Moja Hamownia

urządzenia naziemne
Awatar użytkownika
Vigoniusz
****
Posty: 220
Rejestracja: środa, 20 cze 2018, 15:49
Lokalizacja: Kraków

Moja Hamownia

Post autor: Vigoniusz »

Postanowiłem dodać coś do forumowej bazy wiedzy więc zacznę od opisywania rzeczy, które po kolei robiłem w swojej przygodzie rakietowej.
Zanim zbudowałem pierwszą rakietę najpierw postanowiłem skonstruować sprawnie działający silnik na PVC. By sprawdzić czy silnik działa sprawnie od samego początku potrzebowałem jakiejś hamowni, postanowiłem więc zacząć od niej.

FAZA 1
Pierwszą hamownie zbudowałem na Arduino UNO połączonego z najtańszym wzmacniaczem do belki tensometrycznej HX711 oraz belką tensometryczną o udźwigu do 20kg. A wyglądała tak:
Obrazek

Hamownia ta rejestrowała dane na karcie SD. Obok widać też przekaźnik, nim radiowo wyzwalałem zapalnik (ten z kolei był zrobiony z druta oporowego).
Tak wyposażony odpaliłem jeden ze swoich pierwszych silników:
http://www.dominikhamala.home.pl/hamala ... a_film.mov (uwaga 50MB)

Wykonałem ich ponad 6 sztuk tamtego dnia, ale tylko ten w miarę zagrał, chociaż na filmie widać jak przepalił zatyczkę. Największy zarejestrowany ciąg wyniósł mimo wszystko ponad 7 kg. Nie tak źle. Pozostałe 5 silników jednak zaliczyło CATO :-) "Space is hard" - low atmosphere as well ;)

Jednak jak to bywa w rozwoju wyciągnąłem wnioski z tej lekcji.
Minusy tej hamowni:
1. Drewniana konstrukcja nie jest najlepszym pomysłem na mocowanie tensometru
2. Ten zielony wzmacniacz HX711 jest bardzo wolny, daje zaledwie 10 pomiarów wagi na sekundę. Za mało gdyż takie silniki pracują maksymalnie 2 sekundy. Stąd na modelowanie później tych wyników w Open Rocket słabo się nada.
3. Zapalnik na pilota do bramy to nie najlepszy pomysł. Mój odpalał najdalej z 3 metrów :D


FAZA 2
Jak wiecie nasza pasja zaraża więc bardzo szybko dotarłem do osoby z mojej rodziny która pracuje przy systemach BOSCH REXROTH, dla tych co nie wiedzą są to modułowe elementy umożliwiające robienie całych linii produkcyjnych. Zajawił się i chciał pomoc. Naszkicowałem więc szybko projekt jak taka moja wymarzona hamownia powinna wyglądać i voila! Powitajcie hamownie 2.0:
Obrazek

Hamownia ma ruchomą podstawę na której można testować silniki różnej wielkości. Możną ją też obrócić i testować "na plecach" czy też do góry nogami. Opcji jest wiele. Do tego ma dwie szyby plexi chroniące w razie zbyt gwałtownego CATO. Niedługo potem dodałem osłonkę dla elektroniki.

Jeżeli chodzi o elektronikę to w początkowych fazach testów silników PVC nie zmieniałem jej. Ciąglę zaliczałem CATO przez wypluwanie dyszy lub zatyczki. Prowadziłem także historię eksperymentów z tymi silnikami i powiem Wam, że recepturę dopracowałem dopiero po 15 wersjach silników. Silniki zaczęły sprawnie pracować dając srednio 10-13 kg docisku.

