Su altı botları için motor millerinde sızıntıların önlenmesi


34

Her ne zaman bir su botu inşa ederken, açık sebeplerden dolayı her zaman kaçakları önlemeye özen göstermeliyiz. Şimdi, teller için delikler kolayca su geçirmez hale getirilebilir - peki ya motorlar? Kasayı kolayca yerine yerleştirebiliriz (ve kasanın içindeki herhangi bir deliği doldururuz), ancak aksın kasayı karşıladığı kısım hala korunmasız kalır.

görüntü tanımını buraya girin

Motora sızan su hala oldukça kötü. Herhangi bir katı conta aksın hareket etmesine izin vermeyeceğinden ve herhangi bir sıvı conta (veya yağ gibi bir şey) sonunda yıpranacağından, bu bölgeyi düzgün şekilde kapatmanın bir yolu olmadığından şüpheliyim.

Motorun etrafına ikinci bir mahfaza koymayı düşünüyordum, belki de şaft için özel bir lastik delikli. Gibi bir şey (kötü çizim affet, GIMP için kullanılan değil):

görüntü tanımını buraya girin

Bu muhtemelen sızıntıyı durduracak, ancak sürtünme yoluyla torku / d / d'yi önemli ölçüde azaltacaktır.

Peki, motor performansını önemli ölçüde etkilemeden suyun motora sızmasını nasıl önler?

(Netleştirmek için, özel bir sualtı motoru almak istemiyorum, kendi motorlarımı su geçirmez yapmak için bir yol tercih ederim)


1
Özel bir orifis tasarımına ihtiyacınız yok. Mil contaları rulman şirketlerinden ve uzmanlardan temin edilebilir. SKF ve INA bu iki üreticidir.
hauptmech

Yanıtlar:


21

Bir "aquabot" un tamamen suya daldırılabilir bir araç mı yoksa yüzey mi olduğundan emin değilim.

Eğer bu bir yüzey aracıysa, RC teknelere bakmanız yeterlidir. Bunu oldukça iyi çözdüler.

Tekne pervane şaftı

Suyun tekneye girmesini önleyen contaya bir doldurma kutusu (şemadaki 4) denir. Bu sadece yağla doldurulmuş bir tüp. Gres, tüp ile pervane şaftı arasında tekneye su sızmasını önler. Genellikle, şaft ve borunun içi arasında yaklaşık 1 mm'lik bir boşluk vardır, böylece bol miktarda gres tutabilir. Borunun uçları, sürtünmeye neredeyse hiç katkıda bulunmayan ancak yağ kaçağını önleyen gevşek burçlara sahiptir.

Bu, muhtemelen çok suya dalmadıkları sürece, tamamen suya daldırılabilir araçlar için bile iyi çalışacaktır. Derinleştikçe, basınç boruyu suya doğru bastırmaya, gresi dışarıya itmeye ve sonunda suyun tekneye girmesine izin vermeye başlayacaktır.

Bununla mücadele etmenin bir yolu basitçe geri adım atmaktır. Doldurma kutusunun diğer ucundaki hava basıncını arttırın, böylece işler dengede kalsın. Bunu yapmanın bir yolu, motoru ve borunun iç ucunu küçük bir kapalı kutu içine sarmaktır. Su basıncına uygun olarak kutuyu basınçlandırmak için küçük bir pompa kullanın.

Alternatif olarak, neden suyun işi sizin için yapmasına izin vermiyorsunuz? Motoru lastik bir mesanenin içine yerleştirin ve teknenin dışına yerleştirin. Su basıncı mesaneyi sıkıştırarak içerdeki hava basıncı her zaman dışarıdaki basıncı mükemmel şekilde eşleştirir.


Son önerim, Mark Booth 'a benziyor . Neden aracın gövdesini geçebilecek bir motor yapmıyorsunuz? Motorun mıknatıslarını dışarıya koyun ve sargıların kuru olduğu yerde saklayın. Burada ne yapacaksınız temelde Fırçasız Motor:

Fırçasız motor

Bunu, kanallı bir fan gibi bir şey haline getirebilirsin.

