Форум по компрессорам и о компрессорном оборудовании - отзывы, обсуждения и выбор

Предложение для производителей.
Могу выслать модели деталей в stl-формате для 3D-печати и сборочный чертёж. Соберёте на месте, проверите. Если модель подходит к вашим задачам, обсудим возможность дальнейшего сотрудничества.

ПроектКХ писал(а):Вот этот на картинке, примерно 250 л/мин при 1000 об/мин входного вала. 5 камер по 5 куб.см.
Давление, думаю, пока до 6 бар (цеховое давл.). Но можно и выше, зависит от мембраны.
Габарит примерно 130х130 мм.

250л/мин уже на выходе? Какая мощность потребуется и какие ресурсы до ТО, переборки?

Dr.drdrdr писал(а):

ПроектКХ писал(а):Вот этот на картинке, примерно 250 л/мин при 1000 об/мин входного вала. 5 камер по 5 куб.см.
Давление, думаю, пока до 6 бар (цеховое давл.). Но можно и выше, зависит от мембраны.
Габарит примерно 130х130 мм.

250л/мин уже на выходе? Какая мощность потребуется и какие ресурсы до ТО, переборки?

Это производительность по потоку. Потребная мощность сравнима с таковой поршневого компрессора, в обоих случаях вал на двух подшипниках, перемещение диафрагмы (поршня) по синусоиде, однако, нет трения, но есть упругая деформация. Синусоида более пологая, чем у поршневого, следовательно, мощность и производительность надо будет добирать за счёт оборотов. А вот механический КПД, предполагаю, будет выше, если будет центробежный регулятор.
С ресурсом вы поторопились. Есть только сборочный макет. К тому же, понятно, что для разных задач будет и разный ресурс.

ПроектКХ писал(а):Вот этот на картинке, примерно 250 л/мин при 1000 об/мин входного вала.

Сколько часов смогла отработать данная модель? Или это обьемный не работоспособный макет?

ПроектКХ писал(а): Но можно и выше, зависит от мембраны.

А что значит зависит от мембраны? Как устроена сама мембрана? Интересует самая сложная её часть "подвес" это то место в котором происходит её изгиб и на которое приходится основная масса знакопеременных нагрузок.
Мембрана и её подвес являются самой сложной частью таких компрессоров и обычно являются так-же самой капризной и быстроизнашиваемой их частью. Причем проектирование этого узла требует компромиссного подхода так как требования к многим параметрам диаметрально противоположны друг-другу. Схему приводя стянуть несложно с любого гидравлического аксиального насоса или мотора, а вот мембрана и камера сжатия эта та часть на которой можно защитить пакет докторских диссертаций и заиметь штук 20 патентов на техническое решение и устройство.

ПроектКХ писал(а):. 5 камер по 5 куб.см.

5 камер подразумевают 5шт поршней или толкателей или еще чего-то что преобразует вращение диска в поступательное движение. Там есть однозначно пары трения, как происходит их смазка?

Есть еще вопросы касаемо:
Немаловажным так-же является клапанный механизи... Из чего он и как функционирует.
Почему 5камер? сколько волн на диске?
Какой холостой обьем каждой камеры при нахождении поршня в ВМТ при атмосферном давлении?
Какой холостой обьем каждой камеры при нахождении поршня в ВМТ при давлении 1мПа? (за счет растяжения мембраны и подвеса)
.
Например жесткий поршень с мембраной дадут самый низкий КПД камеры так как будет дикий холостой обьем в ВМТ от которого вы не сможете избавится и это приведет к тому что при обьеме камеры 5см3 и рабочем давлении 1мПа, реально работать будет всего 1см3 а остальное будет просто производить тепло. Если использовать "гидравлический поршень"(жидкость между поршнем и мембраной это уберет холостой обьем, решит проблему смазки подвижных частей, но вызовет дикую проблему с материалом мембраны, её формой и переменной толщиной, а так-же потребует шлифовки всего обьема камеры сжатия. ИТд ИТП.
.

Я это пишу к тому, ваша модель STL на игрушку которую можно напечатать на 3Д принтере по сути никому не нужна. Особо нового и прорывного ваша модель в себе ничего не несет. Самые сложные вопросы которые проблемны в реализации вы просто даже не рассматривали в теории, Кроме красивой картинке и внешнего вида есть сотни вопросов которые возникнут у инженера-конструктора при взгляде на вашу модель. Причем большая часть из них даже не продумывалась вами не говоря уже о рассчете. Например - материал иготовления клапанной плиты, её нагрев при производительности Хсм3 в минуту и эрозия материала вызванная ударным воздействием пластины клапана и частицами 0,1ики находящимися в потоке воздуха. итд итп. Чем она охдаждается? Каким образом организовано пересечение впускных и выпускных каналов для того чтобы максимально увеличить градиент температуры между входящим и исходящим воздухом, как избежать нагрева поршня и мембраны и чем их охлаждать и каким способом? Эти вопросы не принципиальны в мембранном компрессоре для аквариума но становятся критически важными при даже небольшом увеличении производительности. Так как например резиновая мембрана сможет отработать к примеру 30млн циклов при температуре +20грц без разрушения и 200тыс циклов при температуре 130грц. А у вас при сжатии воздуха до 10бар температура в камере к примеру 150грц, а если клапанная плита впуска и выпуска одна то воздух становится на входе +45грц а при сжатии выскакивает уже за 180грц... итд итп.
.

