Freno Idraulico - piccolo freno per motori brushless

[omaccio]

Salve,

mi trovo nella necessità di realizzare un freno per testare dei motori brushless out runner DC e a questo punto del progetto non posso spendere più di tanto perchè sono fuori bugget da un pezzo.

L'idea era quella di montare una piccola pompa idraulica(0,25-0,5), fare un circuito con delle valvole regolatrici di pressione e crearmi il freno, ovviamente misurerei direttamente la controcoppia generata al motore.

Ho pensato ad un freno idraulico in quanto più fluido di uno meccanico ed in caso di tempo di frenatura lunga non subisce variazioni di rilievo dovute a strisciamenti tra parte meccaniche come ferodo ecc; in seguito potrei utilizzare il circuito per stressare i brushless per prove a fatica ecc

Il circuito dovrebbe essere reversibile(pompa reversibile) in quanto dovrei poter misurare la coppia in un verso e nell'atro e stiamo parlando di coppie che vanno da 0,2-2,5 Nm.

Già immagino Mario Maggi che vorrebbe vendermi uno di quei suoi aggeggi che misurano la coppia ma attualmente non posso davvero.

Qualcuno ha una idea migliore della mia?

Sono troppo fuori?

Qualcuno sa disegnarmi uno schema oleodinamico del circuito da realizzare?

Grazie

[FabrizioVA]

Pompe bidirezionali ad ingranaggi esterni esistono, ne ho appena comprate da Casappa, sono le piu' economiche nel panorama dell' oleodinamica.

Poi ti serve una valvola di massima pressione per regolare la coppia frenante al motore ma a questo punto ti servirebbero due valvole di ritegno sui tubi di aspirazione (che diventano anche di mandata quando invertissi la rotazione), un paio di T ed una valvola "shuttle" (OR idraulico) alla cui uscita collegare quella di massima pressione.

Serbatoio di capacita' adeguata (un multiplo di almeno 3 volte la portata in lt/min della pompa) e.... scambiatore di calore olio/acqua o olio/ aria (meglio per te) da collegare allo scarico della valvola di massima: quando dovessi fare delle prove prolungate la temperatura dell'olio salirebbe molto velocemente perche' tutta la potenza erogata dal motore si trasformerebbe in calore ceduto all'olio dalla valvola di massima.

La cilindrata della pompa dipende dalla velocita' a cui vuoi far girare il motore e deve essere correlata alla max pressione ammissibile nell'impianto : quella reale ed istantanea dipende dalla coppia resistente ma lo sai vedo.

0,25 - 0,5 sono ml/giro ? Motore piccolo allora per questa prima prova, non ho cataloghi sottomano ma non credo ci siano normalmente a commercio se non quelle per gli impianti di lubrificazione (che pero' non manderei per esempio a 3000 RPM...)

Un buon rivenditore di oleodinamica dovrebbe sapertelo disegnare e darti la lista componenti.

Di che zona sei ?

[omaccio]

Innanzitutto grazie della risposta;

ieri sera mi sono portato a casa dei grafici trovai su internet di alcune pompe italiane Mazzo.... ed ho verificato che per la mia applicazione può bastare la quella del gruppo 0,25-60; in effetti sempre secondo la pompa dovrei raggiungere la coppia massima del mio motore sotto i 100 bar. Questo mi permetterebbe di utilizzare una sola valvola di massima pressione (0-120bar) e quindi ridurre i costi.

Sono ancora incasinato per quanto riguarda l'inversione: come fare ad utilizzare la stessa valvola per frenare: o deviatore, o distributore?

Sì, il motore è abbastanza piccolo un brushless che sto costruendo per una ditta di elettroutensili professionali ha un peso di 300 grammi, un diametro di 45mm ed una lunghezza di 50; in questa configurazione ha una potenza di circa 200 watt.

Se non erro la coppia massima la eroga a 300 giri, ma a vuoto ne fa 3000.

Sono del centro lazio.

Grazie ancora Luca

Modificato: 21 marzo 2009 da omaccio

[FabrizioVA]

Quello che ho definito a spanne e' il circuito piu' semplice:

In sequenza :

tubo aspirazione metallico ( D. int. .... ) > raccordo ad ogiva >

valvola di ritegno x oleodinamica con molla "leggera" (deve potersi aprire facilmente per consentire l'aspirazione ed evitare cavitazioni alla pompa) e taglia correlata a quella dei raccordi / D. interno tubi / portata max pompa >

raccordo a T ( una bocca all'uscita della valvola di ritegno, l'altra in linea alla bocca pompa e l'intermedia verso uno degli ingressi della valvola shuttle )

Quanto sopra va fatto per entrambe le bocche principali della pompa a ingranaggi bidirezionale.

