Нужен совет при проектировке клапана

madeInLV

всем привет,

проектирую клапан. Клапан (Д16т) конусообразный (угол 45 градусов). Седло (капролон) конусообразное (угол 45 градусов). Система похоже на ту что у Дриха-самооткрывашка ("простои движок для села"). Ударник открывает клапан-плунжер при ударе назад. Размеры плунжера видны на наброске.

Прикол...я думал что проблемы будут с уплотнением в заднеи пробке (хотя они тоже ест...но я думаю резинку пожырнее поставлю и перестанит сцать), и не как не в передняи. Не тут то было...сцыт в основном с переди.
Я думаю слабовато металический плунжер давит на седло, недостаточно деформируя капролон.

Итак вопрос коллеги: как изменит конструкцию для успешнои герметизации соединения конус-конус?

Варианты:
а) изменить угол седла (скажем 44 градуса)
б) изменить форму плунжера
д) изменить Д, чтоб клапан был силнее развешан на закрытие (но тогда его и труднее будет открыт...)
е) другои материал седла


Ну и вопрос в дагонку...на сколко МПа проектироват рабочее состояние капролона зная его хоратеристики/своиства (Предел прочности при сжатии - не менее 90 МПа) и НЕЗАБЫВАЯ что плунжер при закрытие воздеиствует на много силнее (на сколко...токо бог знает) чем усилие в состояние покоя.

Я думаю ответ можно наити (посчитать) изходя из успешного клапана рабочаи системы.


DEN 54

Мда, забавно.
Откуда такая тяга к конусам?

Vadim Nord

Клапан, неправильный изначально.
Держать не будет. Низкое удельное давление.

South

Конусный клапан - "медленный". Плоскость по плоскости надо бы

Шельма Хорс

Уменьшай площадь контакта рабочей поверхности клапана с капролоном.Хотя эта схема с капролоном неэффективна--при той площади касания поверхностей которая необходима для хорошей герметизации без увеличения усилий сжатия пружины до нереальных величин,клапан будет выбивать посадочное место в процессе работы.Если вообще не выкрошит или проломит место посадки.

Youri

South
Конусный клапан - "медленный". Плоскость по плоскости надо бы
Конус по плоскости очень быстрый,если шток с конусной тарелкой сделаны из одного прутка,а седло из ПОМа,и лёгкий.Другое дело в классическом прямотоке плато строить сложнее.Работает с пружиной от авторучки,или вообще без неё 😊

звв

а голубенькая деталька у вас подвижная или посажена с натягом ? и если несложно,поясните направление движение газа. откуда куда

звв

.

ZAM Brabus

У меня клапан сделан на подобии Вашего но материал конуса клапана чёрный твёрдый фторопласт.Конус не знаю делал на глаз.Клапан работает по конусному седлу из латуни но рабочая кромка которая взаимодействует с клапаном шириной примерно 1-1.5 мм (меньше площадь больше сила прижима следственно герметичность)

Шельма Хорс

(меньше площадь больше сила прижима следственно герметичность) О,и я об том же. 😊

ADF

ZAM Brabus
... (меньше площадь больше сила прижима следственно герметичность)

И чо, герметичность сильнее? 😀 Герметичность либо есть, либо нет.

А конус - это не только медлительность клапана, но и мертвый объем.

Youri

ADF
А конус - это не только медлительность клапана, но и мертвый объем.
Как это?

rail-red

.

Шельма Хорс

ADF

И чо, герметичность сильнее? 😀 .

Герметичность сильнее таки 😊при той-же пружине на мЕньшей площади плотность прилегания будет выше-физика,это он и имел ввиду.

madeInLV

Господа, я уточню ситуацию:
я уже создал клапан част которога схематично отображена на наброске. Плунжер с зади подпирает пружына силои примерно 50Н (5кгс).

Попытка Нр1. :

конус 45 град, клапан-плунжер 45 град.

