أثناء شحذ تفاصيل قنبلة كروفورد ، سنستعد للاختبارات: تحضير فاحصات صغيرة ، وطهي نوع جديد من الوقود ، وصنع الإلكترونيات.
وقود الكراميل v.2
في الإصدار السابق ، قررنا إجراء اختبارات لمعدل احتراق الوقود تحت الضغط ، حيث سيكون هناك عصي وقود صغيرة (حوالي 3-4 سم) في موضوعات الاختبار. الفكرة هي كما يلي: نقوم بإلقاء شحنات صغيرة وإدخال أسلاك نحاسية رفيعة (0.1 مم) فيها متعامدة مع المحور ، ثم نشعل النار في المدقق من النهاية. عندما يحترق الوقود ، سوف يذوب السلك الأول ، والتي ستكون إشارة لبدء التوقيت. ثم ، عندما يحترق السلك الثاني ، نحصل على طابع زمني ثانٍ. معرفة المسافة بين الأسلاك وحقيقة أن الوقود يحترق على السطح ، وإجراء حسابات رياضية بسيطة ، نحصل على سرعة الاحتراق بالملليمتر / الثانية ، وسوف يقوم الأردوينو بحساب الوقت والعدد.
من الواضح مع منطق العملية ، دعنا ننتقل إلى صب الداما. نصنع أجسادهم من ورق مشرب بغراء السيليكات ، والذي يتم جرحه على قضيب فولاذي أملس (أخذنا فقط الجزء المستخدم لموجهات الحامل لقياس قوة دفع المحرك). كما قلنا سابقًا ، فإن هذا التصميم مناسب تمامًا لمنع الاحتراق على السطح حيث لا يكون هذا الاحتراق مطلوبًا ، أي يخرج الدروع. سنملأها بالوقود.
انتهى أول الكواشف المشتراة ، اشترينا كواشف جديدة. في Ruskhim ، لسبب ما ، لم يكن هناك نترات بوتاسيوم نقية كيميائيًا ، لذلك كان علينا أن نأخذ الدرجة التحليلية. لسبب ما ، اتضح أنه ذو صبغة صفراء. لم تتكلل محاولة غلي الوقود بها بنجاح كبير - فقد تبين أن المنتج كان بنيًا جدًا ولا يريد أن يتصلب تمامًا ، وظل السطح لامعًا ولزجًا ، كما لو كان مبتلاً. بدأوا يخطئون في نقاء الملح الصخري وعدم القدرة على تبخر الماء تمامًا. تم إجلاؤهم - نفس النتيجة. علاوة على ذلك ، أثناء الإخلاء ، انبعثت المادة عددًا كبيرًا من الفقاعات.
كان التكرار التالي محاولة عدم إضافة الماء ، ولكن إذابة السوربيتول مباشرة عن طريق إضافة نترات جافة إليه. بعد الغليان ، تبين أن الوقود بنفس الجودة تقريبًا ، ولكن هذه المرة كانت هناك شوائب ملحوظة من الملح الصخري في الوقود. احترق كلا الوقودين بشكل ضعيف وعلى مضض ، مع ذوبان بعض المواد وتدفقها. وجدنا القليل من الكواشف الأصلية من أول عملية شراء حاولت الطهي ، كما فعلوا من قبل - نفس التأثير.
بدأت الأفكار تتسلل إلى رأسي حول رطوبة الغلاف الجوي في الغرفة و / أو رطوبة الكواشف الأولية. لقد وجدوا واشتروا نترات صافية بدرجة نقاء 99.5٪ ، وجففوه والسوربيتول (بشكل منفصل بالطبع) لمدة 6 ساعات عند درجة حرارة حوالي 60 درجة لإزالة الرطوبة ، ثم تم إخلاؤه ووضعه في حاويات محكمة الإغلاق. دفع وجود بلورات الملح الصخري في نوع الوقود ، المطبوخ دون إضافة الماء ، إلى فكرة طحنه قبل إضافة السوربيتول إلى الذوبان. ساعدت مطحنة القهوة الكهربائية بشكل جيد في هذا الأمر - تحول الملح الصخري إلى غبار. قيل لنا أيضًا أن تغير اللون إلى اللون البني وضعف جودة الوقود قد يكون بسبب ارتفاع درجة حرارة السوربيتول.
