Энергия необходимая для открытия клапана РСР.

АлДан 03-12-2003 08:37


После неудачных работ с э.м. ударником решил разобраться какая же энергия необходима для открытия клапана.
Был собран макет для проведения испытаний. На клапан была навернута трубка в которую с разной высоты сбрасывались грузы разной массы. Грузы падали на шток клапана, т.е. была сымитирована работа ударника.
Скорость пули 320 м/с при весе 0.55г была получена при весе груза 277г -2.77н, высота падения-0.3м. Т.е. энергия ударника была 0,415Дж. Этой энергии достаточно, чтобы открыть клапан с отверстием диаметром 5.5мм, при давлении 150 атм.
На э.м. ударник подавалась энергия от кондесаторов около 15Дж. Этой энергии хватало чтобы открыть клапан при давлении 90 атм и получения скорости 250м/с. Получается что кпд преобразования энергии конденсаторов ничтожен и тем кто собирается делать электронный ударник надо готовиться к большому расходу энергии, а следовательно к емким источникам энергии.


Кайнын 03-12-2003 09:50

На э.м. ударник подавалась энергия от кондесаторов около 15Дж======

а поподробнее?

магнит подключал напрямую или через ключ, импульсно (время импульса примерно равно времени разгона ударника)?

может, в этом и разгадка большого расхода энергии? :-)

Kornet 04-12-2003 12:27

Если не изменяет память то КПД у э/м около 1-3%, и это при правельном подборе катушки и кандера. А так теорию читаем тут http://www.gauss2k.narod.ru/gauss.htm.

АлДан 04-12-2003 09:21

Разгадка большого расхода энергии именно в кпд., который действительно мал. Я об этом забыл / склероз однако/ и совершенно закономерно получил неудовлетворительный результат.
Написал о своем опыте, чтобы другие по граблям не ходили.
Схема была следующая. Конденсаторы 300мкф заряжались от блока питания вспышки одноразового фотоаппарата до напряжения 300в / не мерял но это стандарт для лампы- вспышки/. Время зарядки 40-50с. Использовался не один кондер как в фотоаппарате, а два включенных параллельно. После зарядки конденсаторы при помощи кнопки полностью разряжались на э.м.
Что касается ключа, то я в этом не силен. Но очень сильно сомневаюсь, что время разгона ударника меньше времени разряда конденсатора. Уверен что больше. Вряд ли таким способом удастся уменьшить расход энергии. Спорить по этому вопросу не буду. Подождем пока кто-нибудь сделает, тогда и разберемся с энергией.

druksel 05-12-2003 01:49

АлДан, а соленоид сам мотал? потому что я тож сам наматывал - получалось не очень, а испытал электромагнит от катушечного магнитофона эльфа 201-3 с и да же одного кондера на 160 мкф за глаза стало хватать ,у мя диам. штока 5 мм ,а тарелки клапана - 14 мм, и открывает (винтарь на СО2) с запасом,а схема тож от фотика, ща думаю самодельную справить - всего то микруха к155ла13 и трансик небольшой, правда питание будет от 5 вольт

АлДан 05-12-2003 09:36

Нет. Э.М. взял готовый тоже от какой-то лентопротяжки. Но он низковольтный, может это как-то влияет.
Что же касается открытия клапана в СО это другая песня. Первое давление в три раза ниже. Второе - время открытия клапана меньше - значит и энергии на открытие надо меньше. Моя схема на 50 атм тоже работает.


druksel 06-12-2003 01:07

о кей, как только будет готов резервуар под сжатый воздух проверю, можа еще какие идеи будут
удачи!

sax 23-05-2004 22:09

Как продвигаются дела по ударнику на базе соленоида.Тоже интересуюсь данной темой ищу варианты

sax 24-05-2004 12:38

Електромеханически ударник (соленоид)Это оптимальный вариант.От него и плясать нужно.Тем более есть аналоги например Daystate MK3.всё вроде понятно только вот с електроникой проблема нужно просить знающих в помощь

прОст 24-05-2004 13:00

чего НЕ СТОИТ делать чтоб не тратить зря электроэнергию
-разряжать конденсатор на эл.магнит напрямую
(у АлДана 600мк 300в это 300*300*0,0006/2=27дж,а скорее всего хватило-бы разрядки кондеров до 200в а это
(300*300-200*200)*0,006/2=15дж ,а может было-бы еще лучше)
-не вводите магнитную систему в насыщение
если до порога насыщения ,если магнитная система подобная дроздовской достигла насыщения при силе тока в 3А и при этом сила действующая на ударник предположим 20Н,то чтоб довести эту силу до 40Н нам потребуется ток около 15-30 А

redvasily 24-05-2004 14:47

Время переключения переключателей составляет сколько-то миллисекунд, т.е. порядка 5,10,20 миллисекунд. Т.е. сопоставимо со временем разгона ударника. Это и может приводить к неэффективному расходу энергии.

И ещё, т.к. у тебя сразу вся энергия конденсатора уходила на катушку, то вполне могла сложиться ситуация, что конденсаторы уже после удара ударника по клапану, всё ещё были заряжены и продолжали разряжаться «<в холостую»>. Что ещё сильнее уменьшало КПД.

И как упомяналось в соседней ветке про электронный УСМ, важно чтобы небыло зазоров, в магнитной цепи. Т.к. один миллиметр контура по воздуху, это примерно то же самое что тридцать сантиметров по металлу. И получается что при одном и том же ударнике, но при зазоре 1 мм и 2 мм по воздуху, КПД может отличаться в два раза, естественно если сердечник не будет загнан в насыщение.

