Kirjoittaja Aihe: ROV  (Luettu 52233 kertaa)

Paikalla (Piilotettu)

  • Viestejä: 1 557
ROV
« : 20-01-2016, 19:31:08 »
Anteeksi ot, mutta mihin tuollaista tarvitsee? Mikä sovellus?

 Näin kysyttiin mm. täällä:

http://www.kotiverstas.com/keskustelu/index.php?topic=19682.0
http://www.kotiverstas.com/keskustelu/index.php?topic=16714

 Olen pidemmän aikaa haaveillut ja teoriapohjalta pyöritellyt kauko-ohjattavan vedenalaisen vekottimen rakentelua. Muutama vuosi sitten aloitin pidemmälle vieneet toimenpiteet ja projektiin alkoi palamaan rahaa kaikenlaisten hankintojen muodossa. Ja kuten aina protoiluun kuuluu, on tullut kokeiltua erilaisia kehityspolkuja ja sitä kautta hukkaostoksiakin on ilmennyt.

 Nyt olisin kuitenkin pisteessä, josta ei ole enää paluuta. Tavoitteena sataan metriin sukeltava vehje jonka mukana kulkeutuisi kamera ja manipulaattori jolla voi tehdä sekä kiinnityksiä että irrotuksia. Käytännössä kiinnitykset sakkelilla ja irrotukset leikkurilla. Lisäksi pitäisi pystyä tarttumaan kiinni jos mieli tällaista toimenpidettä tekisi. Bonuksena eräänlainen avoin ympäristö johon saisi lisättyä tarpeen vaatiessa erilaisia moduleita.

 Runko alkaa olemaan melko pitkälle valmis, pääosin 2mm hapokkaasta ja rosterista. Hitsaukset tosin vasta hepattu kiinni, toivottavasti vielä tämän kuun aikana saisi muutaman metrin tig -liimaa saumoihin niin pääsisi sähköjä kytkemään.
 Potkurin akselit, samoin kuin laakeripesät ja tiivistepesät on sorvattuina varttomassa lopullista asennusta. Itse potkurit vaativat pientä säätöä sillä omatekoisena touhua tuon(kin) parissa tulee vielä riittämään. Muotit potkureille (vasen- ja oikeakätinen) on kuitenkin tehty ja protot testattu. Muistaakseni jo neljäs versio osoittautui toimivaksi.
 Sähköpuolella ohjauselektroniikka ArtMega -pohjaisena testattu. Videolinkit, USB -serverit ja verkkoyhteys testattu. Tosin viimeisimmässä pientä säätöä mutta asia korjautuu jahka tulee ajankohtaiseksi. Jännitesyötöt, muuntajat, valaisu sun muut sen puolen jutut toimiviksi todettu.

 Seuraavana vuorossa rungon ja moottorikoteloiden hitsaaminen, sähköjohtojen kytkentä ja potkurisarjan loppuun vieminen. Pian tämän jälkeen pääseekin sitten veteen saakka.

 Kokonaisuudessaan yllättävän työläs ja monipuolinen projekti joka on opettanut monelta puolin niin suunnittelua kuin erilaisia työmenetelmiä. Melko tarkkaan kaksi vuotta sitten tätä ehdotettiin paikallisessa tekussa kahden koneinssin päättötyöksi josta opettaja totesi että "mielenkiintoinen, mutta liian laaja". Toki sain hieman mm. koneistusapua ko. oppilaitoksesta ja toiselta opiskelijalta yleistä tietotaitoa & vinkkejä, siitä heille suuri kiitos. Omalle kontolle jäi kuitenkin leijonanosa puuhastelusta.

 Olkoon tämä tällainen pintapuolinen alustus ja palailen aiheeseen kevään kuluessa. Tämän kirjoitin siksi ettette ihmettele jos jotain outoa aina välillä kyselen. Ja ei, se GoPro -kotelo on kokonaan eri juttu eikä liity tähän mitenkään.
"One good test is worth a thousand expert opinions." - Wernher von Braun.

