26

Re: kolesák

pokud použiješ menší průměr rotoru tak ti vzrostou otáčky a klesne kroutící moment pokud předpokádáš stekný výkon. Když necháš stejný převod, bude turbína přetěžována.

Hliníkový rotor není problém... když se nahřeje provozem, tak pak už žádné teplo neodebírá...

Share

Palec nahoru Palec dolu

27 Naposledy upravil: PetrP (04-11-2019 13:28:18)

Re: kolesák

Turbínky pěkné, pořád mě fascinuje, že to někdo dokáže udělat, aby to aspoň nějak fungovalo. Také mě to pořád láká k nápodobě, ale netuším, zda a kdy se k vlastnímu pokusu dostanu. Každopádně budu limitovaný vlastními technologickými možnostmi a stěží to zvládnu lépe. Nejprve ale musím vyladit současný pohon mého parníku, teprve potom třeba přijde vhodný čas na pokus o jeho turbínový pohon.

Testování tvých pohonů určitě zajímavé a užitečné. Napadá mě k tomu řada připomínek. Neber to však jako poučování či dokonce kritiku. Přeci jen já pouze teoretizuji, zatímco ty máš praxi. Třeba máš ty věci co napíšu dávno probádané a vyřešené, ale možná by alespoň něco mohlo trochu pomoct.

Uvedené výsledky mě příliš nepřekvapují, automaticky nelze čekat, že strojek bude pracovat za všech okolností stejně dobře. Některé turbínce stačí méně výkonný kotlík, jiná potřebuje výkonnější (větší tlak a průtok páry). Lodní trupy mají různou hmotnost a tvar, tedy následně odpor, rovněž tak šrouby různých parametrů. Kolesa mají zas nároky odlišné od šroubů (výrazně nižší otáčky). Tvé závěry (sestava vyladěná na konkrétní podmínky) jsou tedy plně pochopitelné.

Zřejmě by stálo za to více prozkoumat převodové poměry. Turbínky jsou podle všeho více citlivé na správné otáčky, než parní strojky. Jakmile se více zatíží a klesnou otáčky, efektivita prudce padá.

Rozdílný průměr rotoru má jistě vliv. Obvodová rychlost rotoru závisí na rychlosti tryskající páry, při použití stejného kotle a trysky tedy bude zhruba stejná. Potom čím větší rotor, tím nižší otáčky a naopak. Točivý moment zas bude vyšší u většího rotoru. Tedy menší rotor si vyžádá lehčí převodový poměr.

V hliníku bych takový problém neviděl, další turbínky máš tuším z mědi a ta je ještě lepší tepelný vodič. Tepelné ztráty v motoru zřejmě mohou mít vliv u parního stroje a vícestupňové reakční turbíny (snížení expanze páry), ale ty modelové turbínky jsou evidentně jednostupňové a impulsní. Tedy v trysce dojde k přeměně tepelné energie na kinetickou a ta se posléze (s určitou účinností) předá lopatkám rotoru. Viděl bych tedy jako potřebné co nejlépe izolovat parovody, zatímco u skříně turbínky to už nebude tak podstatné. Samozřejmě je vhodné potlačovat kondenzaci páry v turbíně, aby voda nezaplňovala skříň a nebrzdila rotor, od toho tam máš to odvodnění. Každopádně by šlo turbínku zaizolovat a otestovat, zda by to mělo vliv.

Moc mi není jasná ta zvětšená šířka. Pokud pamatuji tvé články z minulosti, vyráběl jsi rotor jako prosté lopatkové kolo s rovnými lopatkami a jeho šířka tak velká nebyla, tak akorát na proud páry z trysky. Ty nové turbínky mají skříň dost širokou (dlouhou), pokud je rotor uvnitř nadoraz, tak mi to přijde zbytečné, když jsou trysky jen u jedné strany. Smysl bych viděl, leda kdyby bylo více trysek vedle sebe, jinak je to jen hmotnost navíc (rotor by měl být lehký, aby ho pára zvládala dostatečně roztočit). Ale možná že rotor uvnitř nedosahuje až k zadnímu čelu, ale je tam mezera pro lepší odvod použité páry?

