Обявления

Для полноценной работы рекомендуется пройти регистрацию.

Рекламные сообщения будут удаляться вместе с пользователем. Что есть реклама - буду решать я.

Сжатый воздух дома (тихий компрессор из холодильника). homeCompressor

Обсуждение радиолюбительских технологий. Пайка, платы, слесарка...

Сжатый воздух дома (тихий компрессор из холодильника). homeCompressor

Сообщение hardlock » 09 янв 2019 22:54

Каждый раз, выполняя любую работу по ремонту или созданию нового устройства, у меня возникает необходимость что-нибудь продуть. Будь то плата после чистки/мойки, или разъём от пыли, или вентилятор процессора... Да и колёса велосипеда иногда подкачать не мешает (компрессор в машине имеется, но перед выездом удобнее). Если первая проблема решается приобретением баллонов с воздухом для продувки, то для второго нужно что-то посерьёзней. Да и покупать "воздух" тоже не очень хочется. Идея витала в воздухе уже очень давно, но первое время обходился баллоном воздуха, который накачивал компрессором на работе. На 1-2 раза продуть хватало. Но через несколько месяцев клапан начал травить (не рассчитан он на 8 бар) и баллон оказывался пустым уже через пару суток... Вообщем компрессору быть, подумал я и начал поиски компрессора "для дома".

Основные требования:
1) Тихий. Дома не допускается тарахтеть обычным поршневым компрессором, даже автомобильный на 12В не катит...
2) Давление от 4 bar, т.к. колёса в велосипеде у меня 4 бара, да и продувать меньшим давлением не очень эффективно.
3) Производительность не особо важна, т.к. не производство и подождать 5-10 минут можно.
4) Объём ресивера от 2 литров. На 1-2 раза продуть хватит с головой. Колёса тоже подкачать должно хватить.
5) Минимальные размеры. Хранить это чудо нужно в однокомнатной квартире.
6) Чистый воздух без масла и влаги. При продувке плат или техники нам влага и масло не нужны )))
7) Удобство пользования в условиях квартиры. Будет стоять на балконе, поэтому время "развёртывания" должно быть минимальное.
8) Никаких токарных или сварочных работ при изготовлении конструкции...

Выбор компрессора
Долгое время засматривался на компрессоры типа такого.

Но останавливали 3 момента:
1) фиксированное давление (от 3 до 4 бар) - не регулируется.
2) непонятно по шумности.
3) вроде как дорого (своими руками то можно сделать дешевлее))).

Параллельно просматривал в интернете видео на тему самодельных компрессоров из мотора от холодильника. И, когда подвернулся неплохой вариант, приобрёл за 10$ компрессор от холодильника Атлант - С-КО 160 Н5-02 аж 2001 года выпуска.

У холодильного компрессора есть один существенный недостаток - при работе он выплёвывает немного масла из картера, поэтому нужно масло фильтровать. Но об этом позже.

Выбор ресивера.
В качестве ресивера я хотел использовать старый пустой огнетушитель ОП-2.

У него объём как раз около 3 - 3,5 литров. Но после разборки столкнулся с тем, что не смог найти переходник с его резьбы (М30*1,5) на что-нибудь стандартное 1/4, 3/8, 1/2 дюйма для последующего подключения в систему.
Второй (запасной) вариант был баллон от хладогента R134a.

Объём великоват - около 11-13 литров... Подключение - ещё интересней. Резьба 7/16 UNF-20. Стандартная для таких баллонов (R134a), да и в США тоже резьба стандартная, но у нас долго не мог найти переходник...
В результате долгих поисков токаря, чтобы изготовить переходник, я понял - гиблая затея. Все хотят ОЧЕНЬ много на этом заработать, хоть детальки и не сложные. Кстати, может кому пригодятся эскизы...

Переходник для огнетушителя ОП-2 (М30*1,5 - G1/2-14)


Переходники на баллон R134a (7/16 UNF-20 - G1/2-14) под внутреннюю резьбу и наружную.


Внезапно я набрёл на фирму, которая занимается изготовлением и ремонтом рукавов высокого давления, и у них в номенклатуре значился вот такой фитинг: Hansa-Flex PN06AJ (Cast 801703).


И рабочее давление как раз нам подходит )))... Позвонил, узнал цену (0,8$ за штуку) и сразу поехал покупать. Поэтому быть большому ресиверу...

