Turbine mit 135 mm Verdichter und Turbinenrad aus Titan

v.p.

User
Owha.... das Arme Lager :-/
Ist ja alles noch gut ausgegangen ;-)
Hattest du bei deiner welle mal die biegekritische drehzahl errechnet?
Stelle mir die Frage, ob der lagerschaden zum taumeln geführt hat, oder das taumeln zum lagerschaden.

Beste Grüße
Max v.P.
 
also so toll ich das hier finde, wie andy seine bine gebaut hat, daß sie rundsätzlich läuft und wieviele ideen und gimmicks er hier verwirklicht,
aber:
es fuchst mich zu sehen, wie augenscheinlich fahrlässig die prüfläufe, vor allem der letzte laufen. wenn die bine schon augenscheinlich vibrationen macht, und lagergeräusche, dann probiert man nicht lang rum und läßt sie noch kräftig weiterlaufen, bis der klemmende absteller mit deutlichen schäden vorliegt. und bis der feuerlöscher da war, naja....
trotzdem, weiterbauen, lernen, umsetzen, erfolg haben!
 
aus Erfahrungen kann ich dir sagen das man nicht alles sieht wenn man alleine am testen ist 🤷‍♂️ Ich musste das Video auch zwei mal zurück spulen bis ich es genau gesehen habe. Wir sind immer zu zweit, besser zu dritt. Unser dritte Mann macht gerne immer Videos die meistens sehr aufschlussreich sind.
Einfach weiter machen 👍🏻
 

athome

User
Hallo Andy
Auch ich tippe auf biegekritische Drehzahl. Vorallem weil du bei der gegeben Drehzahl (bei rund 1 Bar) bereits ein „Bouncing“ Der Welle bzw. der Mutter sehen kannst. Wenn du mir deine Daten durchgibst /Gewicht des Laufzeugs und die Abstände geb ich’s mal in mein Turbinen Berechnungsexcelsheet ein.
gruss Lukacs
 
Moin

dann mal ein kurzes Statement von mir!

Ich habe jetzt schon zig Läufe mit dem Motor absolviert und ziemlich viel Vertrauen in meine Arbeit bekommen.
Was man immer nicht bei den Videos erkennt ist, daß ich bei höheren Drehzahlen grundsätzlich erstmal ein paar Meter in Deckung gehe und abwarte was passiert.
Alle Kameras sind irgendwo fest verbaut, oder hingestellt.
Bis 50 000 U/min ist das Ding erstmal "erprobt".

Nach viel Kopfzerbrechen und Ansätzen die Ursache zu ermitteln, hatte ich bis jetzt immer nur das Diffusorleitsystem auf dem Schirm. ( Keilwinkel)

Deswegen der Test mit dem Wollfaden.

Die Wellenresonanz hatte ich auch als Fehlerquelle einbezogen und wollte halt mit "Gewalt" diesen Drehzahlbereich überspringen.
Tja, hat nicht geklappt.

Nun mal Fakten!

Die Biegekritische Drehzahl liegt bei dem Läufer mit einem Wellendurchmesser von 24 mm bei errechneten 52507 U/min🤘

Um die max. Drehzahl zu erreichen, benötige ich einen Durchmesser von min. 29 mm!

Dann kommt die Resonanz "erst" bei 70 500 U/min.

Um dem Ganzen mehr Vertrauen zu schenken, werde ich meine max. Drehzahl auf 68 000 U/min abregeln.
Das ist normalerweise auch die normale Nenndrehzahl der, in der Tornado APU, dauerhaft laufenden Turbine.

Jetzt wird erstmal eine dickere Welle gefertigt und dann wieder langsam getestet.

Für die max. Drehzahlteste, habe ich schon lange zwei große Frontscheiben der Boeing 737 als Sicherheit vorgesehen.
Die bestehen aus 2,5 cm dickem Acryl und Folienlagen. Also Panzerglas!
Wiegt eine Scheibe 27 Kg.
Die umschließen mal den Motor und man kann trotzdem was erkennen.

Nun bis bald!
Mfg Andy
 

rip

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Hallo Andy,

tolles Projekt, ne richtig fette Biene!

Nach deinem letzten Video machen mich einigen Punkte stutzig, und muss mal nachfragen.

a, Die 50000U/min Grenze ist vielleicht doch ein Problem der Treibstoffmenge.

wie hoch ist bei Volllast der Treibstoffpumpe die Durchfluss Menge ? L/min ?

Bei der Frank Turbine-FT500 sind es 1,5lt/min und ich könnte mir vorstellen das die HPST 2020 in dieser Liga spielt (ich bitte um korrekter falls nötig). https://frankturbine.com/katalog/ft500/

b, Ich sehe keine Kühlluft-Löcher für das vordere Kugellager, weder am Wellentunnel noch am Diffusor.

Wenn Du geplant hast das die Kühlluft von der Rückseite des Verdichter Rades kommen soll, so müsste das Rad doch ca. 0,2-
0,3 mm zurückversetzt sein und nicht vorstehen ( war wahrscheinlich noch nicht alles angepasst auf diesem Foto).