Собрал, начинаю качать и при 20атм весь воздух выходит через ствол.=>соединение конус-конус неуплотнилос воздух просачивался и убегал как толко пересилил усилие пружыны. Проверил-поджал пружыну и давление при сбросе повысилось. Всё ясно.

Странно...45 на 45...всо чотко..в чом проблема? Явна изначальное усилие пружыны при такои плошчади поверхности контакта маловата для достаточнои еластичнои деформацыи капролона для герметизации.

Известные, проверяные клапана ПЦП плоскость-плоскость как тут уже упомянулось работают от поджыма пружынаи от авторучки.
А чем собственно конус-конус отличаетса? Да не чем, тот же плоскость-плоскость получаетса, только геометрия самоцентруюшияся и плошчадь контакта больше.

Попытка Нр 2:
Заказал конус 40 градусов. Контакт будет буквално толко кромка клапана-плунжера. Тоесть плошад контакта мала и деформация капролона в етом месте должна быт достаточнои для герметизации.

Начел качат...незбрасывает. Ура! Значет всё работает. Задул 200атм. Погружаю в тазик с вадои...тваю мать!!!! Пузыри с ствола. Значет всётаки просачиветса гдето. Странно....
Пострелял раз 15. думаю ну мож при пару ударах обтерётса, приклёпаитса и закроитса на 100%. Аблом. Продалжает сцат с тои же интенсивностю.
Разобрал...посмотрел на конус. На нём видна слабенкий след от етои кромки шыринои 0.3мм примерно.


Вот и сижу и думаю...почему травит. Клапа-плунжер видь вэдаетса в капролон достаточно...наверное 😊 Ну дапустим маловато при одном поджатии пружынаи...ну так при 200атм далжно было намертво закрыть!

Всё свалил на уплотнителную резинку капролонового конуса. Заказал новый конус но на етот раз поствлю ризинку потолшче.
Конус заказал 44 градуса. Ну нигде невстречал я нонусное соидиниение 40-45. Визде угол седла и конуса одинаковы. Всётаки заказал на 44 градуса для безопасности (чтоб была уверенност что первий контакт с седлом ето самая кромка клапана) ...посмотрим.


Всётаки странно...почему скажем у Дрикса в теме про движок для села (http://guns.allzip.org/topic/30/562202.html ) с такими проблемами несталиваетса.

Youri

madeInLV
Известные, проверяные клапана ПЦП
Попробуйте не менее известный клапан Конус по плоскости-сразу решите все свои проблемы.Для того,чтобы он быстрее закрывался сделайте ушастый шток.

madeInLV

Блогадарю всех за висказанные замичание и подсказки.

Для того чтоб ответит на несколко реплик и вопросов одним махом поделюс следуюшим:

На мои взгляд при проектировке клапана нада смотрет на три вешчи:

а) сопротивление потоку
б) Скорость открытие/закрытие
в) Повторяемость цыклов

"почему такая привязоннасть к конусам". Ето тут разжововалос ни раз и я думаю аргументов хватает у каждои из сторон, потому я переубеждать некого несабераюс но Я ЛИЧНО УБЕЖДОН что саостний клапан да притом с конусным седлом значително лудше с точке зрения газодинамического сопративления. Тоест я неделаю традиционный капан со штокам. Поетому я шчитаю что вопрос ни "зачем конус" а " кокои угол конуса достаточен" Я думаю конечный вариант будет 30 градусов.

"Конус-конус медленный" . Согласен, ето ясно судя по геометрии. Моё ришение/подход: Если зделать клапан таким чтоб давление его открывала в то время как то же давление деиствует на пулю. Далее проектируем геометрию клапана так чтоб УСКОРЕНИЕ клапана и пули было ОДИНАКОВЫМ. Потом конечно нада дадуматса как ето клапан закрыт пока пуля ишчо в стволе. На ето у меня ушло время...но придумал 😊

2 Шелма Хорс:
Ето ясно...на сколко МПа давление проектируетса та част клапана капролона где происходит герметизация за счот деформации. Удел прочности материала при сжатии 90МПа...если я его придавлю так что он будет в состояние покоя изпытовать 50МПа...он неразползетса как фторопласт ето любит делат? Какаова емпирическая практика?