Kanallı Fan


2
Nitelik için teşekkürler, ama sıfırdan bir motor yapmaktan ziyade Magnetically Coupled Drive gibi bir şey düşünüyordum . * 8 ')
Mark Booth

İlginç, teşekkürler :). @Mark da öyle düşünmemiştim, ama bir cevabı genişletebilseydiniz muhtemelen iyi bir okuma olurdu: D
Manishearth

Dün benzer bir "doldurma kutusu" ile bir hortum makarasının içinde çalıştım . Şaşırtıcı derecede iyi çalıştı.
David Cary

Bu cevabın derinlikli gelen basıncı dengelemek için aktif olarak hava pompalamasını öneren kısmını kaldırırdım. Sualtı araç endüstrisinde kullanılan daha iyi ve daha zarif çözüm, motor gövdesini sıkıştırılamaz bir sıvıyla (genellikle bir tür yağla) doldurmaktır.
Ian

21

Manyetik Olarak Bağlantılı Bir Sürücüyü düşünmek isteyebilirsiniz . Torku prop'inize iletmek için manyetik kaplini olan standart bir motor kullanın.

Bu, motorunuzun aracınızın içine tamamen kapatılmasını sağlar:

Manyetik Olarak Bağlantılı Sürücü

Gönderen Eric Stackpole 'ın makalesinde yukarıda belirtilen. Resim izinsiz kullanıldı, ancak kullanıldı.

Bununla birlikte, bu çözelti, iletmeniz gereken torka bağlı olarak uygun olabilir veya olmayabilir, ancak açık su kullanımı için tork sınırlı olması özel bir avantaja sahiptir . Diğer bir deyişle, pervane Sıkışan alır ve daha sonra bağlantı olacak uygun bir motor ve kavrama momentleri seçtiyseniz slip motor kas dışarı yakar önce.

Ben özellikle Erics çözümünü seviyorum, çünkü aynı anda pervaneye tork iletiyor, pervane şaftı üzerinde ortalanıyor ve pervane şaftı boyunca ortalanıyor. Aynı anda birkaç sorunu çözen zarif bir tasarım.


Bu, manyetikler manyetik alanlarını kaybedinceye kadar en iyi çözümlerden biridir :)) Motorun vites küçültmemesi durumunda iç tüp mıknatıslarının yerine bir stator yapılabileceğini düşünüyorum. Yine de bu, fırçasız bir motorun monte edilmesi gibi olacak, bu nedenle sadelik ve verimlilik arasındaki denge. Motor redüksiyon dişlisine sahipse, parçaların çoğunu sızdırmaz bir şekilde koymanın yolu budur.
Diego C Nascimento

@DiegoCNascimento Peki, iç ve dış mıknatıs halkası arasına ferromanyetik demir parçaları ekleyerek de manyetik bir dişli kutusu oluşturabilirsiniz. Mıknatıs iç kısımlarının iç (veya dış) parça sayısı, mıknatıs kutup çiftlerinin dış (veya iç) sayısına eşit olmalıdır. Bir adım daha ileri bir entegre manyetik dişli (manyetik dişli kullanan motor) olacaktır. Kapalı bir ortam gerektiren endüstri uygulamaları bazen stator ve rotor arasında da bir silindir kullanır. Ama evet, sadece hobi uygulamalarından bahsediyoruz :-).
WalyKu

11

Bunu yapmak için çok ucuz bir yol arıyorsanız (ucuz, eğitim bütçesinde olduğu gibi), Sea Perch ROV inşa kılavuzuna bakın .

Tam açıklamada, bu eğitim programına başkanlık eden MIT laboratuarında çalışıyordum.

Bu PDF'nin 9. sayfasında, bir hobi motorunun bir film kabı ve klozet balmumu ile nasıl su geçirmez hale getirileceğinden bahsetmeye başlar. Tüm konut su altında kalır ve bazı durumlarda 20 ya da 30 fit derinliğe kadar taşındık.

Saksı Hobi Motoru

Yapı aslında oldukça basittir; birçok ortaokul ve lise çocuğunun bunları yapmasına yardım ediyoruz ve fokun güvenilmez olduğu ortaya çıkan bir olayı hatırlayamıyorum.


