Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
HelukabelHelukabel
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Jak zrobić wolnoobrotowy silnik do pracy w trudnych warunkach?

22 Dec 2011 19:13 4646 28
  • Level 18  
    Mam problem z napędem modułu elektrolizera.
    Potrzebuję uzyskać obroty 30 obr/min - moc ok. 10 W.
    Sęk w tym, że w urządzeniu jest bardzo kwaśna ciecz i jej opary niszczą wszystko poza kwasówką i tworzywem sztucznym.
    Obecnie stosuję konwencjonalne silniki synchroniczne 220 V z przekładnią ale ich żywotność jest bardzo mała.
    Szczególnie szybko korodują blachy rdzenia i nic na to nie można poradzić.
    Może dałoby się zbudować jakiś prosty silnik na bazie neodymów i cewek bez rdzenia i przekładni o takich parametrach.
    Jak na razie jestem w polu.
    Czekam na fachowe rady.
  • HelukabelHelukabel
  • Level 43  
    Silnik może pracować jako prądnica, prądnica może pracować jako silnik. Zbuduj silnik na wzór prądnicy amerykanki. Do tego odpowiedni generator aby wyeliminować przekładnię, przy mocy 10W powinno się udać
  • Level 39  
    Nie ma potrzeby kombinować. Silnik zabuduj w pojemniku z tworzywa (np. rura PCW) na wyjściu daj tarczowe sprzęgło magnetyczne z neodymami (odpowiednie do przenoszonego momentu), do środka daj nadmuch czystego powietrza z zewnątrz przez mały wentylator, tak aby minimalne nadciśnienie w obudowie zapobiegało przedostawaniu się do niej oparów kwasów a jednocześnie daj wydmuch też na zewnątrz aby podczas przestojów nie zaciągał powietrza z oparami z pomieszczenia elektrolizera.
  • Level 24  
    A mieszadło magnetyczne odpada ?
  • Level 43  
    kybernetes wrote:
    do środka daj nadmuch czystego powietrza z zewnątrz przez mały wentylator, tak aby minimalne nadciśnienie w obudowie zapobiegało przedostawaniu się do niej oparów kwasów a jednocześnie daj wydmuch też na zewnątrz aby podczas przestojów nie zaciągał powietrza z oparami z pomieszczenia elektrolizera.

    Faktycznie proste rozwiązanie tylko nadmuch musi pracować cały czas również w czasie postoju urządzenia, to gdzie zostanie umieszczony wydmuch ma drugorzędne znaczenie.
    Sprzęgło magnetyczne też niepotrzebne, przy tak wolnych obrotach wystarczy uszczelnienie wału.
    W rozwiązaniu ze sprzegłem można zbudować w pełni szczelną obudowę i wtedy nadmuch niepotrzebny.
  • HelukabelHelukabel
  • Level 39  
    Właśnie po to wydmuch wyprowadzony na zewnątrz bo nie jest możliwe zapewnienie tanim sposobem takich warunków aby nadmuch pracował cały czas (tzn. owszem, jest to możliwe, można dać dwa wentylatory wraz z zasilaniem bezpieczeństwa jak na sali operacyjnej ale chyba nie ma sensu, prawda?). Przy wydmuchu do czystej atmosfery do komory z silnikiem nie przedostaną się przez przewód wydmuchu nawet śladowe ilości żrących oparów.

    Co do w pełni szczelnych obudów to takie występują tylko w książkach i na pokładach myśliwców ale te ostatnie są na pewno bardzo kosztowne. W życiu zawsze należy założyć, że prędzej czy później projektowane urządzenie się zepsuje, szczelne połączenie rozszczelni, nierozkręcalne rozkręci, ciśnienia zamienią się zwrotami a napięcia biegunami.
  • Level 18  
    Dzięki za rady.
    Nadmuch raczej odpada. To nie jest przemysłowa instalacja i poprowadzenie przewodów powietrznych na zewnątrz byłoby kłopotliwe.
    Ciekawy jest pomysł z odwróconą amerykanką. Wtedy neodymy i cewki można zalać żywicą i będzie OK (przy małej mocy nie będzie problemu z przegrzewaniem).
    Problem tylko z niską prędkością obrotową. Musiałoby być dużo biegunów, żeby silnik pracował równomiernie.
  • Level 43  
    kybernetes wrote:
    Przy wydmuchu do czystej atmosfery do komory z silnikiem nie przedostaną się przez przewód wydmuchu nawet śladowe ilości żrących oparów.
    kybernetes wrote:
    Co do w pełni szczelnych obudów to takie występują tylko w książkach i na pokładach myśliwców