ПроектКХ писал(а):Предложение для производителей.
Могу выслать модели деталей в stl-формате для 3D-печати и сборочный чертёж. Соберёте на месте, проверите. Если модель подходит к вашим задачам, обсудим возможность дальнейшего сотрудничества.

.
Вот например я готов попробовать воспроизвести эту модель в металле как опытный образец, но я вижу сразу что модель не работоспособна в принципе. Есть только "Эргономические" чертежи модели и немного задумок по технической реализации... Не более, И как его производить? Опять возникают вопросы:
1) О каком сотрудничестве идет речь?
2) Сколько вы готовы вложить денег в производство опытных образцов?
3) Какие гарантии можете дать на проектную документацию? Ну вот сделали мы опытный образец №1 по вашим чертежам а он не работает и обошелся в 250тыс рублей, кто несет эти расходы?
4) Какой рынок реализации продукции и кто за него отвечает?
Дабы вы осознавали всю пачку проблем полностью могу смело заверить вас, что модельный ряд подобных изделий не получится увеличивать простым масштабированием модели например просто увеличив её в 2 или 3 раза, Это будут совершенно
новые устройства с иными материалами и деталями а так-же технологиями. Против СОПРОМАТ-а не попрешь никак.
5) Какие модели планируются? ОЕМ головы для сборщиков или полноценны продукт "Компрессор"
6) Какие газы и ниши применения так как они требуют как разных материалов изготовления так и разных сертификатов и испытаний.
6) Кто занимается маркетинговыми исследованиями рынка и оплачивает из?
7) Кто занимается рекламной продукцией и платит за неё?
.
В общем кто оплачивает этот балаган?

ПроектКХ писал(а):Доброго дня, форумчане!
Разрабатываю компрессор.

.
В предыдущих постах написал многабукаф, но не написал самого главного:
Вы молодец, так держать!!!
Задумка хорошая, да и радует то, что молодые специалисты к чему-то стремятся и пытаются придумать что-то новое и прогрессивное.
Вам бы хорошего руководителя на учебе, кто шарит в проектировании механизмов и имеет опыт подобных работ.
Дерзайте и всё получится.
.

PS: Добавлю к сообщениям написанным ранее. !!! Обязательно обратите внимание на "Холостой обьем" как самой камеры сжатия так и доклапанного пространства он должен быть максимально минимизирован. То есть при положении поршня в ВМТ весь обьем камера сжатию + впускной коллектор+выпускной коллектор должен стремиться к "0". Чем это черевато.:
Допустим ход поршня у вас вытесняет обьем воздуха равный 5см3 по сути это обьемная производительность одной камеры и в режиме "вентилятора" без сжатия камера будет качать 5см3 за такт. У камеры есть холостой обьем равный к примеру 0,5см3 это часть самой камеры так как поршень не может долбить по крышке камеры и там есть зазор ну и к ним добавляется пространство перед впускным и перед выпускным клапаном. Что мы имеем при повышении давления? А имеем мы то, что этот обьем начинает становится ресивером и с холостым обьемом в 0,5см3 камерой 5см3 мы накачав в систему 1мПа имеем производительность = "0" так, как весь обьем камеры при сжатии до 1мПа умещается в "Холостом обьеме" и наружу просто нечего выталкивать. В результате компрессор просто тупо сжимает и разжимает один и тот-же обьем воздуха ничего не выдавая в систему и производя тепло в режиме калорифера.
"Холостой обьем" это бич поршневых и мембранных компрессоров малых обьемов и огромная проблема при их проектировании так как очень сложно этот обьем минимизировать а от него очень сильно зависит производительность при давлении выше атмосферного.
Это кстати одна из причин почему не получили распространения компрессоры где много цилиндров малого обьема, так как тут прослеживается прямая зависимость от ("давления" * "Холостой обьем" * "Колво Цил" ) и производительность компрессора стремится к нулю. Гораздо выгоднее качать одним поршнем в 1л чем 20 поршнями по 50мл КПД различается в 10 и более раз именно из-за "Холостого обьема".

