申请人信息
申请人ID:火箭推进实验
真实姓名:潘佳科
申请方式:个人
自我介绍:发射过小型火箭,参加过学校里的水火箭比赛,取得不错的成绩。
申请人照片:
申请人曾经发表的技术文章:
文号:895490火箭推进实验发表于:2021/07/29 10:46:39
石膏材料喷口制造过程
项目信息
可调火箭发动机推力测试台
学科分类:喷气推进研究周期:30 天
摘要
制作可调火箭发动机推力测试台

本人就读于上虞城南中学,现在为准高二。于去年入坑火箭发动机。

      以前一直采用竖直加秤的推力测试方法,无法排除燃料质量减少所带来的影响。但水平测推力秤无法固定,地面又有摩擦力所以我需要精确且摩擦力小的标准推力测试台。现申请科创基金用作发动机推力测试台。现在初期阶段发动机的直径较小,如果采用固定大小的推力测试台无法满足以后的大直径发动机。所以这个项目的创新点在“可调”。前期准备已完成图纸制作,底座加工(是一块木板)。 IMG_20210804_104706.jpg 注:改成30mm的铝型材,尺寸要改。

       “可调”体现在能适应不同尺寸的发动机,设计预期能达到发动机直径8mm~100mm。通过滑动平台的不同孔位长度和与发动机的连接件大小来调节。设计图如下:

IMG_20210806_173936.jpg IMG_20210809_213256.jpg 可调平台已完成建模。

      我有多种设计方案一开始打算采用圆筒加螺丝杆固定的方案。但是螺丝杆会松动而且需要一个个调节,非常麻烦。整体已进行受力分析如图:可见形变量已经很小。

IMG_20210809_190714.jpg 应力分析1.png 应力分析.png 变形分析.png 应变分析.png

中间为压力传感器100公斤级。 IMG_20210809_202504.jpg


       经过模拟能够承受设计所需的1000牛推力,完全达到设计要求。以后将以这个平台为基础扩展所以决定将2020铝型材换成3030铝型材。

这是应力分析报告:

attachment icon 应力分析模型-静应力分析 1-1.docx 1.57MB DOCX 37次下载


       在确定加工图纸前会先用3D打印确定零件大小,减少数据错误带来的麻烦,和减少周期。 

      底座已加工好长度已确定。一开始打算不用底板直接用铝型材,然后考虑到要用石头压住不方便所以还是采用木底板,表面刷上防火漆。为什么不用铁板,因为太薄了不好拿厚一点的话又太重了,不好搬运。整体效果图已制作完成:型材图纸标注已完成。

attachment icon 型材支架.pdf 122.56KB PDF 131次下载 预览

IMG_20210809_202028.jpg IMG_20210809_202114.jpg   

      火箭发动机的推力曲线是检验设计的重要依据,也是计算火箭升空运动轨迹所必不可少之数据,因此,测量火箭发动机的推力曲线,是火箭试车台所必需的,采集卡的原理是在称重传感器受力方向来回施加压力与拉力,电压发生变化,输出一个变化的模拟信号,信号到处理器进行运算。我打算购买成品,加快项目进度。采集卡采集到的数据将通过SD卡插入电脑,用excel软件处理记录的数据,然后做出折线图,得到类似正弦波的波浪线。压力传感器与平台连接要连接件并且起到加固的作用。注:上面的图只是效果图,不成比例。)

实施流程:

一,设计图制作(已完成)

二,材料购买

三,框架搭建

四,电路搭建

五,测试,采集数据

六,完成,结题

      组装完成后将在科创发帖制作过程,所得的数据将在科创论坛上共享。推力测试台会为以后固体可变推力发动机系统做铺垫。打算后期升级,应用范围扩大,测试台可以适用于涡喷,涵道(稍微大一点的,直径60mm以上)等。以上所有将会产生的后果都会自己负责。注:预算如果不够将会自己承担,超出将会返还。


资金预算
用途 规格型号 单价(元) 数量 单位 合计(元) 专家建议(元) 实际批准(元)
3030铝型材 80 1 80 80 80
滑轨 17 2 34 34 34
铝型材连接件(3030角码含紧固件) 3 10 30 15 15
发动机连接件 2 10 20 20 20
防火涂料 13 1 13 13 13
木板加工(钻孔) 15 1 15 0 15
推力采集卡 80 1 80 80 80
小型充电宝 8 1 8 8 8
压力传感器(100kg量程) 30 1 30 30 30
可调金属平台加工 125 1 125 125 125
滑轨与铝型材适配件加工 20 4 80 80 80
压力传感器与平台连接件 15 1 15 15 15
申请金额 530 元,专家建议 500 元,实际批准 515 元
实际花费
用途 规格型号 单价(元) 数量 单位 合计(元)
3030铝型材 80 1 80
滑轨 30 2 60
铝型材连接件(3030角码含紧固件) 3 14 42
发动机连接件(含两种型号) 2 10 20
防火涂料 20 1 20
木板加工(钻孔) 15 1 15
推力采集卡 80 1 80
小型充电宝 8 1 8
压力传感器(100kg量程) 30 1 30
可调金属平台加工 125 1 125
螺丝配件 20 1 20
铝型材切割片 10 1 10
实际花费 510 元,应退金额 5 元,申请人已退款
拨款详情
序号 金额 状态
第 1 期 515 元 已拨款
项目状态
提交申请
专家审核
管理员复核
第 1 期拨款 515 元
结题
退款 5 元
最新进展
来自:航空航天 / 喷气推进自助服务区 / 科创基金
5
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~~空空如也
zx-90143
2年8个月前 IP:青海
895644

画个CAD不行么...这个手绘图谁能看明白啊

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火箭推进实验作者
2年8个月前 IP:浙江
895802

从基金申请阶段,我就学到了很多SolidWorks有限元分析,图纸绘制规范。

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zx-90143
2年8个月前 修改于 2年8个月前 IP:青海
895817

“采集推力之系统之设计,所需的电子专业知识较多,并非一般爱好者所能掌握。”

分明是胡扯吧...设计采集卡稍微会一丁点arduino或者stm32就行啊...我们学校创客社随便拉一个人出来都可以 虽然自己做确实有一点点难度 但是我觉得你把这个难度夸大了很多

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琉璃冬
2年7个月前 IP:俄罗斯
895974

型材抗弯不能这么算哈,不同截面有不同的惯性矩

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虎哥
2年2个月前 IP:四川
901141

该项目已超期,请于一个月内办理结题手续。如果遇到困难,可以按未完成结题,但不能不结题。

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火箭推进实验
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2020/08/17注册,1天2时前活动

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