    Porównaj obie swoje wypowiedzi czy teraz rozumiesz dlaczego nadmuch powinien pracować cały czas?
    kybernetes wrote:
    Przy wydmuchu do czystej atmosfery do komory z silnikiem nie przedostaną się przez przewód wydmuchu nawet śladowe ilości żrących oparów.

    przez przewód nie, przez nieszczelną obudowę tak
  • Level 39  
    Vodiczka, bez urazy ale z Ciebie kolego to jest taki trochę teoretyk. Szukasz ideałów a ich albo nie ma albo kosztują niewspółmiernie wiele wobec efektów jakie dają. Taki nadmuch to niepotrzebna komplikacja zwiększająca koszty i awaryjność urządzenia i utrudniająca eksploatację. Jak pisałem poprzednio - zrobić coś takiego aby było bezawaryjne i pewne będzie bardzo drogie. Więc będzie to zrobione zwyczajnie. I prędzej czy później się spieprzy a naprawa będzie robiona "po polsku" czyli "jak będzie czas to to ogarniemy". I tym sposobem cała idea mija się z celem. Toteż lepiej zaprojektować taki system, który będzie odporny na takie przypadki.

    Nadmuch nie musi cały czas pracować, wystarczy, że będzie pracował podczas pracy elektrolizera. W miarę szczelna obudowa ograniczy przenikanie oparów do akceptowalnego poziomu w momencie kiedy elektrolizer nie będzie tych oparów wydzielał. Idealnie szczelnych obudów nie ma. A drobna nieszczelność w puszce, gdzie cyklicznie zmienia się temperatura i ciśnienie przepompuje nam te chemikalia do środka. Wentylacja obudowy załatwia sprawę.

    Natomiast wydmuch nie może się odbywać do pomieszczenia elektrolizera jeżeli nadmuch jest z zewnątrz. A to dlatego, że nie żyjemy w statycznej atmosferze i już niewielki wiatr potrafi wywołać wokół i wewnątrz budynku dość znaczne różnice ciśnień. Jeśli to ciśnienie na wejściu przewodu nadmuchu będzie ujemne, wentylator nie będzie pracował a wydmuch będzie się odbywał w tym samym pomieszczeniu co silnik - to do wnętrza obudowy przedostaną się w dużej ilości opary z pomieszczenia elektrolizerów. W innym przypadku ilość tych oparów będzie minimalna i nie powinno być to dla silnika szkodliwe.

    Co do standardowego uszczelniacza zamiast sprzęgła magnetycznego masz rację - to sprzęgło to przerost formy nad treścią podrażający całe rozwiązanie i niezbyt potrzebne w tym zakresie obrotów (a moment pewnie spory).
  • Level 43  
    Biorąc pod uwagę moc silnika, jego wielkość zapewne nie jest imponująca. Przy w miarę szczelnej obudowie do "nadmuchu" wystarczy pompka do akwarium, może pracować non stop przez lata co wiem z własnego doświadczenia.
    kybernetes wrote:
    W miarę szczelna obudowa ograniczy przenikanie oparów do akceptowalnego poziomu w momencie kiedy elektrolizer nie będzie tych oparów wydzielał.

    Opary cieczy (nie mylić z gazowymi produktami elektrolizy, o ile takowe występują) wydzielają się niezależnie od tego czy elektrolizer pracuje czy nie. Jeżeli elektroliza jest prowadzona w podwyższonej temperaturze w stanie spoczynku mniej paruje.
  • Level 39  
    vodiczka wrote:
    Biorąc pod uwagę moc silnika, jego wielkość zapewne nie jest imponująca. Przy w miarę szczelnej obudowie do "nadmuchu" wystarczy pompka do akwarium, może pracować non stop przez lata co wiem z własnego doświadczenia.

    Pompka do akwarium ma zbyt niską wydajność. Potrzebujemy tyle powietrza aby w obudowie i przewodach o łącznej pojemności co najmniej kilkunastu litrów następowała ciągła jego wymiana, czego pompka nam nie zapewni. Prosty wentylator kanałowy powinien dobrze pracować w tym układzie.

    vodiczka wrote:
    Opary cieczy (nie mylić z gazowymi produktami elektrolizy, o ile takowe występują) wydzielają się niezależnie od tego czy elektrolizer pracuje czy nie. Jeżeli elektroliza jest prowadzona w podwyższonej temperaturze w stanie spoczynku mniej paruje.

    Vodiczka, nie musisz mi tego wyjaśniać, doskonale zdaje sobie z tego sprawę i nie o to rzecz idzie. Elektroliza to przepływ prądu, czemu towarzyszy zawsze wydzielanie ciepła a często gazów a więc i wzmożone wydzielanie oparów. Podczas postoju elektrolizera, np. w nocy, ilość oparów jest znacznie mniejsza, pewnie o rzad wielkości a może i więcej - przecież w takim pomieszczeniu jest wentylacja.