2 Youri:
Я думаю придетса сделот клапан из другово пластика...помягче. а седло из ПОМа,и лёгкий.......а тут по подробнеы можна? Что за ПОМ?

2 ZAM Brabus
Тыкните палцем на тему про ваш клапан ожалуста? Каковы параметры и конечное КПД? Как они сравниваютса с КПД традиционных систем и как они савподают с калкулятором Игната или Кидзе?

madeInLV

О...киньте мне пожалуста размеры клапана скажем тогоже Сверчка или Едгана и диаметр перепуска, я пошчитаю давление (МПа) на капролон при деформацые.

Youri

madeInLV
Что за ПОМ?
POM или Derlin, Hostaform C, Ultraform, Tarnoform

madeInLV

Интересно...посмотрем.

ADF

Сопротивление потоку может замечательно нивелироваться медленной скоростью открытия. Поэтому яб не стал тут так однозначно судить.

Шельма Хорс

.если я его придавлю так что он будет в состояние покоя изпытовать 50МПа...он неразползетса как фторопласт ето любит делат? Какаова емпирическая практика?\\\\\ Разговор вообще не о статичных нагрузках.Это как в электротехнике--пусковые токи намнооого превышают рабочие.Так и тут,нагрузка статики может быть и до 90Мпа,а ударная не будет соответствовать предельно допустимым характеристикам материала.Результат--раздолбит седло или нестабильная работа узла из-за самопроизвольного увеличения площади прилегания в процессе работы.Вообще можно притереть металл по металлу и будет вери гуд,хотя там стали с поверхностной закалкой ТВЧ наверно нужны--х.з.

EvGun

Травит, как уже упоминалось, от большой площади соприкосновения клапана и фторопласта.Давление на единицу площади маленькое - фторопласт не деформируется. Попробуйте сделать седло клапана таким, чтобы соприкосновение с клапаном было по кольцу, а не по конусу, как сейчас.

madeInLV

Ясно...спосибо коллеги.
Заказал седло на 44 а плунжер на 45, тоесть контакт будеть по внешнеи кромке. Посмотрем. Отпешусь.

EvGun

Ждём, нет ничего объективней и показательнее опыта))

docalex

madeInLV
Заказал седло на 44 а плунжер на 45
Для почитать: http://guns.allzip.org/topic/30/914257.html

madeInLV

Итак, кому всёишчо интересно...
получил я свои деталки. Блин...осталис в гараже....да ладно, схемотично отображу на наброске. Фотки пожже выложу.
Идея очен проста:
Седло из капролона. Конус 44 градуса. Толстая резинка по перимету.
Капролоновый конус подпирает алюминевая (сериым цветом на рисунке) пробка со сквозным отверстием.
В отверстие пробки резба М12х1. Туда вкручеваетса ствол.
Получеаетса интересная ситуация: конус упераеца в пробку, но централная часть с диаметром 12мм упераетса в ствол. А ствол в свою очередь при желании можно и чуток выкрутить.
Напоминаю внешний деаметр алюминевого плунжера (конус 45 град) тоже 12мм.

И так, руками соединяю оба конуса и сматрю на отпечаток на капролоне: идеално, рисуетса линия 0.5мм толжчинои от внешнеи кромки плунжера. Как и запланировалось.
Скручеваю всё вместе. Вкручеваю ствол руками до тех пор пока он упераетса в капролоновый конус-тоесь на равне с плоскостю стенки пробки.

