce il segnale di comando,emettendo sibili strani.

Innanzi tutto ringrazio per la tempestiva risposta.

In realtà il motore funziona bene se applicato a un carico piccolo, in fatti emette il giusto numero di suoni e ruota correttamente anche a velocità elevate; il problema nasce accoppiandolo con il carico dell’asse della turbina, infatti, in questo caso, dopo non più di un paio di giri si blocca emettendo stridori orribili (sembrerebbe evidente che sia troppo sottopotenziato e faccia effettivamente fatica a far girare l’asse).

In effetti, essendo un progetto completamente handmade e per quanto abbia fatto tutto il possibile per centrare e calibrare l’asse, è inevitabile la presenza di imperfezioni di centratura che sommato all’inerzia dei rotori (non trascurabile essendo di acciaio 1mm per compressore e 1,5mm per turbina) crea una coppia resistiva a mio dire abbastanza elevata (CR~0,025 Nm).

Allego sotto qualche foto del progetto:

In aggiunta, vi allego sotto le foto delle componenti elettroniche che possiedo.

- ESC da 30A
- ESC da 40A
- CCPM servo consistency master
- 6x batterie litio 3.7V 2600mA

Riprendo la domanda iniziale per chiedere a voi esperti quale possibile motore potreste consigliarmi che abbia sufficiente Coppia, ma anche numero di giri abbastanza elevato, da poter essere accoppiato a tale carico?

Grazie mille ancora

Scusate se riprendo la conversazione, ma speravo di sollecitare qualche consiglio!

Grazie di nuovo a tutti

Secondo me a sto punto devi aumentare le potenze di tutti i componenti.
Proverei con motori e regolatori-esc che reggiano assorbimento molto elevati sul ordine di 80-90 ampere inoltre sceglierei motori a cassa rotante tipo quello in tuo possesso e con relativamente pochi giri/volt (kv),un buon sito dove cercare a prezzi contenuti è "hobbyking.com" che ha il magazzino anche in Europa oltre che in Cina

Si, pensavo anche io la stessa cosa. Ringrazio per il consiglio.
Potresti consigliarmi un range di kV e specifiche che secondo te potrebbe essere adatto?
Tanto per avere qualche riferimento.

Grazie ancora.

Ciao,curiosità ,ma poi come accoppi il motore di avviamento all'asse della turbina?
Hai bilanciato bene tutto vero che con i giri che dovrebbe fare rischi che si spacchi tutto.

L’accoppiamento sarebbe diretto tramite trasmissione assiale. Sto valutando anche ipotesi di fare trasmissione con cinghia per evitare quanto più possibile eccentricità della trasmissione (anche questa fatta a mano).

Purtroppo ne sono consapevole, ma ho cercato di equilibrare e bilanciare quanto più possibile.

Grazie ragazzi

potresti prendere un inrunner con riduttore e risolveristi il problema di coppia elevata che ti serve. Scusa ma quell'albero filettato cosa sarebbe, a cosa é ancorato? mi auguro non sia l'asse della turbina

Ciao e scusami se mi permetto; non ti sembra pericoloso calettare direttamente il motore elettrico con la turbina?

Quando la turba va in regime, c'è il rischio che ti centrifughi l'indotto del motore, non ti conviene realizzare un accoppiamento ad innesto, ispirandoti al motorino di avviamento dei motori termici?

Simil innesto Bendix oppure una frizione da disinserire?

:)

Si, pensavo proprio a un motore simile infatti; mi risolverebbe il problema della coppia!

In realtà è proprio l’asse della turbina..che dubbi ti vengono?
Sono sempre aperto a consigli su possibili problemi!

Ciao io avrei alcuni dubbi ,il primo se quello che hai usato per l'albero della turbina e' una barra filettatta commerciale la vedo dura che sia sufficientemente diritta ,ricordati che se la turbina parte e va a regime il numero di giri è elevatissimo e quseto non permette approssimazioni nel bilanciamento ,rischi che ti scoppi in faccia,secondo il motore di avviamento non lo puoi accoppiare in modo permanente ne tantomeno con una cinghia sempre per il motivo espresso prima.
Pensaci bene che farsi male ci vuole un secondo con le velocità in gioco.