    Jednak jest tu jeszcze jedno zjawisko, o którym pisałem w postach wyżej - praca silnika, której również towarzyszy wydzielanie ciepła. Ciepło z silnika podgrzewa powietrze w obudowie, jego ciśnienie rośnie i wydostaje się przez nieszczelności. Po wyłączeniu silnika zachodzi odwrotne zjawisko - jego temperatura spada a ciśnienie w obudowie maleje, wiec do obudowy zostanie zassane powietrze z zewnątrz. Dlatego obudowa powinna mieć wentylację a nadmuch, który zaproponowałem jest najlepszym jej rozwiązaniem.
  • Level 43  
    kybernetes wrote:
    Pompka do akwarium ma zbyt niską wydajność. Potrzebujemy tyle powietrza aby w obudowie i przewodach o łącznej pojemności co najmniej kilkunastu litrów następowała ciągła jego wymiana, czego pompka nam nie zapewni. Prosty wentylator kanałowy powinien dobrze pracować w tym układzie

    Nie potrzebujemy wymiany powietrza, potrzebujemy podwyższenia ciśnienia aby w obudowie panowało nadciśnienie. Przy w miarę szczelnej obudowie ubytki powietrza będą minimalne.
    Wydajność pompki wystarczy do utrzymania nadciśnienia również po wyłączeniu silnika i obniżaniu ciśnienia w wyniku spadku temperatury. Objętość pustej obudowy szacuję na maksimum 5 l a objętość przewodu powietrznego na 1-2 l zależnie od jego długości.
    Może Sofeicz zabierze głos, on najlepiej wie jaka jest objętość silnika z przekładnią.
  • Level 39  
    Vodiczka, rozwiązania z utrzymywaniem w obudowie stałego nadciśnienia, przy jednoczesnym braku wymiany powietrza są awaryjne i skomplikowane w utrzymaniu.

  • Level 37  
    Czy ja dobrze rozumiem że chodzi o mieszadło?
  • Level 43  
    kybernetes wrote:
    Vodiczka, rozwiązania z utrzymywaniem w obudowie stałego nadciśnienia, przy jednoczesnym braku wymiany powietrza są awaryjne i skomplikowane w utrzymaniu.

    Żartujesz lub nie chcesz przyznać mi racji. Pompka do akwarium bardziej awaryjna od Twojego wentylatora? Uszczelnienie wolnoobrotowego wału skomplikowane w utrzymaniu?

    vodiczka wrote:
    Przy w miarę szczelnej obudowie ubytki powietrza będą minimalne.

    Minimalna wymiana powietrza będzie.

    Dodano po 3 [minuty]:

    Chris_W wrote:
    Czy ja dobrze rozumiem że chodzi o mieszadło?

    Dobrze rozumiesz, chodzi o mieszadło a dokładnie o jego napęd. Autor tematu zamilkł a zażarta dyskusja trwa nadal :D

  • Level 37  
    Ale mieszadła chemiczne działają chyba od zawsze na tej samej zasadzie i nie wymyślono nic lepszego. A chodzi o sprzęg magnetyczny.
    W domu można spróbować zrobić amatorską konstrukcję z bardzo silnego magnesu osadzonego na wale silnika, a całość umieszczona pod denkiem kolby lub naczynia z reakcją. W naczyniu obraca się (synchronicznie z magnesem pod kolbą) metalowy pręt zalany chemoodpornym plastikiem (PVC, PP) tak, aby nie reagował z roztworem.
  • Level 43  
    Chris_W wrote:
    Ale mieszadła chemiczne działają chyba od zawsze na tej samej zasadzie i nie wymyślono nic lepszego.

    Ale autor chyba nie chce mieszadła magnetycznego, proponował je silvvester 23 grudnia.
  • Level 35  
    Obudowa z kwasówki w środku napęd i wyjście wałkiem z kwasówki.
    10W to już widze niezłe wyzwanie.
  • Level 43  
    kidu22 wrote:
    Obudowa z kwasówki


    PCW wystarczy.
  • Level 35  
    vodiczka wrote:
    kidu22 napisał:
    Obudowa z kwasówki


    PCW wystarczy.


    To spróbuj zroboić szczelnie i trwale, z uwagą na obudowe łożyska i gniazdo uszczelniacza.
  • Level 43  
    kidu22 wrote:
    To spróbuj zroboić szczelnie i trwale, z uwagą na obudowe łożyska i gniazdo uszczelniacza.