Což mi právě nepřijde zrovna vhodné, když je odvod páry ve středu (v ose), jestliže přiváděná pára proudí tečně po obvodu. Rovněž mám obavy, zda se trysky nevhodně neovlivňují. Zřejmě lépe, pokud by byly po obvodu umístěny s větším odstupem a za každou tryskou by v plášti následoval otvor na odvod použité páry. Ještě lépe, pokud by byly trysky umístěny šikmo, lopatky byly prohnuté a použitá pára proudila na druhou stranu rotoru a mohla být odváděna otvory po obvodu zadního víka (viz. obrázek Lavalovy turbíny https://www.cez.cz/edee/content/file/st … _turb.html Ale chápu, že takové uspořádání by bylo konstrukčně náročnější a ty prostě děláš, co ti tvé možnosti dovolí.

Tak ať se další experimenty daří, fajn že se nebojíš se svým dílem pochlubit.

Share

Palec nahoru Palec dolu

28

Re: kolesák

U toho hliníkového jsem čekal lepší výsledky, protože má širší rotor. Na starém strojku už chybí i nějaké lopatky, min 10 ks, dodat to nejde. Dělal jsem ho širší, protože jsem čekal zbytečné unikání páry bokem. Navíc má ložiska dále od sebe – menší vibrace. Ale bohužel je jejich uložení dost složité, můžou tam být chyby. V každém případě ale nikde nic nedrhne, všechno se točí volně. Všude jsou kuličkové ložiska. Rotory jsou všechny železné. Obaly (skříně) jsou u 1. a 3. mosaz a měď. U hliníkového je všude kolem rotoru hliník a to celkem dost silný. Všechny strojky se za provozu dost zahřívají, ten hliníkový by mohl působit jako chladič tak jako chladič tranzistorů v elektrotechnice. Je možné, že se pletu a opravdu to není důležité.
Všechny trysky jsou uprostřed rotoru i když to tak u některých nevypadá. Co se týká rozmístění trysek, tak jsem byl nakonec rád, že jsem je tam všechny dostal. Ty testíky nepovažuju za zbytečné, jsem přesvědčený, že na obou strojcích by po nějakých úpravách mohlo dojít na viditelné zlepšení. Zkoušet jiné převody je zbytečné, stejně tam ty strojky neskončí. Určitě budu dělat nový rotor do třetího strojku, chcu nechat stejné rozměry, ale hodně snížit hmotnost.
Tu zmiňovanou Lavalovu turbínu dělat chcu, mám už celkem promyšlené, jak do toho dostat těch 6 nebo 8 trysek, které budou taky nastavovací ve všech osách. Bude to ale za dlouho.

Share

Palec nahoru Palec dolu

29

Re: kolesák

Se šířkou rotoru je to právě pro mě otázka. Vycházím z předpokladu, že hmotnost rotoru je žádoucí minimalizovat. Těžší rotor si vyžádá větší energii na roztočení (tedy vyšší tlak a průtok páry, tedy potřeba použít výkonnější kotel), současně bude mít větší rozměry, tedy klást větší odpor při rotaci. Souhlas že je žádoucí proud páry lopatkou co nejlépe zachytit, aby se energie co nejvíc předala. Proto by lopatky měly mít vhodný tvar, aby z jedné strany kladly maximální odpor (zachycení energie páry) a z druhé minimální (nebrzdit otáčení rotoru). Ty používáš z praktických důvodů jednoduchou geometrii rotoru, tedy jeho šířka je jedním z mála parametrů co se dá měnit. Sám zřejmě víš nejlépe, co ti fungovalo více a méně.

Zahřívání chápu, s parním strojkem mám stejné zkušenosti. Aby vůbec fungoval, musí se napřed náležitě prohřát, tedy jak začně pára proudit z kotle, chce to chvilku protáčet ručně, přitom z výfuku stříká zkondezovaná pára, teprve pak se strojek sám rozběhne a již vyfukuje pouze páru. Při provozu je horký, na dotek pálí. Tedy obaly tvých turbínek se jistě od horké páry také dost hřejí, akorát otázka, jak je to s přenosem tepla. Osobně se domnívám, že to nebude podstatný problém a souhlasím se SH. Jakmile se turbínka dostatečně prohřeje, již nebude uvnitř proudící páru významně ochlazovat a nová pára přináší dost tepla, co se nestačí přes plášť odvést do okolí. Aby skříň turbínky fungovala jako účinný chladič, jak píšeš, musela by zřejmě být žebrovaná a dostataečně ofukovaná vzduchem. Ale to je pouze moje teorie, muselo by se potvrdit měřeními a pokusy. Jak jsem uvedl, dalo by se zkusit turbínku tepelně zaizolovat, zda by to mělo nějaký efekt. Ale otázka, zda má cenu se tím zdržovat.