Guarda, in realtà i tuoi dubbi li ho avuti anche io..per adesso volevo provare a vedere come gira, se effettivamente vibra troppo già a “bassi” giri o meno.
Per l’accoppiamento col motore onestamente non saprei come creare una frizione che possa disaccoppiare il motore a n di giri opportuno. Qualche suggerimento?

Grazie a tutti

In effetti pollovolante ha ragione non conosco le tue competenze meccaniche e non voglio metterle in discussione.
Ma tu luis90 hai mai visto dal vero una turbina modellistica?
Il motorino di avviamento è molto piccolo delle dimensioni di una batteria mezzatorcia.
L albero motore non fa nessuno sforzo soffiandigli dentro senza neanche tanta forza la girante inizia a muoversi.
Se il tuo motore fa così fatica a girare non riuscirà mai ad avviarsi perché la combustione ad inizio accensione non ha la forza necessaria a vincere attriti.
Forse se metti del led foto della tua realizzazione potremmo consigliarti

Per l'accoppiamento la prima cosa che mi viene in mente e' un bel cuscinetto unidirezionale ,ma ovviamente bisogna valutare pro e contro.

Le mie conoscenze meccaniche sono buone, purtroppo è la strumentazione che manca! Questo è nato come un progetto sperimentale che ho evoluto man mano che prendevo nuova attrezzatura..non ha la pretesa che raggiungere prestazioni eccezionali. Non possiedo un tornio ed ho cercato di rettificare ed equilibrare ogni pezzo, nei limiti del possibile di una fattura completamente a mano.
L’asse gira, senza particolari sforzi o problemi; purtroppo l’inerzia dei rotori è elevata essendo tutti pezzi in acciaio da spessori non trascurabili, quindi soffiando sicuramente non ruota a manetta.
Per ora vorrei avviarla e vedere se ruota se sa intoppi, che abbia un buon apporto d’aria e mantenga la combustione autonoma.
Senza un motorino di avviamento non vado lontano e speravo quello che ho fosse più che sufficiente (come giustamente mi hai detto tu), ma così non è stato e mi tocca aumentare la potenza, se non altro per far qualche prova!

Se avete consigli su come migliorare l’equilibratura, sono tutto orecchie!

Per adesso ulteriori foto mi è difficile perché sono molto fuori casa!

Grazie a tutti

Senza fare ulteriori spese potresti utilizzare una banalissima pistola ad aria compressa e relativo compressore,se cerchi su Youtube troverai diversi video di chi si è autocostruite la turbina è spesso la avviano tramite aria compressa.
Valuta sempre che una turbina al minimo gira intorno ad i 40000 rom e se è squilibrata di anche 1milligrammo vibrera tanto da distruggere i cuscinetti nel giro pochi minuti con il rischio di sgabbiamento e partenza di detriti simili a proiettili.
Il fatto che non hai un tornio mi obbliga a dirti di desistere nel tentativo di accensione,per il rischio di componenti che girino in fuoricentro anche se bilanciati.

Guardano bene l'ultima foto, vedo una barra filettata come asse :o:

Ritengo un buon motivo per farsi male, poi, leggendo che l'asse gira senza particolari sforzi o problemi, dico che l'asse deve girare senza alcuno sforzo o problema, altrimenti qualcosa non funziona a dovere.

Consiglio di sostituire l'asse con uno in acciaio di ottima qualità, per l'avviamento un cuscinetto unidirezionale come suggerito da Pollovolante.

Se riesci a coinvolgere il titolare di una officina di rettifica ed equilibratura, sei un passo in avanti, ad Udine non mancano.

https://www.friulanarettifiche.com/chi-siamo

:)

Grazie ragazzi, ottimi consigli.

Ho visto molti video su YouTube relativi a progetti simili e onestamente ho visto tanti lavori davvero mal fatti, ma comunque funzionanti (parzialmente diciamo..).
Speravo che prendendo spunto e facendo le cose bene si potessero ottenere risultati migliori.

L’assenza di un tornio mi penalizza non poco (ma è il prossimo progetto); ottimo consiglio per la rettifica.