    Robiłem. Pisząc obudowa nie miałem na mysli tulei łożyska, choć biorąc pod uwagę przenoszoną moc i wolne obroty nie wykluczam że wszystko da się zrobić z PCW. Obudowy z PCW są bardzo szczelne i trwałe o ile ktoś ich nie traktuje młotkiem. Odporne na kwas i temperaturę, oczywiście do pewnych granic.
  • Level 35  
    Najtaniej wziąć rure kominową z nierdzewki 1,5mm dospawać dno i wieczko wspawać uchwyty i mocowania, silnik kołnierzowy i tanio i pewnie.
    Z uwagi na moc silnika jego srednica też duża nie jest .
  • Level 43  
    kidu22 wrote:
    Najtaniej wziąć rure kominową z nierdzewki 1,5mm dospawać dno i wieczko wspawać uchwyty i mocowania

    Najtaniej wziąć rurę kanalizacyjną PCW..... Możemy się tak przekomarzać bez końca.
    Niech Sofeicz wybierze opcję jaka mu odpowiada.
  • Level 2  
    Pompka do akwarium morskiego, wszystko zalane plastykiem, bez łożysk cena 70 - 200 zł.
  • Level 18  
    Dziękuję za "burzę pomysłów".
    Być może nie wyjaśniłem szczegółów budowy elektrolizera.
    Składa się on z nieruchomej elektrody grafitowej w postaci grzebienia i obrotowej pionowej elektrody ze stali kwasoodpornej (szereg okrągłych płytek wchodzących w wycięcia grzebienia).
    Ta elektroda obraca się z prędkością ok. 30 obr/min. Silnik z przekładnią jest zamontowany pionowo nad nią. Cykl pracy ok 20h.
    Widzę, że największy problem jest z powolnymi obrotami.
    Te wszystkie mieszadła magnetyczne i pompki akwaryjne pracują z duża prędkością.
    Idealnym rozwiązaniem byłby wolnoobrotowy silnik bezprzekładniowy ale z tego co widzę ciężko coś takiego zbudować od zera (musiałby mieć wiele biegunów - jak silnik krokowy). Uszczelnienie komory silnika jest pewnym rozwiązaniem tylko zastanawiam się jak odprowadzić ciepło, którego wydziela się sporo (dotychczasowy silnik ma wiatrak) i czy nie dochodziłoby do skraplania pary wodnej, co mogłoby doprowadzić do zwarcia.
    Ponieważ i tak niedługo czeka mnie wymiana silnika, spróbuję przed zamontowaniem nowego rozebrać go i porządnie polakierować rdzeń (podkład i kilka warstw lakieru).
    Zobaczymy czy wytrzyma dłużej
  • Level 43  
    Sofeicz wrote:
    Te wszystkie mieszadła magnetyczne i pompki akwaryjne pracują z duża prędkością.

    Czy Ty uważnie czytałeś co pisaliśmy? Pompka akwaryjna ma pompować powietrze i prędkość z jaką pracuje nie ma żadnego znaczenia.
    Gdybyś na wstępie napisał "zastanawiam się jak odprowadzić ciepło, którego wydziela się sporo (dotychczasowy silnik ma wiatrak)" to nie wymyśłalibyśmy cudów, jedynie rozwiązanie kybernetesa jest w tej sytuacji poprawne. Tylko po co wymuszone chłodzenie silnika o mocy 10W ? Może zera Ci się pomyliły i jest 100W?

    Sofeicz wrote:
    rozwiązaniem byłby wolnoobrotowy silnik bezprzekładniowy ale z tego co widzę ciężko coś takiego zbudować od zera (musiałby mieć wiele biegunów - jak silnik krokowy).

    Jeżeli nie pomyliłeś się z mocą 10W to żaden problem zbudować generator sinusa o tej mocy i częstotliwości 10 Hz. Wtedy potrzeba 5 razy mniej par biegunów.
  • Level 35  
    vodiczka wrote:
    Wtedy potrzeba 5 razy mniej par biegunów.



    Ale i 5x mniejszą moc ma.
  • Level 43  
    kidu22 wrote:
    vodiczka wrote:
    Wtedy potrzeba 5 razy mniej par biegunów.



    Ale i 5x mniejszą moc ma.


    Generator o mocy 10W ma moc 10W, silnik o mocy 10W ma moc 10W. Projektujesz silnik na określoną moc, częstotliwość, napięcie zasilania i liczbę obrotów.
    Generator projektujesz na określoną moc, częstotliwość i napięcie wyjściowe.

    Tu nie chodzi o przeróbkę silnika tylko wykonanie nowego o okreśłonych parametrach.
  • Level 39  
    Panowie, bez przesady, na co aż tak dłubać? Skoro moce są minimalne to zwykły mały silnik prądu stałego za 10 zeta z allegro, przekładnia plastikowa z części zamiennych AGD, to wszystko w szczelną puszkę, sterowanie obrotów napięciem...