Скрешчиваю палцы и наченаю качать насос. Тваю мат!!! Несцыт! Вцё герметично! Продалжаю качать.
БАХ!!!!! Бля....чо за! Давление на манометре упало на 30атм. Интересно....
Продалжаю качать. БАХ! При том же давление и опят упало давление на 30 атм. Пипец...
Сел...начал чесать тыкавку.
Если система изначална герметична...тоесть, я достиг примерно 1000пси (70атм) до произволного выстрела (самозброса давление).
Чем болше давление тем стабилнее должно было быть ето соидинение. как ето так...а почему?
Причом...почему плунжер при открытии сам и закрылся? Его должно было отбросить обратно до конца и держат открытим до 100% сброса давления!
Ну ету загадку я сразу понел, благодоря експериментам Дрикса. Я так его и прозвал-еффект Дрикса.
Хотя...если уважаемый Дрикс читает ето: у меня уплотнитель штока находился ну очен далико (примерно 40мм) от конуса седла. Вы утверждали в своих наработках что уплотнеение должно быт очен близко для меншеи разнизи давлениея. Кароче, похоже что у меня работало и без того. По краинеи мере на то смахивала. Пули в стволе небыло так как етот побочный еффект меня неинтересовал.

Но, моя система толко визуално похоже на систему Дрикса, и работает по иному принцыпу, потому идём далше.

Вспомнил я прикол с своим самым первим експериментом в етом направлении года 2 назат...и выкрутил ствол вообше.
Начал качать. Сыстема герметична. Докачал до 100 или 150 атм. Тваю мать...держыт! Тоест произволного выстрела нету! Сами понимаете....капролон упераеца в пробку, но в центре держыт давление сам, так как ствола уже там нету.

Вкрутил ствол руками до упора. Збросил давление. При 0 атм ствол опят можна вкручевать далше. Прокрутился примерно 2 полных оборота. Тоесть при 150 атм капролонавая деталь выгнулась на 2мм вперёд и идеално загерметизировала соединение приетом.

Повтарил, но чуть иначе. Выкрутил ствол. Докачал до 80-90атм (чуть выше давление произволного выстрела) и вкрутил ствол руками до упора. Продалжал качать до максимума: 230атм. Произволного выстрела так и небыло. Повтарил несколко раз. Резултат тотже.

Опят вкрутил ствол, но не совсем до конца...так четверть обарота недакрут. Начинаю качат. Произволный выстрел при том же давлении. Пару качков-выстрел. Своибразный автомат получился 😊

Вот сижу и думаю...как такои конус-конус мог при наросте давления дестабилизироватса. И как именно выглядит седло при деформации...ета явно стабилная ситуация. Вопрос толька на сколько цыклов...Кароче опят придётса детали заказывать.

madeInLV

добавлю пару картинок для размышления

Serj777

madeInLV
добавлю пару картинок для размышления

Удачи в эксперементах 😛

B7_Ruslan

madeInLV
Причом...почему плунжер при открытии сам и закрылся? Его должно было отбросить обратно до конца и держат открытим до 100% сброса давления!
Динамической напор воздушной струи на не разгруженную часть конуса.
У меня есть два клапана плоскость-плоскость с одинаковыми параметрами, кроме диаметра штока. В первом - 3 мм, во втором - 1,95 мм. Во втором случае при той же силе удара (20 гр ударник) мощность увеличилась всего в 1,5 раза. Хотя, согласно расчетам без учета напора - мощность должна была увеличиться в 2,25 раза.

Для проектировщиков клапанов плоскость-плоскость: нагрузка на уплотняющий поясок должна быть не менее 22 МПа (металлическая поверхность не полирована, видимые концентрические круги от токарки). И не более 70 МПа - далее у меня начинались неупругие деформации капролона, без разрушения при 85 МПа.

Udav_kaa

Думаю нижняя картинка правильней.
Хотя для низких давлений, лучше будет верхняя..

EvGun

Чем закончился опыт-то?

rail-red

Тоже итересно.

oe6024

ну вот... поматросил и бросил))) Тоже интересно...