Poissa (Piilotettu)

  • Viestejä: 4 266
  • (Piilotettu)
Vs: ROV
« Vastaus #1 : 20-01-2016, 20:12:45 »
Aiempi nimimerkki Viilari

Poissa (Piilotettu)

  • Viestejä: 4 266
  • (Piilotettu)
Vs: ROV
« Vastaus #2 : 20-01-2016, 21:18:10 »
Tämän kenties jo tiedätkin:  http://www.rovworld.com/forum-15.html
Aiempi nimimerkki Viilari

Paikalla (Piilotettu)

  • Viestejä: 1 557
Vs: ROV
« Vastaus #3 : 20-01-2016, 21:37:30 »
 Ajatuksena tässä on jossain määrin matka, joka on kuljettava päästäkseen tavoitteeseen. Tavoitetta puolestaan olen koettanut hivuttaa pikkuhiljaa kauemmas, vaativampaan suuntaan. Alan foorumeita on tullut lueskeltua, mm. myös tätä:

http://www.homebuiltrovs.com/rovforum/index.php

 Videoray on tosiaankin aloittanut alennukset oikein todenteolla. Luulen kuitenkin, etteivät suostu myymään noin edullisesti tai sitten rahti on vastaavasti kovempi.

 Toinen syy, miksi itsetehtynä, on kaupallisten vastineiden heikko muunneltavuus. Itse tekemällä saa paketin pidettyä sellaisena että myöhemmät päivitykset onnistuvat ilman suht'kalliita tehdasvalmisteita. Joissain kohden kun ei edes ole olemassa kaupallista vastinetta mitä uskoisin tarvitsevani. Ja toki omatekoisen osaa myös korjata jos jokin menee vikaan.
"One good test is worth a thousand expert opinions." - Wernher von Braun.

Paikalla (Piilotettu)

  • Viestejä: 1 557
Vs: ROV
« Vastaus #4 : 09-02-2016, 03:56:19 »
 Nytpä ollaan todellakin jännän äärellä. Toisaalla, "kameraan kosteussuoja" -ketjussa, on käynyt ilmi putken lommahduksen helppous. Miten on, olenko nyt ottamassa askelta vikasuuntaan? Teräsputki tässä projektissa olisi laadultaan 1.4307. Kooltaan 204x2. Tuon pitäisi kestää vaikka mitä, mutta nyt tämä lommahdus alkaa viemään yöunia. Tavoitteena kuitenkin olisi peräti 12 bar paineenkesto ulkoa päin tulevalle paineelle ja nytpä taitaa mennä suunnitelmat osin uusiksi?

 Vielä ei homma kussut kuitenkaan peruuttamattomasti, mikäli nyt vahvahko epäilys osoittautuisi todeksi. Rakennetta voinee jäykistellä monin keinoin.

edit: Outokummun teräslaskuri antaa ko. teräsputkelle neljän asteen lämpötilassa paineenkeston sisäiselle paineelle 31bar ja 12 bar paineen kestäisi 0,8mm ainevahvuus:

http://steelfinder.outokumpu.com/pressure-vessel/

 Pisin tukematon putken osuus lienee n. 20 - 25 senttiä. Tässä vaiheessa on helppo leikata rosterikauluksia ja heppailla kiinni vaikka viiden sentin välein putken ympärille.

 Tuossa toisessa ketjussa saadun linkin mukaan karkeasti ottaen paineenkesto lieneekin vain 3-4bar

http://roscoemoss.com/technical-resources/calculators/

 Täytynee nukutun yön päätteeksi laskea vielä tarkemmin mutta nyt sitten voidaan jo henkisesti valmistautua pohtimaan miten tilanne ratkaistaisiin tyylikkäästi. Tässä olisi jo valmiina kymmenkunta senttiä pitkälti ainevahvuudeltaan toista senttiä paksua alumiiniputkea joka on sorvattu käymään ed. teräsputken sisälle. Tämä siksi kun teräsputkea piti sorvata niin oli pakko sorvata putken sisälle tukiputkea. Kenties ko. aluputkea voisi pätkiä lyhyemmiksi vanteiksi joila tukea terästä lommahduksen varalta.
 Aluputki on melko hyvälaatuista, on peräisin 200bar painesäiliöstä.
« Viimeksi muokattu: 09-02-2016, 04:23:54 kirjoittanut (Piilotettu) »
"One good test is worth a thousand expert opinions." - Wernher von Braun.

Poissa (Piilotettu)

  • Viestejä: 2 881
Vs: ROV
« Vastaus #5 : 09-02-2016, 09:13:55 »
Kuvahan se kertois tässäkin enemmän kuin tuhat sanaa. Tai vaikka piirustus. Mikä sen pituus ja paino tulee olemaan? Kuulostaa aika isolta tuo 204mm kun esim. Dougin vastaava ROV on "3½" putkeen tehtyä ja siinä näytti seinämän paksuus olevan aika jytky tuohon sinun 2mm verrattuna? Siinä tais kyllä olla 1000 jalkaa tavoitesyvyys että ehkä se on siksi paksumpaa. Millä tuon saa takaisin pintaan?