1
Bunlar hakkında bir not: esasen güvenilir bir tasarım olsa ve şu ana kadar ekibim için oldukça iyi çalışsa da, bunları düzenli olarak kullanmanız gerekecek ya da sıyrılacaklar. Aksi takdirde, bu tasarımla şu ana kadar yaklaşık 6 ROV (toplam 18 motor) yaptık ve sadece iki kez bir conta arızası yaşadık.
Nate Koppenhaver

1

Tüm contalar sızdırıyor. Motoru, mil tek çıkış noktası olacak şekilde sardırabilirseniz, motoru mineral yağ gibi düşük viskoziteli iletken olmayan bir yağla doldurun. Bu, conta üzerindeki basınç farkını büyük ölçüde azaltır.


1
Motoru yağ ile doldurmaya ilave olarak, motora yağ doldurulmuş esnek bir mesane (bir balon gibi) tutturulur. Mesane suya maruz kaldığında, motordaki basıncın harici basınç ile dengelenmesine izin verir, aksi takdirde motora su aktaracak basınç gradyanını önler.
brnd4n

1

Değeri ne olursa olsun, Maker Faire'daki OpenROV standının yanındaydım ve cevapları 'daha sonra sızdırması ve kurumasıydı' idi. Motora giren suyun kendileri için sorun yaratmadığına şaşırdıklarını söylediler.

'elbette bunu kendim denemedim ve onları ezberlemiş olabilirim - veya belki de henüz hiçbir şey başarısız olmadı :-)

Ucuz motorlarla başlamak ve deneyimlerinize uyup uymadığını görmek faydalı olabilir ...


1

Uzaktan kumandalı teknelerimden birinde bu tasarımı kullandım ...

görüntü tanımını buraya girin

Mavi diskler volanlardır. Esnek, su geçirmez bir zarın her iki tarafına takılan yeşil çubuklara tutturulmuşlardır. Membran kasanın her iki tarafına da sabitlenir, böylece hareketi iletir, ancak suyun geçmesine izin vermez.


Membran tahrikinde de düşünmüştüm (membrandaki lineer bir hareket daha iyi olsa da. Fakat sorun, su basıncı ile birlikte, zarın motorun sadece membranı hareket ettirmek için hiçbir torkuna sahip olmamasını sağlamak için zorlanacak. baskının kuvvetini azaltmak için küçük olun, ama çok küçük ve çok düşük bir MTBF'ye sahip olacaktı
Diego C Nascimento

1

Diğer yazılardaki tüm önerilere rastladım. İnsanların neden uygulanabilir olmayan karmaşık ve pahalı çözümler önerdiğini anlamıyorum.

Bir mekanik mühür Biz deniz suyunda 20 m derinlikte bu motoru kullanabilirsiniz motoru mühürleme veya IP 68'in bunu yapmak için en basit cevabıdır.

İnşaat WET çukuru gibi.

Bu tür motorlar, suda 20 m derinliğe kadar çalışan kanalizasyon dalgıç pompalarında kullanılır.

Böyle bir contanın maliyeti de çok düşüktür.


2
Hangi çözümler uygulanabilir değildir ve neden (bazılarının şu anda uygulandığı ve kullanımda olduğu göz önüne alındığında)? Mekanik salmastra ne şekilde bir salmastra kutusundan farklıdır ?
Ian

Bunun eski bir yazı olduğunu biliyorum ama bu soruyu SE Robotics haftalık bülteninde aldım ve doldurma kutuları ve mekanik contalarla ilgili 6 yıllık bir deneyime sahibim, bu yüzden yorum yapacağımı düşündüm. Salmastra kutusu, milin içinden geçtiği milin çapından daha büyük bir tüptür. Bir sızdırmazlık maddesini tüpün içine ("doldurun") yerleştirin, ardından sızdırmaz hale gelmeyen şafta karşı çok sıkı olana kadar sıkın. Sızdırmazlık maddesi tipik olarak bir miktar mum veya yağ emdirilmiş kumaştır.
Chuck

1
Salmastra kutusuyla, yüzey kaplaması ya da parçanın yapıldığı hassasiyet için bir gereklilik yoktur. Dezavantajı, paketleme malzemesini şaftı sıkıştırana kadar sıkıştırabilmenizdir, böylece hiçbir sıvı geçemez - bu genellikle şaftı döndürmek için gerekenlere BÜYÜK miktarda bir tork ekler. Bir mekanik salmastra , bir sızdırmazlık sağlamak için hassas topraklanmış (alıştırılmış) yüzler ve bu yüzleri birleştirmek için bir yay kullanır. @Deepak'ın bahsetmediği şey, mekanik contaların sızıntı yapacak ve yağlama sıvısı gerektirecek şekilde tasarlanmış olmasıdır .
Chuck