Wtedy już po drodze powstała Rakieta Chrome Star 2, która niedługo po 15 teście uniosła się w przestworza po czym spadła z hukiem bo z emocji zapomniałem włączyć komputer. Ale to już historia rakiet, opiszę w innym poście.
No to jeszcze dodam filmik z jakiegoś testu silnika na nowej hamowni:
https://vimeo.com/381057184

FAZA 3
Nadszedł czas na fazę trzecią. Usprawnienie elektroniki. Zapis na kartę SD wyrzuciłem, wkurzało mnie,że po każdym teście musiałem ją wyciągać z modułu i gonić do komputera. Postanowiłem,że chce mieć przesył danych na żywo. Drugi cel był taki, że muszę napisać program który połączy się z hamownią, tak by po zatrzymaniu testu obok samego loga narysował mi się wykres. Kaprys, ale tak chciałem. Kod do arduino natomiast napisałem tak by wypluwało dane w formacie który potem po skopiowaniu do Excela, program wyliczy wszystkie parametry silnika, ułoży je w formie wygodnej do przeksztalcenia w plik ENG (do Open Rocket) oraz oczywiście zarchiwizuje.

Program wygląda tak:
Obrazek

Przyszedł też czas by usprawnić samą elektronikę. Wzmacniacz HX711 zielony zamieniłem na HX711 czerwonym firmy SparkFun. Trochę droższy ale jak się wczyta w dokumentację to można mu przyspieszyć częstotliwość pomiarów. I tak uzyskałem prawie 100 odczytów na sekundę. Do tego wymieniłem belkę tensometryczną na taką o udźwigu do 100kg. Gdyż już zacząłem w tym czasie projektować silnik wielokrotnego użytku, aluminiowy z dyszą z nierdzewki (zaczęło mnie wkurzać zaginanie rurek pvc).

Samą elektronikę zabezpieczyłem przed wilgocią klejem na gorąco i opakowałem w wydruk 3d. Tak wyglądała jeszcze nie zamontowana na hamowni:
Obrazek

A tak działa mój program do odbierania danych na żywo (napisany w Pythonie). Na filmie przyczepiłem belke tensometryczną do krzesła i dociskam ją rurką aluminiową przez chwilę. Potem kończę pomiar i otrzymuję wykres z całym logiem danych po prawej stronie. Dane te potem kopiuje do Excela gdzie mam całą historię plus parametry przetestowanych silników:
http://www.dominikhamala.home.pl/hamala ... a_film.mov (uwaga 30MB)


I takim to teraz zestawem dysponuję. Od pierwszego testu na drewnianej hamowni do obecnej wersji hamowni minęło półtora roku. Bywały takie tygodnie, gdzie co sobotę testowałem silnik za silnikiem. Po drodze napotkalem wiele przeszkód, programistycznych, hardware'owych, dlatego wszystkim początkującym polecam nie poddawać się. Odłożyć na tydzień, dwa, i wrócić z powrotem do pracy. Polecam także prowadzenie sobie dziennika receptur, testów. Podchodzić do tego naukowo. Dla mnie było to niesamowicie satysfakcjonujące. Powodzenia!

A na koniec pierwszy test silnika aluminiowego, wielokrotnego użytku. W zwolnionym tempie.
http://www.dominikhamala.home.pl/hamala ... estALU.MP4
Ostatnio zmieniony poniedziałek, 6 lip 2020, 22:23 przez Vigoniusz, łącznie zmieniany 2 razy.
Space is hard.
stansz
****
Posty: 317
Rejestracja: poniedziałek, 18 lut 2019, 11:13
Lokalizacja: Białystok

Re: Moja Hamownia

Post autor: stansz »

Cześć.

Piękna konstrukcja.
inżynier STEM Białystok
Zbych Staniszewski
Awatar użytkownika
Bdabrowski
***
Posty: 127
Rejestracja: wtorek, 30 paź 2018, 19:29
Lokalizacja: Białystok, Warszawa

Re: Moja Hamownia

Post autor: Bdabrowski »

Ciekawa maszyna, sam zamierzam niedługo zbudować swoją hamownię, ale z profili aluminiowych .
I took ballistics in school. Fascinating subject. Things go up, things go down.
Awatar użytkownika
Vigoniusz
****
Posty: 220
Rejestracja: środa, 20 cze 2018, 15:49
Lokalizacja: Kraków

Re: Moja Hamownia

Post autor: Vigoniusz »

Dzięki! Do małych silników polecam jednak mniejsze konstrukcje niż ta moja :)
Space is hard.
ODPOWIEDZ