Edit: itse en tiedä hölkäsen pöläystä näistä lujuusjutuista mutta mielenkiintoinen projekti, siksi kyselin lisää.
« Viimeksi muokattu: 09-02-2016, 09:53:31 kirjoittanut (Piilotettu) »

Poissa (Piilotettu)

  • Viestejä: 2 347
Vs: ROV
« Vastaus #6 : 09-02-2016, 09:25:00 »
Tuon sisäpuolisen paineenkeston laskeminen on perin helppoa.
Sigma(tangentiaalinen jännitys)[MPa] = p(paine)[MPa] * Rm(keskihalkaisija)[mm] / t(seinämän paksuus)[mm]
Tuossa 102 mm x 2 mm putkessa ja 31 bar paineella eli noin 3 MPa, aiheuttaa noin 74 MPa jännityksen. Tämä on noin kolmasosa tuon teräslaadun myötörajasta, siis varmuus on sitten varmaankin kolmen luokkaa.
En muuten kyllä tuon linkin takaa laskuria löytänyt.

Ja sitten tuohon ulkopuolisen paineen hallintaan. Tuo edellämainittu yhtälö jännitysten suhteen pätee myös niin sisäpuoliseen kuin ulkopuoliseen paineeseen. Pätevyysalue on jatkuva (äärettömän-)pitkä putki ilman päätyjen vaikutusta. Tuo päätyjen vaikutus on dominoiva lyhyellä putkella. Ulkopuolisen paineen seurauksena on lommahtaminen jossakin vaiheessa, riippuen putken hoikkuudesta, siis tässä tapauksessa halkaisijan ja seinämän suhteesta, putken pituudesta ja päätyjen tukemisesta/kiinnityksistä. Tästä ei ammattikoululainen selviä taulukkokirjan avulla, ei silti diplomilla siunattu insinöörikään. Tämä menee ilman muuta FEM-suoritukseksi. On tietysti huomattava, että ohjelmisto on pätevillä palikoilla varustettu ja puikoissa on osaava ihminen. Harvassa noita on. Onkohan ketään harrastelijaa?
Jopa sen teoreettisen putken lommahtamisen selvittäminen vaatisi täydellisen taulukkokirjan kaavoja tai peräti todella osaavan ja pätevän diplomi-insinöörin. Onkohan Suomessa asiaan perehtynyttä? Jopa sauvan lommahtaminen on vaikea laji.
Kyllä kotiverstaslainen labraa tuommoisen asian kunhan on edes vähän hajulla tarvittavasta seinämän paksuudesta.
Tuommoiset ulkopuoliset jäykisterivat auttavat toki mutta milloin se on taloudellisesti järkevää kun kestävä paksuseinämäinen putki on niin helppo tehdä näissä dimensioissa kun puhetta on ollut.

Sieltä vaan maan hiljaiset etevät ihmiset esiin ja näyttämään närhen munat tyhjänpuhujille.
Aiempi käyttäjänimi sepän poika

Poissa (Piilotettu)

  • Viestejä: 586
Vs: ROV
« Vastaus #7 : 09-02-2016, 09:44:32 »
Eipä tuohon Tapanin viestiin juuri ole tähdellistä lisättävää lujuusoppia pääaineena opiskelleella ja puolenkymmentä vuotta itsensä tällä hommalla elättäneellä diplomillisella insinöörilläkään.

Näennäisesti helppokäyttöiset FEM tms työkalut ovat helvetin vaarallisia, jos ei ymmärrä niiden lähtötietojen merkitystä tai toimintaperiaatteiden rajoituksia. Yleensä CAD-ohjelmien kylkiäisenä tulevat FEMit tekevät olennaisesti saman, minkä Tapanin mainitsema kattilakaava: Oletetaan, että jos 1 bar paine aiheuttaa 2 yksikön jännityksen niin 100 bar paine aiheuttaa 200 yksikön jännityksen. Samalla unohdetaan, että rakenne voi romahtaa jo muusta syystä. Tästä nyt esimerkkinä vaikka se tölkki, jonka päällä seisotaan. Se ei mene ruttuun sen takia, että jännitystaso ylittäisi mateteriaalin lujuuden vaan siksi, että rakenne menettää stabiliteetin ts ei ole riittävän jäykkä pitääkseen muotoaan kuormitettuna ja pienestäkin alkumuodonmuutoksesta rakenteen jäykkyys romahtaa. Tätä on siis lommahtaminen.