B_Snick 24-05-2004 19:12

Привет. Есть чудный сайтик, на котором автор немного поработал в нужном вам направлении. Выложено почти готовое решение задачи. http://www.pskovinfo.ru/coilgun/indexr.htm
Что скажут мэтры?

прОст 25-05-2004 12:45

все там чудесно,за исключением КПД=0,9% -(((
похоже это получается из-за глубокого насыщения магнитной системы
схема преобразователя очень неплохая,детали максимально доступные и дешовые,с правильным трансформатором должна работать сразу
и если заменить 555 на 7555(КМОП вариант)и изменить логику работы светодиодов(например светодиод "готов" заменить на индикацию "не готов") то можно несколько повысить экономичность преобразователя на 10-20 мА в паузе между зарядом конденцаторов

GRAY 25-05-2004 21:06


Поскольку эта тема опять вызывает интерес, скажу пару слов. Итак: для открытия клапана с диаметром отверстия 5.5мм и при давлении 150атм нужна энергия 0.4Дж. Диаметр 5.5-это проходное отверстие диаметром 5,5мм, в отверстие щток диаметром 3мм _ в общем стандартная конструкция. Проходное сечение при этом приблизительно равно сечению диаметра 4.5. Уменьшать этот диаметр некуда, иначе мы локально сузим газовую магистраль. Единственный выход менять конструкцию - вопрос как? При конструировании надо помнить, что задача не только в том чтобы клапан открыть, но и в том чтобы быстро его закрыть - а это означает, что во многих случаях нам придется вместо давления преодолевать усилие пружины, а энергетика при этом не меняется. Это к тому что схемы клапанов надо прорисовывать и просчитывать тщательно.
Второй момент - мизерный кпд электромагнита, независимо от источника питания. Поэтому тут главное делать конструкцию электромагнита оптимальной. Найти какой максимальный кпд можно получить мне так и не удалось. В любом случае он будет мал. Значит расход энергии будет велик. Т.е. даже при кпд 10%, что вряд ли достижимо, 0.4Дж превращаются в 4Дж, а с учетом времени срабатывания ударника -около 0,01с, получаем мощность 400ватт. При 6в питания это 65ампер средний ток, а максимальный? Т.о. от накопительного конденсатора с достаточно большим напряжением тоже не уйти.
И главный вопрос - а зачем это нужно, какова цель. Габариты и вес электромагнитного ударника с источником питания больше механического. Надежность работы ниже и нужны расходуемые источники питания. Общая конструкция сложнее. Единственное реальное преимущество - малое усилие спуска. Но и это преимущество под большим сомнением. На механике можно получить усилие и 50 и 100 грамм, но большинство настраивают все же на большее усилие - мы ведь не в тире. Надо ли в реальной жизни спуск с усилием в несколько грамм, который от косого взгляда может сработать?
Даже если это кому-то нужно, то легче сделать электромагнитный спуск. Задача упрощается в разы, а масса и энергия на порядок. В неавтоматическом оружие это абсолютно реальный и наверно оптимальный путь, если это вообще нужно.
Желаю всем успехов в творчестве.

IV 25-05-2004 21:12

Глянул по указанному адресу, занимательно, но это не наш метод. Сильно прожорливый преобразователь. Не успееш пострелять, ка сдохнут батарейки. Имею недоделанный, но таки стреляющий ИЖ-60 с ЭМ клапаном. Так ловлю себя на том, что постоянно забываю выключить питание.Глянеш на следующий день а оно включено. При токе потребления 0,5ма это не смертельно, а вот если амперами то ...
Хоть светодиод ставь, ка на Дрозде для индикации.

sax 25-05-2004 23:41

GRAY
Вы пишите что схема с електромагнитным ударником, ни как не может нормально работать на РСР винтовке .А как же тогда работает всем известный Daystate MK3.по моему там нет ни каких проблем всё работает .Схему видно только на фото ружья в разобраном виде, в топике который обсуждал Демьян. Может многоуважаемый Гуру откроет нам глаза на эту нерешимую нами(пока) задачу. Давайте его попросим может он чем поможет .Демьян в этом же топике говорил что имеет свою разработку данного спуска.

sax 25-05-2004 23:52

По поводу того зачем это всё нужно(електромагнитный спуск),я скажу следующее конечно мягкий спуск скажем так его практически нет. А может кто то хочет разнести пистолетную рукаятку и механизм досылания ,это упростит конструкцию. Да електромагнитный спуск усложняет конструкцию только електрикой и в тоже время облегчает механикой.Вот и каждый вибирает для себя задачу .На то мы и есть Homo Sapiens чтоб не зацикливатся на на чём то ,а прогрессировать.

IV 26-05-2004 19:33

Насчет необходимости электронного спуска полностью согласен. Как только появятся отработанные схемы и конструкции, очень многие предпочтут их возне с механикой. А двигаться с нуля конечно тяжело.

GRAY 27-05-2004 08:41

ни в коем случае не хочу никого ни от чего отговаривать. Я только предупреждаю о возможных препятствиях. Что касается ЭМ спуска, то я его сделал и на СО он нормально работал, если кто-то это пропустил.На РСР как я писал нужен будет мощный источник питания / это дорого/ и механика ничуть не проще. Кроме того- нет батареек нет и стрельбы!!!
Еще раз желаю всем успеха.

sax 28-05-2004 01:54

"Нет батареек нет стрельбы"
Тоже можно сказать о том что, нет пулек нет стрельбы .Если человек решив пострелять не забыл взять с собой пульки,то ядумаю он зная то что у него електро спуск не забудет пару запасных батареек:-)
Я к тому что очень уж хочется довести задумку до конца(результативного)