Много вопросов. Спасибо. Попробую ответить.

Сколько часов смогла отработать данная модель? Или это обьемный не работоспособный макет?

Это сборочный макет из пластика. Разумеется, рабочих характеристик на нём не достичь. На этом макете отработана технология сборки, более/менее понятна технология изготовления деталей. Попросту это прототип. Есть некоторые проблемы с герметизацией рабочего контура, поскольку я использовал строительный герметик, но по результатам первых испытаний заложил в конструкцию стандартные уплотнительные кольца. Вал крутится, шайба управляет штоками, диафрагма вибрирует на расчётный рабочий ход (12-15 мм)

А что значит зависит от мембраны? Как устроена сама мембрана? Интересует самая сложная её часть "подвес" это то место в котором происходит её изгиб и на которое приходится основная масса знакопеременных нагрузок.
Мембрана и её подвес являются самой сложной частью таких компрессоров и обычно являются так-же самой капризной и быстроизнашиваемой их частью. Причем проектирование этого узла требует компромиссного подхода так как требования к многим параметрам диаметрально противоположны друг-другу. Схему приводя стянуть несложно с любого гидравлического аксиального насоса или мотора, а вот мембрана и камера сжатия эта та часть на которой можно защитить пакет докторских диссертаций и заиметь штук 20 патентов на техническое решение и устройство.

Мембрана – это диск 1 мм из вулканизированной резины. Не думал, что тут могут быть особые сложности с подвесом, конструкция давно известна и даже, вероятно, где-то работает. А что посоветуете почитать по этой проблеме?

5 камер подразумевают 5шт поршней или толкателей или еще чего-то что преобразует вращение диска в поступательное движение. Там есть однозначно пары трения, как происходит их смазка?

Да, 5 штоков толкателей, соединённых непосредственно с диафрагмой в 5 точках по кругу, в этом месте пар трения нет.

Есть еще вопросы касаемо:
Немаловажным так-же является клапанный механизи... Из чего он и как функционирует.

Клапанный механизм лепестковый, детали из листовой резины, перерывающие входные и выходные отверстия камер, соответственно, работающие, как диоды – пропускают воздух в одном направлении, тоже не моё изобретение, но есть конструкторское решение по оптимизации клапанного узла.

Почему 5камер? сколько волн на диске?

Количество камер может быть 4-6, это оптимально для минимизации габаритов при необходимой производительности. На диске нет волн, толкать штоки не надо. В известных конструкциях здесь стоят шаровые шарниры.

Какой холостой обьем каждой камеры при нахождении поршня в ВМТ при атмосферном давлении?
Какой холостой обьем каждой камеры при нахождении поршня в ВМТ при давлении 1мПа? (за счет растяжения мембраны и подвеса)

Ну не знаю, чем важен этот параметр, но, полагаю, что конус, вписанный в цилиндр, равен по объёму его половине. По факту будет меньше, с учётом того, что конуса (верхний и нижний), ограничивающие камеру, усечённые.
На 1МПа, полагаю, нужен компрессор совсем других габаритов, и, конечно, требуется расчёт. Не факт, что этот вариант будет лучшим.

Например жесткий поршень с мембраной дадут самый низкий КПД камеры так как будет дикий холостой обьем в ВМТ от которого вы не сможете избавится и это приведет к тому что при обьеме камеры 5см3 и рабочем давлении 1мПа, реально работать будет всего 1см3 а остальное будет просто производить тепло. Если использовать "гидравлический поршень"(жидкость между поршнем и мембраной это уберет холостой обьем, решит проблему смазки подвижных частей, но вызовет дикую проблему с материалом мембраны, её формой и переменной толщиной, а так-же потребует шлифовки всего обьема камеры сжатия. ИТд ИТП.
.

[/quote]
Где можно почитать про гидравлический поршень?

Меня одного смущает привод этого аппарата?

Sakhalin_Cat писал(а):Я это пишу к тому, ваша модель STL на игрушку которую можно напечатать на 3Д принтере по сути никому не нужна. Особо нового и прорывного ваша модель в себе ничего не несет. Самые сложные вопросы которые проблемны в реализации вы просто даже не рассматривали в теории, Кроме красивой картинке и внешнего вида есть сотни вопросов которые возникнут у инженера-конструктора при взгляде на вашу модель. Причем большая часть из них даже не продумывалась вами не говоря уже о рассчете. Например - материал иготовления клапанной плиты, её нагрев при производительности Хсм3 в минуту и эрозия материала вызванная ударным воздействием пластины клапана и частицами 0,1ики находящимися в потоке воздуха. итд итп. Чем она охдаждается? Каким образом организовано пересечение впускных и выпускных каналов для того чтобы максимально увеличить градиент температуры между входящим и исходящим воздухом, как избежать нагрева поршня и мембраны и чем их охлаждать и каким способом?