Zkoušet převody zřejmě má smysl především v dané konkrétní aplikaci (optimalizace převodového poměru). Bohužel v tom vidím praktické potíže (různé velikosti ozubených kol mají za následek změnu pozice strojku vůči hřídeli čemuž se musí přizpůsobit jeho uchycení v trupu). Z teoretického pohledu mi to však přijde užitečné studovat.

Měl bych dotaz na ta ložiska, kde se dají sehnat? Osobně umím snadno koupit pouze ložiska jednoho rozměru (pro inline apod. aplikace, v příslušných sportovních prodejnách), ale jinak jsem nikdy na nic nenatrefil v žádném železářství apod. Na internetu se sice dá něco vyhledat, ale to jsou vesměs velkoobchody apod. pro mě nepoužitelné zdroje.

S Lavalovou turbínou fandím, ať se dílo podaří.

Share

Palec nahoru Palec dolu

30

Re: kolesák

Ložiska seženeš asi nejsnáz na Tobexu, veliký výběr jak rozměrů, tak kvalit a cen a dokonce platíš až když si je převezmeš a zkontroluješ. Zatím se mi nestalo, že bych u nich nenašel rozměr co jsem potřeboval.
http://www.tobex.cz/

Share

Palec nahoru Palec dolu

31

Re: kolesák

Dík za super odkaz. To je přesně to pravé, dokonce prodejna v centru Prahy. To se bude někdy hodit. Nyní ještě objevit šikovný zdroj kluzných ložisek (co jsem zběžně koukal, tak v tom Tobexu se specializují na kuličková apod.).

Share

Palec nahoru Palec dolu

32

Re: kolesák

Co se týká šířky rotoru, všechny staré strojky byly slabé, dokud jsem neudělal ten zde na fotkách první s šířkou 14 mm. Protože se dá všechno zlepšovat, chtěl jsem toto dále rozšiřovat. Když jsem poprvé zkoušel druhý strojek, tak mi ty lopatky špatně držely, rotor jsem udělal znova. Jízda byla ale pomalejší, nevěděl jsem čím to je. Budu to dělat znova, ale připevním to jinak.

Píšeš, že pokud se ten pístový strojek neprohřeje, tak pořádně nejede. Tady se o nezdá, ale je to stejné.

Ložiska, co používám, mají vnitřní průměr 3 mm. Já jsem je tahal ze starých motorů a ventilátorů, většinou se to špatně rozebírá, ale tam byly i  jiné zajímavé věci. Např. celé uložení ložisek v prvním strojku je z vakuového motoru. Část dílů ve druhém strojku jsou upravené díly z kopírky. Nedávno jsem koupil stojanovou vrtačku, první dva strojky jsou dělané jenom pomocí ručního nářadí. Viděl jsem ty ložiska kdysi u nás v mod. prod. (asi nějaká standart velikost). Ten zmiňovaný obchod se mi taky líbí, pěkný výběr.

Share

Palec nahoru Palec dolu

33

Re: kolesák

Se šířkou rotoru zajímavé. Zřejmě bych tedy očekával nějakou optimální šířku, příliš úzký či široký rotor bude méně účinný. Optimum by se dalo zjistit experimentálně, ale při velké pracnosti výroby rotoru přirozeně připadá v úvahu otestovat pouze několik rozměrů.

S potřebou nahřívání turbínky chápu (však u skutečných velkých parních strojů i turbín je to stejné a ještě důležitější než v modelových rozměrech). Jenom mi není jasné, jaký jev způsobuje u studené turbínky ztrátu výkonu. Zda brždění rotoru zkondenzovanou vodou (avšak proto tam máš odvodnění), anebo snad odebírání energie tryskajícímu proudu páry. Ale to není tak podstatné, hlavní když máš vypozorované, jak turbínka funguje a podle toho se zařídíš. U parního strojku je to jasnější, že pára zkondenzuje a tedy ztratí tlak namísto aby expandovala a vykonala práci, navíc vzniklá voda strojek brzdí a musí se jeho pohybem odčerpat ven (skutečné parní stroje měly odvodňovací ventily).

Využívání starých věcí jako zdroj součástek je i má oblíbená metoda, akorát že ne vždy najdu to co potřebuji, tedy i tak musím dost nakupovat nové komponenty. S nástrojovým vybavením jsem na tom také špatně, tedy moje stavební postupy musí respektovat omezení, co dokáži doma na koleně zpracovat.

Share

Palec nahoru Palec dolu