لذلك ، تجريبيًا ، قمنا بإخراج التكنولوجيا لإنتاج أفضل وقود في ظروفنا:
- أنقى الكواشف
- تجفيف الكواشف قبل الطهي + الإخلاء
- تخزين الكواشف في حاوية مغلقة
- طحن نترات البوتاسيوم قبل الاستخدام
- يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الانصهار 120 درجة
- الطبخ بدون إضافة الماء
النتيجة فاجأتنا بسرور كبير. أولاً ، تسارعت عملية الطهي نفسها بشكل كبير ، حيث لا توجد حاجة لتبخير الماء من الذوبان (لا نأخذ في الاعتبار الوقت الذي نقضيه في التجفيف - فهذه عملية تلقائية تقريبًا ، كما أن التنظيف بالمكنسة الكهربائية لا يستغرق وقتًا طويلاً). ثانيًا ، تحسنت جودة الوقود (النوع واللون ووقت التصلب) بشكل ملحوظ. بدا الأمر كما لو كان في الصورة على ويكيبيديا. ثالثًا ، يحترق الوقود بشكل أفضل ، بالتساوي ، بدون بقايا وبدون قطرات منصهرة. سوف نستخدم هذه التكنولوجيا في المستقبل.
في سواعدنا للمدققات الصغيرة بإبرة خياطة ، نصنع من خلال ثقوب عمودية على المحور في القطر ، ونخيط السلك عبر الفتحات ، ونملأ الوقود ونضرب برفق ، مع الحرص على عدم إتلاف الأسلاك. يتم التحكم في التعبئة بوزن المدقعات الفارغة والممتلئة. معرفة حجم الوقود داخل المدقق وكثافته ، من السهل حساب ما إذا كان الغلاف ممتلئًا بالكامل أو لا تزال هناك فراغات.
وقود البركلورات
نظرًا لأن الفكرة كانت إجراء اختبارات معدل الاحتراق ، فقد تقرر اختبار الوقود على الفور بناءً على بيركلورات الأمونيوم ، والتي بدأوا تصنيعها. هذا النوع من الوقود ، من ناحية ، أسهل في التصنيع لأنه لا يتطلب تسخينًا وذوبانًا ، ولكنه من ناحية أخرى أكثر خطورة بسبب عدم استقراره وأكثر تعقيدًا من حيث المكونات.
والمكونات التي تحتاجها هي:
- فوق كلورات الأمونيوم - عامل مؤكسد
- مسحوق الألمنيوم - وقود
- Elastex - مادة رابطة البولي يوريثين
- زيت الخروع - مقوي للمواد الرابطة
تم شراء PHA من Ruskhim ، وبقية المكونات - من Pyrohobby. نعم ، لم نستخدم مسحوق الألمنيوم الذي تم شراؤه مسبقًا ، وبدلاً من ذلك أخذنا الألمنيوم المشتت الكروي من فئة ASD-6 بحجم حبيبات أقل من 10 ميكرون من أجل زيادة مساحة سطح الكواشف. تم طحن فوق كلورات الأمونيوم في مطحنة القهوة الكهربائية نفسها ، ولكن تم ذلك بطريقة مختلفة: تم تثبيت الزر في حالة التشغيل ، وتم توصيل مطحنة القهوة في المنفذ من مسافة بعيدة - بعد كل شيء ، يعد PHA أمرًا خطيرًا. نوصي بشدة الجميع باتباع احتياطات السلامة.
لذلك ، لإعداد الوقود ، يجب أن تأخذ النسبة التالية من المكونات بالوزن:
- عامل مؤكسد - 70٪
- — 15%
- — 15%
يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في الحالة الأخيرة ، يُفهم الرابط على أنه مزيج من الإيلاستكس وزيت الخروع بنسبة 1: 1 ، حيث يبدأ التحضير: يجب خلط مكونات الموثق جيدًا في حاوية (ويفضل أن تكون بلاستيكية أو زجاجية) وخلطها حتى حالة متجانسة. ثم أضف الوقود والمؤكسد بالترتيب إليه. لأسباب تتعلق بالسلامة ، أضف أجزاء صغيرة ، وامزج بعناية الأجزاء السابقة. نأمل ألا تكون هناك حاجة لتذكيرك بأنه عند الطهي ، يجب ألا تكون هناك مدافئ أو مصادر للنار أو شرارات قريبة - فقد يؤدي ذلك إلى نشوب حريق في الوقود. الخلط النهائي مناسب ليديك (إنه إلزامي - مع القفازات ، لأن PHA هو مؤكسد قوي ولا يوفر الجلد على الإطلاق) ، ويعجن الكتلة الناتجة التي تشبه البلاستيسين ذات اللون الرمادي الداكن.أيضا ، التشابه في المظهر والاتساق هو الرمال الحركية الدقيقة.