Да, конструкция давно известна. Я просмотрел базу патентов СССР по данной теме. Российских патентов не нашёл. Вот по изученным патентам и сделал модернизацию, пару решений вполне можно запатентовать.
Может поможете найти современные образцы такой техники?
Нагрев, конечно, одна из главных проблем компрессоров. Решение вижу в новых материалах, химическая промышленность не стоит на месте.
В представленном макете воздушные каналы выполнены максимально компактно и, понятно, что такая конструкция далеко не для 1МПа. Даже с 0,6 МПа я, вероятно, погорячился. Но, также считаю, что свою нишу такая конструкция найти может.

Вот например я готов попробовать воспроизвести эту модель в металле как опытный образец, но я вижу сразу что модель не работоспособна в принципе. Есть только "Эргономические" чертежи модели и немного задумок по технической реализации... Не более, И как его производить? Опять возникают вопросы:
1) О каком сотрудничестве идет речь?
2) Сколько вы готовы вложить денег в производство опытных образцов?
3) Какие гарантии можете дать на проектную документацию? Ну вот сделали мы опытный образец №1 по вашим чертежам а он не работает и обошелся в 250тыс рублей, кто несет эти расходы?

Мне моя пластиковая модель обошлась в пару катушек филамента (3 тыс.р), не считая времени (ок. 3 мес. неспешной работы)
Прежде, чем делать в металле, делают вот такие игрушки из пластика. Это называется прототипированием. А вы вероятно, работаете по-старому. По чертежам. Через тернии, так сказать. Я не уверен, что 3D-модели могут представлять для вас какой-то интерес.
Дальнейшие ваши вопросы представляют для меня, безусловно, определённую ценность, дорожная карта, так сказать и за это отдельно благодарю. Но не на этапе прототипирования. По-крайней мере, пока работа рассматривается как балаган.

Здесь на форуме дико неудобный движок для ведения переписки.

Мембрана – это диск 1 мм из вулканизированной резины. Не думал, что тут могут быть особые сложности с подвесом, конструкция давно известна и даже, вероятно, где-то работает.

Вулканизированная резина будет работать при низком давлении, например в аквариум воздух дуть, но как только вы начнете повышать давление в камере у вас возникнут проблемы с прочностью материала на разрыв и растяжение. Опять-же вы пишете ход 12-15мм, а какой угол загиба у мембраны получается? Она у вас что растягивается поршнем? Если да то срок службы её исчисляться будет минутами, ну максимум десятками минут (зависит от давления)
Что минимизирует перелом мембраны под острым углом? должны стоять обтекатели-направляющие которые не позволят изгибаться мембране под углом а задают её радиус изгиба. , а это означает мертвый обьем. Про него я вам писал, что непонятно в том, что он нежелателен я не могу понять.
Пример мембраны где видно подвеску (демпфер)
.

Клапанный механизм лепестковый, детали из листовой резины, перерывающие входные и выходные отверстия камер, соответственно, работающие, как диоды – пропускают воздух в одном направлении, тоже не моё изобретение, но есть конструкторское решение по оптимизации клапанного узла.

Абсолютно неприменимое решение. Резина - довольно абразивный материал, причем мало того, что абразивный она еще и кислотная среда так как сера содержащаяся в цепочках вулканизации прекрасно вступает при трении в реакцию с материалами по которым резина трется. Седло резинового клапана (плита) будет "вымото" до дыр в течении очень короткого срока (часы) и зависит от площади клапана* на давление.
Опять же резина эластична и прижимным давлением её будет вминать в седло, сто приведет не только к разрушению седла но так-же и к продавливанию самой мембраны.
.

Ну не знаю, чем важен этот параметр, но, полагаю, что конус, вписанный в цилиндр, равен по объёму его половине.

То-есть 50%, при обьеме камеры 5см3 и давлении 2,5 бао компрессор качать уже не будет так как будет тупо сжимать и разжимать воздух в камере без полезной работы.
А учитывая что у вас еще и мембрана из резины которую будет сжатым воздухом толкать наружу из камеры в сторону штока-шатуна, то я думаю даже 1,5бьар уже станут проблемой.
.
Извините, но дальше расписывать ваши ошибки мне просто лень. Найдите "руководителя проекта" в своем ВУЗе. Вы что не можете в воображении прокрутить работу мембраны в голове? Вы не видите что толкая центр мембраны в одну сторону вы заставляете воздух который сжимается токать кольцо мембраны вокруг поршня в противоположном направлении?.
Я три раза описал что-такое мертвый обьем, и вы говорите что он не принципиален?
Ну это детский сад прям а не проектирование.
.
Извините, у меня самоотвод.