Выбор фильтров/фитингов.
Тут всё просто и сложно одновременно. Хотел купить подешевле б/у-шные влаго-маслоотделители, но не нашёл. Вернее нашёл, но по цене выше новых.. Поэтому психанул и купил фильтр-влагоотделитель (ECO AU-05-14) - 10$ и фильтр с регулятором (типа BFR4000) - 15$ новые на авторынке, но крайне бюджетные.

Остальная фурнитура приобреталась на авторынке и строительном рынке - ничего замысловатого. Но это оказалась самая затратная часть устройства. Можно было чуть дешевле, но нужно было ездить по всему городу собирать, а это время и деньги на топливо. В итоге получился вот такой набор фитингов и фильтров:

Собирал соединения на пакле + автомобильный герметик (что было под рукой), т.к. первая сборка на тефлоновой ленте травила и легко раскручивалась.


Выбор реле давления
Первая мысль использовать стандартное реле давления от компрессора с манометрами и регулятором в сборе. Типа такого:

Но...
1) цена от 25$
2) перед регулятором нужен фильтр-влагоотделитель.
3) Реле давления подразумевает крепление прямо на ресивер через трубку.
4) может придётся делать задержку перед повторным запуском мотора.
5) есть вероятность того, что компрессор не сможет стартовать с высокого давления и нужна будет раздельная регулировка максимального давления и давления запуска.

В наличии был огрызок трубки с датчиком давления от автомобильного кондиционера с маркировкой 42CP8-12.

А раз есть датчик давления и есть Arduino, то 90% контроллера давления у нас есть! Будем делать свой.
Даже информация по датчику 42CP8-12 есть (зависимость напряжения от давления).


Техзадание на контроллер компрессора.
1) Установка минимального давления при котором компрессор включается (от 1 до 8 бар).
2) Установка максимального давления при котором компрессор должен отключится (от 1,5 до 8,5 бар).
3) Установка задержки повторного включения компрессора (от 0 до 10 минут).
4) Прямое управление компрессором (без родного запускового комплекта, но тепловое реле должно остаться).
5) После включения питания компрессор не должен начинать работу до нажатия кнопки.
6) Контроль температуры мотора с выключением по превышению установленного порога (опционально).

Схема.

Долго про создание схемы рассказывать не буду. Конструктивно и логически весь контроллер разделён на 2 части - индикаторная часть и силовая.

На индикаторной плате располагается Arduino nano v3.0 на ATMega328 (что было под рукой), 3х разрядный 7ми сегментный индикатор с ОК, кнопки, разъёмы стабилизатор опорного напряжения.

В силовой части размещается всё что касается высоковольтной составляющей - блок питания AC 220В - DC 5V 0,5A (переделанный в 8,3V), симисторы с оптической развязкой, снабберы, термореле.

Термореле взято из запускового комплекта, который шел с компрессором:


Прошивка.
Прошивка будет выложена, когда я её причешу и откомментирую достаточно для того, чтобы сам потом мог вспомнить о чём речь.

Пробное включение:

Контроллер оправдал ожидания. Компрессор без проблем запускается при любом (рабочем) давлении, вплоть до 8 бар. Задержка перед повторным запуском не понадобилась, но в программе оставлю. Пустой ресивер компрессор накачивает до 8 бар приблизительно за 8 минут. В конце этого поста есть таймлапс...

Сборка
Все соединения вначале думал сделать медной трубкой (типа тормозной), или пластиковой на фитингах... Красиво, но... Потом передумал и, для упрощения монтажа, решил сделать обычным топливным шлангом. Для этого выбрал топливный шланг GATES 3225. Рабочее давление до 1МПа (10 бар), масла не боится... То, что нам нужно. И цена 6$ за метр. Для всей установки мне понадобилось около 2х метров (с запасом).

В другом источнике нашёл, что рабочее давление шланга 3225-00053 - 0,75 МПа, т.е. 7,5 бар.

Более предпочтительно было бы использование шланга с маркировкой 3204 (GP40)

Но такого шланга сходу я не нашёл. Может быть в будущем заменю, но я в этом сомневаюсь )))

После сборки всей пневматики получается вот такая картинка:


По правилам, между ресивером и аварийным клапаном не должно быть запорной арматуры... У меня кран прямо на баллоне и от него я не буду избавляться по двум причинам:
1) Можно оставлять ресивер накачанным, а всю систему отключить от давления (для хранения).
2) Без сварочных работ это не осуществить... А мы же делаем всё "на коленке", т.е. сварки у нас нет )

Для унификации соединений (всё должно быть на 8мм) на штуцер баллона и выходной патрубок компрессора я надел силиконовую трубку 6мм - теперь шланг 8мм налазит с натягом.