Grazie a tutti e se avete ulteriori suggerimenti è tutto di guadagnato

ciao luis, te l'ho chiesto temendo che lo fosse. Mi verrebberro mille domande da farti, da su cosa gira quell,albero? a come pensi possa reggere le temperature senza deformarsi.Mi sembra tutto troppo pericoloso, rivedi il tuo progetto. Se vuoi vedere qualcosa al massimo falla girare solo con aria compressa tanto per fare un po di esperienza. Poi per caritá la capoccia e il garage sono i tuoi.

Scusa se te lo dico ma quella roba con tutta probabilità non credo funzionerà mai, se il motore elettrico riesce a trascinare il tutto per poi staccarsi materialmente dall'asse e fai in modo da dargli una accensione gas/kero/gasolio non ho capito con cosa la vuoi alimentarla,otterrai sicuramente un lanciafiamme con cui puoi farti male o bruciare qualcosa,le turbine girano su cuscinetti con sfere ceramiche libere,quello anteriore è flottante,l'albero è in acciaio 42NiCrMo4 rettificato e non un perno di brikocenter,il compressore è in lega di alluminio semplice da recuperare,l'EGV è in inox il disco turbina per reggere deve essere in inconel 600 e deve essere bilanciatissimo pena la distruzione,anche io ho visto in rete questi esperimenti elementari ma sono semplici fiamme soffiate da una rudimentale ventola fatta ruotare anteriormente.
Se sei veramente interessato vieni a trovarmi e ti mostro i veri componenti e qualche progetto per realizzarne una ma sempre con un buon investimento e avendo qualche attrezzatura indispensabile.
saluti

Ciao ragazzi, innanzi tutto ringrazio per i feedback! Prendo e porto a casa.
Purtroppo, sicuramente avete ragione, ma ho cercato di fare il meglio possibile con quanto disponibile. Sono consapevole dei rischi e prevedevo di fare qualche prova prima di accendere naturalmente.
Mi dispiace ammetterlo, ma in effetti è altamente probabile diventi un scenografico fermacarte.

Detto questo, mi piacerebbe sicuramente vedere qualche progetto e pezzo ben fatto!

Intanto ringrazio per le dritte sul motore!

Ciao a tutti

ricordo i racconti di Elio Zanin (mica l'ultimo arrivato) che nei suoi esperimenti sulle turbine ebbe una rottura con partenza di pezzi che dalla cantina arrivarono al secondo piano... passando attraverso i solai... e di sicuro non aveva usato materiali rafazzonati come una barra filettata (che notoriamente è quanto di peggio possa esistere come materiale e come precisione...)

P.S. anche tralasciando per pura ipotesi l'infima qualità... non riesco proprio ad immaginare come possa essere calettata in modo minimamente preciso una barra filettata con i cuscinetti di banco senza un tornio...

Vai in questo sito segui il link (Fantasie) trovi i lavori del primo costruttore amatoriale di turbine funzionanti e una serie di accessori quali bilanciatrice,saldatrice a punti,iniettori etcc.
Home-page di AERBI-Associazione Aeromodellisti Biellesi

Forse ho capito da dove hai preso spunto:https://www.youtube.com/watch?v=MuUTSpus2i0

Tranquillo non funzionerà mai.

Questo lo avevo visto anche io! In realtà ne ho visti molti altri, anche ben più evoluti. Ho cercato di ispirarmi ai progetti più sofisticati, ma come ho detto, purtroppo, il mio grande limite è stato non avere un tornio e/o strumenti automatizzati di precisione.

Comunque, è progetto è tuttora in evoluzione, quindi quanti più consigli su materiali e metodi di produzione pezzo per pezzo riuscire/avete voglia di fornirmi, tanto più accurato ed evolute saranno le modifiche future!

Grazie a tutti!

Se vuoi vedere come sono fatti dei pezzi che funzionano prova a cercare in rete KJ66........troverai tutti i disegni costruttivi.......

Questa è la mia......

Questa quella di un amico, senza retina di protezione.....
....si vede anche il giunto Bendix del motorino di avviamento che é uno Speed 300......