Самый маленький редуктор PCP. (Часть ?1) Нужна критика

AlexSnake

Всем привет!

Как говорится в поговорке: "Праздные руки- мастерская дьявола!" (c)

Тогда начнём с редуктора и как можно проще.

Я не думаю, что придумал что-то новое, но не вижу минусов в данной схеме.

Идея сделать редуктор в задней пробке для коаксиалки, но подойдёт не только для неё.
Главное требование, это простота конструкции и отсутствие дорогих/сложных узлов/деталей.
В качестве входа делаем клапан из шарика 3 мм и маленькой пружинки, можно от кремневой зажигалки или что-то подобное. Это будет наша пробка редуктора.
Шарик упирается на отверстие диаметром 1.5-2 мм, что при давлении 300 кг/см2 будет усилие на открытие, с площадью круга (окружности) 0.0314 см2, 300 х 0.0314 = 9 кг, т.е. небольшая пружина от 8 до 10 мм сможет свободно этот шарик сдвинуть при максимальном давлении. Что нам и нужно.
Осталось этот шарик приподнять. Для этого делаем поршень по типу досылателя с 1-2 шт РТИ на нём.
Площадь круга (окружности) с диаметром 4.5 равняется 0.159 см2, что при 130 Атм сможет сдвинуть пружина 130 х 0,159 = 20 кг, та же от КПП Волги или ВАЗа.
Получается схема с торчащим толстой (4.5 мм) частью поршня наружу с прорезью под шлиц, внутри резьба и гайка которая даёт регулировку (рабочего давления) поджатие пружины. Гайка с прорезью/пиньком для фиксации от поворота в момент регулировки. Тонкая часть поршня входит в отверстие и упирается в шарик/клапан.
Пока давление внутри редуктора меньше заданного, поршень давит на шарик и запускает ВД, как только давление превысило заданное, поршень стремится наружу и сжимая пружину и более не давит на шарик. Всё давление набрано.

Регулируемое давление забираем через боковое отверстие с камеры с пружиной.
В итоге требуется 1(2) О-ринг на штоке поршня 4.5 мм, 1 шт РТИ на пробке с клапаном.

Схематично выглядит так:

Из плюсов вижу/думаю:
1- регулировка рабочего давления без разборки, т.е. снаружи
2- малый размер
3- клапан типа шарик в латунной пробке, предположительно вечный
4- простые детали вращения
5- при натекании редуктора (если не закрылся клапан), его пружина не сжимается до полного смыкания, т.к. движение поршня ограничено железом
6- в классическом редукторе: на уплотнения поршня всегда действует давление больше заредукторного, поэтому колечки и сильно деформируется от постоянного давления из резервуара. В моей схеме о-ринг на поршне находится под давлением редуктора (т.е. меньше чем в резервуаре) и следовательно в разы испытывает меньшие перегрузки/сдавливание.
7- не придумал пока.

Из минусов:
1- а вот здесь могла бы быть "ваша реклама"))

Что скажете, Уважаемые?
Если уже было, то прошу ссылку на тему?

dudis

на картинке схема вроде рабочая, а по жизни я бы сказал что разница площадей не велика - возможна не четкая работа редуктора.

зы диаметр пружины кпп около 8 мм. тарелки диаметром 8 мм существуют. гостовские.

AlexSnake

dudis
зы диаметр пружины кпп около 8 мм. тарелки диаметром 8 мм существуют. гостовские.
Возможно, я же типа создать из того что под рукой.
---
О каком именно сечении идёт речь?

Не откроет шарик с 300 Атм?

Шарик может быть и просто конусом из капролона подобной фигни...
---
Ещё момент с тарельчатыми пружинами, который я не очень понимаю:
там же при смещении на долю мм, упругость изменяется значительно, т.е. чем больше диапазон регулировки пружины, тем выше точность редуктора, т.е. с витой пружиной можно "получить чище повторяемость" или нет?!

dudis

площади ф4.5 и запираемого шариком

AlexSnake

dudis
разница площадей ф4.5 и запираемого шариком
Так вроде усилие на открытие отличается в два раза при макс давлении.
Или шарик не закроется, если разница в давлениях в ЗО и резервуаре будет мала?
Шарик свободный, и теоретически как только шток сдвинется в сторону атмосферы, то шарик должен закрыть проход ВД.