Кстати, о корпусе. Долго думал как оформить компрессор. Была мысль собрать из трубок или уголков каркас, но при хранении в домашних условиях удобнее закрытый ящик - и пылью не припадает и эстетичней ))). Поэтому заказал раскрой фанеры 8мм и через 20 минут получил наборчик:

В боковых стенках сделал отверстие 200*200 для обслуживания компрессора - там будут "дверцы")))

После сборки получается вот такой ящик. Сверху:

С разных боков:

В интерьере)))

Немного внутренностей:

Вес данного агрегата 19,6 кг...

Поэтому передвигается он на колёсиках.


Видео, которое иллюстрирует скорость накачивания ресивера до 8 бар.


Мысли в заключение.

Забыл написать про термодатчик. В результате многократных включений для накачивания от 7 до 8,5 бар компрессор еле тёплый. ИК термометр с фиксированным коэффициентом эмиссии говорит 40-45°C. Поэтому я решил не ставить термодатчик. Видимо для этого мотора накачивание давления до 8 бар очень щадящий режим работы, т.к. в холодильнике рабочее давление может достигать 15-20 бар. Единственное - частых включений в холодильнике не бывает, но и они не вызвали сильного нагрева мотора. Если будет необходимость - допишу измерение температуры, т.к. порт для датчика реализован...

Вместо моего контроллера давления можно использовать обычное реле давления, как я описывал вначале. Но придётся добавить какое-то реле времени для управления обмоткой запуска. В моём случаем длительность управления этой обмоткой 500мс.

Осталось подбить финансы.
Компрессор от холодильника - 10$
Фитинги, фильтры, витой шланг, пистолет для продувки - 67$
Шланги, хомуты 8-12мм - 21$
Фанера + раскрой, брус 18*30, колёсики - 20$
Остальное - бесценно, т.е. из запасов )))

Итого: 118$... сэкономил, блин... Зато абсолютно тихо и своими руками...
Обычный поршневой компрессор (не для дома) - от 80$.
Мембранный с ресивером 4-4,5л - от 130$...

Будет немного дополнено в ближайшее время - описание контроллера и видео.
Аватара пользователя
hardlock
Администратор
 
Сообщения: 3764
Зарегистрирован: 21 янв 2009 15:48
Откуда: Minsk - zp.ua

Re: Сжатый воздух дома (тихий компрессор из холодильника). homeCompressor

Сообщение propell_ant » 14 янв 2019 10:49

Контроллер можно когда-нибудь выделить в отдельную тему "контроллер давления с гистерезисом" - будет полезно для управления водяными насосами в частных домах. Механические реле давления требуют прямых рук при настройке, непредсказуемы при перенастройке, и время между включениями принципиально невозможно задать. А тут такое раздолье для фантазии...
propell_ant
Живу тут
 
Сообщения: 412
Зарегистрирован: 03 июн 2014 09:22

Сообщение hardlock » 14 янв 2019 11:00

Тоже можно, но в связи с тем, что датчики сильно разные и бывают ещё и цифровые, то это сильно осложняет повторяемость контроллера. Вот найти бы датчик недорогой и универсальный...
Аватара пользователя
hardlock
Администратор
 
Сообщения: 3764
Зарегистрирован: 21 янв 2009 15:48
Откуда: Minsk - zp.ua

Re: Сжатый воздух дома (тихий компрессор из холодильника). homeCompressor

Сообщение propell_ant » 14 янв 2019 15:46

если тема взлетит - народ сам подскажет правильную модель датчика, если не взлетит, то и печалиться не о чем :)
propell_ant
Живу тут
 
Сообщения: 412
Зарегистрирован: 03 июн 2014 09:22

Re: Сжатый воздух дома (тихий компрессор из холодильника). homeCompressor

Сообщение hardlock » 14 янв 2019 16:12

propell_ant, я понял. Добью прошивку (комментарии) и оформлю отдельной темой.
Аватара пользователя
hardlock
Администратор
 
Сообщения: 3764
Зарегистрирован: 21 янв 2009 15:48
Откуда: Minsk - zp.ua


Вернуться в Технологии



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1