( La valvola di ritengo lascia passare l'olio verso la pompa quando questa aspirasse da quel ramo, quando invertissi la rotazione del motore lavorerebbe in aspirazione quella del ramo opposto e la prima si chiuderebbe indirizzando l'olio in pressione verso la shuttle)

A questo punto dopo aver collegato quanto sopra (i due semi circuiti) ti ritrovi le bocche laterali dei due T da raccordare agli ingressi della Shuttle (che e' una sorta di doppia valvola di ritegno contrapposta e la potresti appunto realizzare cosi', con due valvole per montaggio tubo/tubo, praticamente identiche a quelle di cui sopra e con un T tra loro ).

La shuttle in elettronica digitale fa' la funzione di una porta OR

L'uscita della Shuttle la raccordi all'ingresso (P) della valvola di massima pressione che nel tuo caso se la portata non fosse gran che potrebbe essere del tipo diretto anziche' pilotato. La bocca T della valv. di max ritorna al serbatoio attraverso lo scambiatore di calore e il circolo si chiude.

La pompa bidirezionale ha una bocca di drenaggio (la zona d'albero vicina alla guarnizione non deve andare in pressione) e anche lei va diretta al serbatoio (separata dalla T della valv. di max !).

Non ti serve altro per un circuito base, al primo innesco (la pompa e' meglio sia immersa nell'olio o comunque montata sottobattente ) fai girare la pompa a mano fino a quando il circuito olio sia privo di bolle d'aria, poi col motore inizia "piano".

Distributori non ne servirebbero ma certo ad ogni inizio dovresti allentare il volantino di reg. pressione della valv. di max.

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Volessi fare un comando on/off elettrico potresti usare una valvola di max pilotata e con elettrodistributore "di vent" N.A., all'eccitazione della bobina la pressione salirebbe al valore impostato se il motore "ce la fa", a bobina diseccitata avresti una pressione minima. Sarebbe un buon circuito anche ad evitare di far partire il motore sotto carico ma in fondo anche questa condizione puo' certo far parte dei tuoi test.

Volendo al posto dell'elettrovalvola di vent On/Off potresti anche usarne una a com. proporzionale ma ti servirebbe un modulo driver (quelli per anello aperto e zoccolo octal sono economici) e un alimentatore 24VCC da almeno 2/3 A + un potenziometro di regolazione.

Insomma, volendo potresti farti un banco prova controllato anche da pc/plc con trasduttore di pressione ma per fare una cosa che costi poco ti puoi fermare sopra a //////////////////

Spero sia chiaro, non ho il tempo di farti lo schizzo dello schema oleodinamico, fossi stato di zona Varese saprei dove indirizzarti per i componenti

Good luck

[omaccio]

Grazie Fabrizio, seguirò passo passo le tue indicazioni cercando di realizzare sulla carta il circuito da proporre al rivenditore!

Ti aggiornerò sulla realizzazione.

Luca

[omaccio]

Ciao Fabrizio ed un saluto a tutti del forum,

un aggiornamento sul freno idraulico che ho appena terminato ed ho al banco per i test.

Ho seguito i consigli di F abrizio e sono riuscito nell'intento; il freno funziona a dovere da una frenata molto dolce sensibile e di ampio range.

Curiosità della costruzione: avevo chiesto ad una nota azienda italiana che costruisce minipompe idrauliche il parere tecnico per dimensionare la pompa e loro in base alle caratteristiche del motore mi avevano proposta una 0.25 da 0.6cc a giro ma pur avendola a catalogo mi chiedevano 6 settimane per averla (qui il dubbio che provenga dalla cina).

Avendo necessità di realizzare il freno ho optato per l'unica disponibile che è una 0.5 da 1.6cc a giro con il grande dubbio che sarebbe stata troppo grande per il motore!!!

Per fortuna anche i tecnici sbagliano e la pompa attuale in frenata arriva tranquillamente 120 bar quindi quasi quasi è anche troppo piccola questa, figuramoci la 0.25: non tutti i mali vengono per nuocere!!!

Comunque grazie Fabrizio dell'aiuto e a buon rendere!!!