Ударную нагрузку снизит при заполнении ВД, по резьбе вдоль винта поджимающего пружину и шарик, т.е. предполагаю, что резкого заполнения ЗО быть не должно.

Просто не знаю от чего нужно защищаться, и чего избегать.
Ранее редуктора ни делал.

dudis

закрыться он закроется, только все это будет медленно и не четко. сильно будет влиять трение колечка на ф4.5.

зы зы глянул гост - так есть и пружинки ф6.3

AlexSnake

dudis
только все это будет медленно и не четко. сильно будет влиять трение колечка на ф4.5
Ну, так если колечко будет ещё больше, то и трение будет ещё выше.
Ход поршня, я думаю можно ограничить 0.5-1.0 мм.
Ограничителем послужит разница в диаметрах поршня.

docalex

Примерно похожее делал здесь http://guns.allzip.org/topic/30/787836.html Работает. Однако у меня время установление заредукторного давления было порядка 10-15 сек. Трение в колечке относительно велико при малой площади поршенька, управляемого давлением.

AlexSnake

docalex
Примерно похожее делал здесь
Спасибо за ссылку.
Посмотрел, но на сколько вижу, запирающее сечение очень большое и не совпадает по идеологии с моей схемой, следовательно ждать такой же схожей работы не приходится.

docalex

AlexSnake
запирающее сечение очень большое и не совпадает по идеологии с моей схемой,
Возможно, поэтому пробуйте. У меня запиралось по кромке Ф 4 мм.
К сожалению, у Вас с неизбежностью имеется реакция на изменение величины давления в баллоне.

wellad

Похоже выходное давление будет повышаться при падении входного.

AlexSnake

wellad
Похоже выходное давление будет повышаться при падении входного.
Объясни?
Поршень развязан с шариком/клапаном, значит, если клапан закрылся, то поршень может и чуть дальше отъехать. Что-то подобное было у Victor 620 но там вся система сложнее из-за другого БК.

Я почему-то думаю что здесь гистерезис будет очень маленький, конечно при условии правильного запирания шариком.

AlexSnake

docalex
К сожалению, у Вас с неизбежностью имеется реакция на изменение величины давления в баллоне.
На шарик давление ни действует совсем, т.е. единственно подвижная деталь с зависимостью от давления, это поршень.
Или нет?

AlexSnake

Остаются сомнения, как делать клапан:
шарик (3 мм) по латуни, отверстие 2 мм или менее,
или же усечённый конус с цилиндром из капролона?
Капролон немного может деформироваться, но лучше запирать будет, а стальной не будет "плыть", но возможны утечки из-за не качественной обработки прилегающего края отверстия.

wellad

AlexSnake
Объясни?
Согласен. Должно быть стабильно. Но если шарик не держит, ничто не мешает воздуху пройти в отличие от классической схемы где запорный клапан жестко связан с регулирующем. Может шарик "приварить" к штоку? Или уже не шарик, а вкрутить грибок.

AlexSnake

wellad
Или уже не шарик, а вкрутить грибок.
Тогда эта уже обычная схема от 2006 года)) то что я видел в инете.
И при натекании редуктора, будет травмировать седло клапана. Здесь же такой проблемы нет и больше чем 9 кг не даванёт.
wellad
Но если шарик не держит,
Можно ещё сделать седло из капролона под шарик, но тогда это ещё одно уплотнение на капролоне нужно сделать.

wellad

AlexSnake
больше чем 9 кг не даванёт.
В том то и дело. Трудно запирать малые диаметры. Стальной шарик по латуни вряд ли запрется.

docalex

AlexSnake
Поршень развязан с шариком/клапаном, значит, если клапан закрылся, то поршень может и чуть дальше отъехать.
Это как? Когда клапан закроется, поршень останется в контакте с шариком. А сила давления в контакте с шариком будет всегда. Больше или меньше, но будет.
Запирать по капролону, конечно. Для двух металлических поверхностей нужно слишком большое усилие чтоб уплотнить зазор .

docalex

AlexSnake
Ну, так если колечко будет ещё больше, то и трение будет ещё выше.
Условное "Трение" зависит от периметра, а сила давления газа - от площади. Так что точность работы лучше обеспечивают большие диаметры.