Eri alumiinilaatuihin pätee sama kuin teräksiinkin lommahtamisen kannalta. Lujemmat laadut eivät ole yhtään sen jäykempiä eli kimmomoduli on sama. Jäykkyyttä saa lisää vain ainevahvuutta kasvattamalla tai lisäämällä ripoja tms jäykisteitä lommahdusjäykisteiksi.

t. Kalle

Poissa (Piilotettu)

  • Valvoja
  • Viestejä: 2 903
Vs: ROV
« Vastaus #8 : 09-02-2016, 10:32:25 »
Osaako Tapani tai Kalle sanoa jotain tosta toisaalla linkkaamastani epäpyöreän putken luhistumispaineen kaavasta eli
http://roscoemoss.com/technical-resources/calculators/ ?

Poissa (Piilotettu)

  • Viestejä: 2 347
Vs: ROV
« Vastaus #9 : 09-02-2016, 10:50:55 »
Näyttää käsittelevän oikeansuuntaista asiaa. En vielä jaksanut laskinta esille ottaa, siis kännyyn. Toki taulukkolaskinta käyttäen saisi työkalun mutta satunnaisissa hommissa HP-laskinten logiikka sopii minulle. Kunhan saa jotakin pinoon, niin voi sitten miettiä mitä niillä luvuilla tekisi.

Huomasin tuosta linkistä, että olin ihan unohtanut suuren osan lujuusopin kirjavalikoimastani. Kymmenkunta Timoshenkon kirjaa oli jäänyt hyllyyn. Katsoin vain Ylisen kirjoja sekä tuota Roarksin taulukkokirjaa. Meinasin saada nopeat voitot.
Toisaalta, kyllä noissa Timoshenkon opuksissa aivokurkiainen nyrjähtää (tässä voisi sanoa, että nurjahtaa) minulla aika nopeasti kun leipä ei ole kiinni noista enää. Ei se minulla kirjoista kiinni ole vaan motivaation ja järjen puutteesta. 
Aiempi käyttäjänimi sepän poika

Poissa (Piilotettu)

  • Valvoja
  • Viestejä: 2 903
Vs: ROV
« Vastaus #10 : 09-02-2016, 12:15:32 »

Tuommoiset ulkopuoliset jäykisterivat auttavat toki mutta milloin se on taloudellisesti järkevää kun kestävä paksuseinämäinen putki on niin helppo tehdä näissä dimensioissa kun puhetta on ollut.

Varsinkin kun tuolla putken seinämävahvuuden lisäämisellä on todella nopea vaikutus lommahtamiseen.
Laskurilla äkkiä pyöriteltynä:
D 200mm putki 2 millin seinä, 1% soikeus=  3,66bar
D 200mm putki 3 millin seinä, 1% soikeus=  10,8bar

Varsinkin ensimmäinen tapaus on täysin kimmomoduuli-rajoitteinen, 10 kertaa lujempi "superteräs" tuottaisi vain 1 bar lisää paineenkestoa.
Ja toisaalta teräksen lujuinen alumiiniputki ei kestä alumiinin pienemmästä kimmomoduulista johtuen kuin 1,45bar

Samaisella laskurilla pyöriteltynä sitten kun tollasella 200 millin putkella seinämävahvuus alkaa olla 10 milliä tai yli niin kimmomoduulin vaikutus pienenee huomattavasti ja materiaalin lujuus ratkaisee.

Poissa (Piilotettu)

  • Viestejä: 586
Vs: ROV
« Vastaus #11 : 09-02-2016, 18:03:13 »
Juu, näinhän se on.

Kimmomoduli vaikuttaa suoraan verrannollisesti ja seinämänpaksuuden vaikutus lonkalta heitettynä pitäisi olla noin kolmanteen potenssiin verrannollinen. Ihan ei mätsää tarkalleen Tapanin lukuihin toi, mutta aika lähelle.

Poissa (Piilotettu)

  • Valvoja
  • Viestejä: 2 903
Vs: ROV
« Vastaus #12 : 09-02-2016, 18:49:17 »
Juu, näinhän se on.

Kimmomoduli vaikuttaa suoraan verrannollisesti ja seinämänpaksuuden vaikutus lonkalta heitettynä pitäisi olla noin kolmanteen potenssiin verrannollinen. Ihan ei mätsää tarkalleen Tapanin lukuihin toi, mutta aika lähelle.