ليست هناك حاجة للاندفاع - مثل هذه التركيبة تحتفظ بمرونتها لمدة تصل إلى 6 ساعات ، وتتصلب أخيرًا بعد 24 ساعة ، وتتحول إلى مادة صلبة نوعًا ما. يجب أيضًا توخي الحذر بشأن الوقود الصلب: من غير المرغوب فيه إخضاعه للمعالجة الميكانيكية (القطع والحفر وما إلى ذلك) - قد يؤدي ذلك إلى نشوب حريق. تم اختبار الوقود الناتج على الفور. الاحتراق يشبه الماسة.
بالنسبة لوقود PHA ، استخدمنا محاقن طبية عادية بحجم 5 أمتار مكعبة كأكمام ، وتم إدخال السلك فيها باستخدام إبر من نفس المحاقن: نقوم بتعبئة الوقود إلى مستوى السلك ، ونثقب جسم المحقنة من خلال ومن خلال إبرة ، ونمر السلك عبر الإبرة ، ونخرج الإبرة ، ترك السلك داخل المحقنة واستمر في ملء الوقود أكثر.
بالنسبة لنا شخصيًا ، بدا العمل بوقود البركلورات أسهل وأكثر راحة من استخدام وقود الكراميل. الشيء الرئيسي هو مراعاة جميع الاحتياطات.
ستاند للإلكترونيات
تم بالفعل وصف مبدأ تشغيل عداد معدل الاحتراق أعلاه - لن أعود إلى هذا ، لكننا سننظر في أجزاء البرامج والأجهزة بمزيد من التفصيل. للموقف نحتاج:
- فتحة واي فاي
- المتوسع فتحة
- شاشة OLED
- مفتاح الطاقة N- قناة - 2 قطعة.
- البطارية ET ICR16340C
- خلايا الطاقة
- الأسلاك ، اللحام ، التدفق ، الموصلات
- بطارية 12 فولت من مفك البراغي
يتم توصيل جميع المكونات تقريبًا معًا بدون لحام بفضل عامل الشكل Troyka. يتم الاتصال عبر WiFi ، ويتم عرض البيانات على واجهة الويب. الرسم هو نسخة معدلة قليلاً من البرامج الثابتة التي تم استخدامها لقياس اتجاه المحرك ، على وجه الخصوص ، تم أخذ البرنامج النصي من Highcharts من هناك ، والذي يعرض البيانات في شكل رسم بياني. سيكون رابط البرنامج الثابت في نهاية المقالة.
في الوقت الحالي ، يتم إدخال قراءات الضغط يدويًا ، لكننا نخطط لتزويد مستشعر ضغط رقمي والتقاط النتائج مباشرة منه. إذا سارت الأمور كما هو مخطط لها ، فسنقوم بتحديث المعلومات الموجودة في الرسم التخطيطي ، ولكنها ستكون في الإصدار التالي.
لذلك ، يتم تجميع الأجهزة الإلكترونية واختبارها مسبقًا ، مما يعني أنه يمكنك إجراء الاختبارات عند الضغط الجوي. نقوم بتوصيل أسلاك التلامس الخاصة بوحدات الداما بالحامل ، ونقوم بتوصيل الصمامات ونذهب للاختبار. جاءت النتائج على النحو التالي : كما هو متوقع ، عند الضغط الجوي ، يفقد وقود PHA للكراميل في سرعة الاحتراق (1.25 ملم / ثانية مقابل 2.85 ملم / ثانية) ، لكن هذا الوقود يظهر كفاءته القصوى عند الضغط المرتفع. حسنًا ، علينا فقط انتظار تصنيع التجهيزات والمحولات لأسطوانةنا ، وتنفيذ العمل معها لإدخال جميع التركيبات اللازمة وإجراء اختبارات الضغط. هذا ما سنفعله في الجزء التالي. شكرا لكم جميعا على اهتمامكم. فيديو بالمقال:
رسم تخطيطي للحامل لقياس معدل احتراق الوقود.