А этот редуктор - близнец показанного исполнен для чешской DU-10.

AlexSnake

docalex
Запирать по капролону, конечно.
Изменил:

AlexSnake

docalex
А этот редуктор - близнец показанного исполнен для чешской DU-10.
Толстенький.
У меня больше 10-12 мм не войдёт под коаксиалку

AlexSnake

docalex
Условное "Трение" зависит от периметра, а сила давления газа - от площади. Так что точность работы лучше обеспечивают большие диаметры.
мы друг друга не понимаем((
Так я и написал, что: трение меньше, силы меньше- износ о-ринг меньше.

Я считаю, что если клапан не может держать малое давление, то большое он удержит только при условии сминании седла/иглы клапана.

AlexSnake

Считаем усилие на поршне при разных давления:
S (4.5 мм) равняется 0.159 см2,
-при 130 Атм усилие на штоке 130 х 0,159 = 20,6 кг
-при 125 Атм усилие на штоке 125 х 0,159 = 19,8 кг (-3.8%)
5 Атм даёт разницу почти в 1 кг, что даст смещение на витой пружине предположительно 1 мм (грубо).

Для примера, всё тоже самое для поршня 12 мм,
S (12 мм) = 1,131 см2,
-при 130 Атм усилие на штоке 130 х 1,131 = 147,03 кг
-при 125 Атм усилие на штоке 125 х 1,131 = 141,3 кг (-4,76%)
Разница 7 кг, что уже предполагает тугие пружины и их малую деформацию и следовательно большую погрешность.

wellad

Считаешь правильно, но не учитываешь трение резинки. Оно съест этот 1 кГ и не заметит. Лучше бОльшая разница. А вообще работать будет в пределах гибкости резинки.

AlexSnake

wellad
Лучше бОльшая разница. А вообще работать будет в пределах гибкости резинки.
Так тут дело не в разнице, а в коэффициенте, зависящем от площади, и как только мы увеличиваем площадь, требуется использовать дубовые пружины, а это тарелки с малым смещением и острой регулировкой.
Ну, Виктор620 делает же редуктора мини и вроде работает. Откуда берёт РТИ, я не знаю?!
Конечно, вопрос качества О-ринг изделия важен, но так любую схему можно сделать не рабочей..((

AlexSnake

docalex
Примерно похожее делал здесь
Нашёл проблемное место в вашей схеме и чего нет в моей:
у Вас=;"Поведение (трение) той самой резиночки ф4мм зависит от входного давления."
Т.е. на это колечко всегда действует давление больше заредукторного, поэтому она и сильно деформируется от постоянного давления из резервуара.

У меня=; колечко на поршне находится под давлением редуктора (т.е. меньше чем в резервуаре) и следовательно в разы испытывает меньшие перегрузки/сдавливание.

AlexSnake

wellad
Оно съест этот 1 кГ и не заметит. Лучше бОльшая разница.
Я не представляю как это колечко диаметром ~4 мм и сечением 1 мм может упереться в стенки отверстия цилиндра (при давлении на весь поршень не более 20 кг), чтобы удержать на страгивание 1 кг нагрузки!!!
Но, кто его знает?!))
Расчёт (оценочный) давления на колечко:
S колечка в проекции 0.1257-0.0314 =0,0943 см2 (если представить что его расплющило полностью).
Что при давлении 130 атм даст усилие = 12 кг распределённой в двух направлениях радиально и осевое.
За стенки будет цепляться только радиальное усилие/давление колечка на поршне.

AlexSnake

Ещё идея для автомата с редуктором...
Если к штоку, который выходит наружу, сделать инициатор шептало и ударника, то будет всегда чихать при одном давлении.

dudis

AlexSnake
Я не представляю как это колечко диаметром ~4 мм и сечением 1 мм может упереться в стенки отверстия цилиндра

ради интереса сделайте типа заправочного штуцера, оденьте на него втулочку,
качните очков 120 и выдернуть попробуйте, сначала с маслом а потом на сухую, ибо...

AlexSnake

dudis
сначала с маслом а потом на сухую, ибо...
Ну я понимаю, что будет влияние, но не такое как в классической схемой с давлением под 300 на О-ринг.