08b - Kopie.JPG


Bei meiner Kj66 habe ich noch eine Getrenntschmierung mit einer 4mm Bohrung in Richtung vorderes Lager wo seitlich durch eine
2mm Bohrung ein 2mm Messingrohr eingesteckt ist und der Luftstrom den erzeugten Öl Nebel auf das Lager bläst. Ist nicht mehr
zeitgemäß aber funktioniert für eine Vorführ-Turbine einwandfrei.

Bei der GR 180 zb. ist das so gelöst.


GR180 Oil lube 2.jpg
GR180 Oil lube.jpg


http://www.gerald-rutten.nl/turbines.htm

c, die Einspritzrohre verdecken zuviel Einströmfläche, und noch ein paar Dinge.

Muss jetzt Schluss machen.

LG Ralph
 

v.p.

User
Zu a: nöp, es war mit 99%iger sicherheit die Biegekritische Drehzahl, die den test "unterbrochen" hat ;-) Rechnung und schadensbild passen beisammen. Theorie und Praxis liegen auch nur ein paar 100rpm auseinander ;-)
 
Hallo Andy,
du schreibst in der Überschrift: "Turbinenrad aus TITAN" (Ist mir erst jetzt aufgefallen) ist das wirklich so? Titan hat die Eigenschaft das es mit jeder Glühung immer härter wird. Ich hatte mal so ein Rad für eine der ersten Turbinen das glühte bei den Versuchen sehr oft am Ende meiner Versuche konnte ich eine Turbinenschaufel leicht abbrechen sie war wie Glas so spröde. Dies nur zur Vorsicht aber vielleicht haben die bei der APU eine andere Legierung.
Gruß
Alfred
 
Hallo,

das Rohmaterial der Welle ist eingetroffen.
Bekomme ich hoffentlich WE fertiggestellt.

Ich werde den Durchmesser bei 30 mm belassen, lediglich paar hundertstel werden wieder für den Rundlauf abgefräst.

Es handelt sich um 42crmo und sollte bei der Materialstärke "erst" etwa bei 77 000 kritisch werden.
Die Welle selber wird dann schon 1,1 Kg auf die Waage bringen.
Also 1,6 Kg vom Rohling werden schon mal zerspant😉
Schmierstoffzufuhr muß auch verbessert werden, da man an dem turbinenseitigen Messingrohr sieht, daß eine Menge aus der Bohrung zum Tunnel zurückgedrückt wurde. Da bau ich mal zwischen Verdichterrückseite und Diffusor eine Labyrinthdichtung ein und befeuer den entstehenden Raum mit Gehäusedruck!

Könnte und werde auch belegen, daß mein Läufer mit zunehmender Drehzahl nach hinten gedrückt wird.
Das hängt vielleicht mit meiner Turbine zusammen, die ja eigentlich Wellenleistung produzieren soll.

Ok ran an die Arbeit und bis bald!

Andy
 

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Hallo Ralph,

nach dem Schadensbild und dem "Zerleger" Video paßt alles zur Resonanz.
Ich bin ja ziemlich genau auf den Wert gekommen, bei dem der Motor von Anfang an zu vibrieren begann.
Bei dem Video sieht man auch den ganzen Verdichter im Einlauf umherschlagen.

Der Verbrauch liegt tatsächlich auch um die 1,5 L/ min.

Dein gewähltes Bild über die Position des Verdichters, stammt auch aus Rohbauzeiten.
Trotzdem reicht der Verdichterdruck anscheinend nicht aus, um eine effiziente Schmierstoffversorgung in allen Bereichen sicherzustellen.
Ich arbeite dran👍

Mfg Andy
 

rip

User
Hallo Andy,

zum Punkt "Schmierstoffversorgung" hat Alfred Kittelberger schon einiges gepostet. file:///C:/Users/User/Downloads/Schmierung.pdf


"Könnte und werde auch belegen, daß mein Läufer mit zunehmender Drehzahl nach hinten gedrückt wird. "

Diesen Zustand kann ich mir schwer vorstellen da doch das Turbinenrad durch die ausströmenden Gase auch einen Schub nach vorne erfährt,
nicht nur die Turbine selbst.

Und die Rückwärtsbewegung des Laufzeuges ist ja auch nur möglich wenn die Feder, die das vordere Lager vorspannt, nicht komplett zusammengedrückt ist (mit ein paar Zehntel Millimeter Spiel natürlich).

freue mich schon wie es weitergeht!

LG Ralph
 

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Hallo Andy,
Sehr gut gemacht und in deutsch ! Ich würde die Schmierung nur vor das vordere Lager machen. Durch die verschiedenen Längen der Schmierleitungen kommt es auch zu unterschiedlichen Strömungswiederständen die nicht kontrollierbar sind. Bei der Schmierung von vorne wird das ganze Öl zwangsweise nach hinten gezwungen und das Problem mit dem Öl verschmierten Tunnel ist Vergangenheit.
Hab auch wieder mal was gelernt (Wellenherstellung)
Gruß aus Hamburg
Alfred
 
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