Kattelin ittekin että tolla kaavalla noilla mittasuhteilla seinämävahvuus vaikuttaa about potenssissa 2,5
Oikein ohuella seinämällä se kasvaanee ^3

Kamerakotelon tapauksessa jos se oli 75mm putkea 5mm seinämällä kimmomodulilla oli sitten ton kaavan mukaan enää hyvin vähän vaikutusta, ero alumiinin ja teräksen välillä paineenkestossa jotain 10%  ja lujuus siis ratkaisi paljon enemmän kuin kuin kimmomoduuli.
1:20 seinämä:halkaisia suhteella lujuus on vielä kimmomoduulia tärkeämpi, ero alumiinin ja teräksen välillä jotain 20%
1:50 mittasuhteilla kimmomoduuli vaikuttaa jo sittten oleellisesti,  alumiinin ja teräksen välillä paineenkesto jotain 100%

Paikalla (Piilotettu)

  • Viestejä: 1 557
Vs: ROV
« Vastaus #13 : 09-02-2016, 22:12:01 »
 Toisin kuin yleensä, ei tästä projektista ole yleispätevää piirrustusta olemassa. Toki pienempiä, erikseen koneistettuja palikoita on mallinnettu tarkastikin, mutta kokonaisuus vielä elää johtuen siitä ettei kaikkea ole lyöty vielä lukkoon. Piirrustusten sijaan täytyy laitella jossain välissä valokuvia joista käy ilmi edes suurinpiirtein missä mennään.

 Kuten tuossa aiemmin toin esille, on ko. putkella tukematonta osuutta pisimmillään n. 25 senttiä. Kerroin myös putkeen erittäin tyköistuvaksi sorvatusta alumiiniputkesta. Mittasin sen juuri ja ainevahvuutta sillä on n. kympin tarkkuudella 10mm. Nyt herääkin sitten kysymys, paljonko tuommoinen putki kestää ja minkäkokoisia laipioita siitä voisi tehdä ja mikä laipioiden välinen etäisyys tulisi olla että paineenkestoa alkaisi olemaan kyllikseen?
 Kuitenkin, on olemassa syynsä miksi halkaisijaltaan näin suuri putki. Viittaukset Oklohoman suunnasta löytyvään ROViin ovat toki hyviä. Nyt vain kyse on ominaisuuksiltaan tyystin erilaisista vekottimista, samoin kuin käyttötarkoituskin on aavistuksen toinen. Ja onhan Doug joutunut rakentamaan kaikuluotaimen älyä varten melko suuren ulokkeen. Tämä mainitsemani alumiiniputken käyttö sisäpuolisten laipioiden tekemiseen on pelkkää spekulaatiota. Mieluummin toteuttaisin vahvistuksen ulkopuolisena vahvikkeena juurikin sisätilan maksimoimisen vuoksi.

 Tätä ko. hapokasta putkea minulla vielä on jäljellä reilut puoli metriä. Onko mitenkään ajateltavissa sellainen vaihtoehto, että leikkaisin pituussuunnassa sopivan siivun pois ja puristaisin ko. palan ehjän putken sisäpuolelle jonka sitten tulppa/pistehitsaisin kiinni?

 Myös ihan rehellisten pantojen tekeminen ulkopuolelle on mahdollista. Tai laserilla voi leikata laippoja.

 Tietenkin putken voi vaihtaa ja tarvittaessa sorvata umpiplootusta. Käytäntö vain tulee vastaan kun ei ole juuri mieltä vajaan metrin pätkää varten ostaa kuuden metrin putkea. Tätä kokoa oli, ostin sitä vastoin parempaa tietoa ja tässä sitä ollaan. Ja kuten aina, harrasteprojekteissa, kassan pohja häämöttää yllättävän helposti. 3mm vahvuista putkea ei oikein ole saatavilla ja putken halkaisijaa en menisi kovin helposti vaihtamaan kun on jo laserleikattuna laipat ja putken päädyt hepattu kasaan.
 Täytyy vielä pohtia miten tietämättömyyteni paikkaisin ja sehän näissä projekteissa onkin oikeastaan ajatuksena. Oppia virheistään ja omaksua uutta tietoa.

 Miten muuten, kun läpivientejä tulee pakosti (hydrauliliitinnippoja), ovatko ne lommahduksen kannalta heikentäviä vai vahvistavia?
"One good test is worth a thousand expert opinions." - Wernher von Braun.

Poissa (Piilotettu)

  • Valvoja
  • Viestejä: 2 903
Vs: ROV
« Vastaus #14 : 09-02-2016, 22:44:07 »
Alkaa mennä vahvasti mutun puolelle joka on aika hasardia hommaa näissä, mutta tekisin tukirenkaita max 20 kertaa ainevahvuuden etäisyydelle toisistaan. Eli jos sulla oli 2mm seinämällä se rööri niin 40millin välein tukirengas/laippa. Tällä KUVITTELISIN putken kestävän jo lähelle sisäisen paineen lukemia. Olettaen tietysti että tukirengas/ laippa on riittävän järeä.