Mekanik salmastra, aşırı derecede yüksek hassasiyette üretilmiş parçalar kullanır, bu nedenle bu hassasiyeti kullanırlar ve sızıntıları önlemek için çok fazla baskıya dayanan doldurma kutularının aksine, sızıntıları önlemek için çok, çok düz yüzlere güvenirler. Yukarıda belirtildiği gibi, mekanik contalar , conta yüzeylerinin sıkışmasını önlemek için bir yağlama sıvısı akışı gerektirir ; bu genellikle ne pompalanırsa pompalansın (bunlar genelde pompalarda bu nedenle kullanılır). Mekanik salmastra içinden dışarıdan su pompaladığınız bir salmastra suyu sistemi ekleyebilirsiniz, ancak bu aynı zamanda karmaşıktır.
Chuck

1

Tam olarak neden bahsettiğini anlıyorum. Bir takip sistemine sahip olacak ve deniz tabanında sürünecek kendi ROV'umu geliştiriyorum. Motorunuzu, ROV'nuzun içine yüksek bir noktaya yerleştirmeyi önerebilirsem, dişli tahriki aşağıya yakın olacak şekilde, ROV derinleştikçe odaya hava girmesini sağlayacak basınçlı bir hava sistemi takabilirsiniz. Su seviyesi arttıkça havanın girmesine izin vermesi dışında bir klozet gibi düşünün. Aynı konuyu da düşündüm ve ortaya çıktıklarım da buydu. Bir hava tabancasından bir CO2 kartuşu ve ev yapımı bir basınçlandırma valfı (klozetten alınan fikir) ne kadar derine giderse, o kadar fazla hava sıkıştırır ve suyun hazneye girmesine izin verir. Valf takılıyken, suyu elektrik motorundan uzak tutarak daha fazla hava verir.


0

Sualtı Robotuma monte edilmiş basit DC motorlar, bir yıldan beri, HERHANGİ BİR mühür olmadan hala çalışıyor (biraz daha fazla gürültü ile).

12V voltajı o kadar fazla değildir, bu nedenle güç terminalleri suya batırılsa bile, su tuzlu olmadığı sürece kendiliğinden fazla akım iletmez.

Akım mümkün olan en düşük direnç yolundan akarken, akımın çoğu hala motor sargılarından geçecektir, ancak suyun varlığı paslanmaya neden olur, bu da motorun fırçalarına zarar verir ve bu nedenle daha fazla gürültü ve sürtünmeye neden olur.


0

Tracked-ROV / klozet yanıtını genişletmek için, motor haznede yeterince yüksek konumlandırılmışsa, hava tabancası kartuşunun karmaşıklığı olmadan da aynı sonuç elde edilebilir: Su girerken, yukarıda tutulan havayı sıkıştırır. Haznenin yüksekliğinde, ROV derinliği (ve sıvının yoğunluğu), bir noktada basınçlar eşitlenecek ve daha fazla sıvı girişini önleyecektir.


0

Okul bilimi projesinin bir parçası olarak batık bir su pompası oluşturmak istedim. Normal bir DC motor yapmakta zorlanmıştım ve su geçirmezlik yapmak için şaftı vardı. sefil bir şekilde başarısız oldum. Sonra bir fikirle geldim. Mili ve mıknatısları motordan çıkardım. Bobini çıkardım ve mıknatısı şafta tuttum. küçük bir pvc boru parçası kullanın ve sarın. şaftı sarılı pvc borunun içinde tutun. Şimdi bobinde AC akımı geçtiğinde şaft dönecektir. Bu yüzden şimdi dönen şaftı suya dayanıklı hale getirmeniz gerekmez, ancak duvarda yapılan tel delikler çok kolaydır.

Şimdi bobinler su geçirmezdir ve milin kısa devre yapması için herhangi bir bobin ve elektrik devresi yoktur. su altında sadece manyetik alan.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.