UT 160 met aanpassingen.

Hallo iedereen.

Het is weeral 10 jaar geleden dat ik samen met mijn vader onze laatste zelfbouw turbine maakte, de tijd gaat snel!

De motor is gebouwd met plannen van de UT 160. Weliswaar met een aantal aanpassingen/veranderingen die we hebben overgenomen van motoren die we voordien met succes gebouwd hadden.

De motor is destijds gebouwd met een redelijke tijdsdruk omdat het toestel waarvoor hij bedoeld was al langere tijd stond te wachten op zijn maiden.
Ondertussen weten we allemaal dat tijdsdruk en onze hobby niet echt samen gaan, zeker niet wanneer een turbinemotor bij de eerste starts een aantal eigenaardigheden vertoont waar je helemaal niet op gerekend had.
Om een lang verhaal kort te maken, de motor is toen een aantal keer gedemonteerd om wat veranderingen te maken maar telkens zonder resultaat.
Omdat het toestel een 180 N motor nodig had heb ik toen toch maar de zuurverdiende spaarcentjes aangesproken en een commerciële turbine gekocht.

Nadien huisje gekocht, verbouwd, nog verbouwd, meer verbouwd... Het is nu onderhand tijd om schop en truweel terug in te ruilen voor draaibank en puntlasmachine.

Om destijds de bouwtijd zo kort mogelijk te houden had ik een aantal kant en klare onderdelen aangekocht zoals het diffuser van Dieter Albisser en de verbrandingskamer had ik bij Frank gekocht.
Volgens Frank zou het de verbrandingskamer zijn die destijds in hun Raptor werd gemonteerd.

Een aantal aanpassingen die we toen hebben veranderd ten opzichte van de originele plannen zijn:

1. Het NGV schuift over de astunnel in plaats dat het zit vastgeschroefd op de tunnel. Volgens mij brengt een vastgeschroefd NGV meer warmte op de astunnel en het achterste lager dan wanneer de twee onderdelen kunnen schuiven en het vaste punt van de motor vooraan zit. Heb twee maal een KJ66 en JG100 motor waar dit systeem van montage zich heeft bewezen, dus vandaar toegepast op deze motor. Theorie is misschien ondertussen achterhaald maar is niet direct te veranderen in deze motor zonder ingrijpende veranderingen.
2. Het voorste lager zit gevangen in twee o-ringen maar de zitting in de astunnel werd vergroot naar 22.10 mm. Dit maakt dat het lager alleen de o-ringen raakt en niet de astunnel. Deze manier van voorste lagerzitting heb ik ooit van Eddy Faust overgenomen. Bij mijn JG 100 werkt dit ondertussen al meer dan 15 jaar perfect, echter bij deze motor niet. Het heeft er voor gezorgd dat het compressorwieltje tijdens de tests twee maal is aangelopen, zelfs met een perfect gebalanceerde rotor, hier moet ik dus van afstappen.
3. De koeling van beide lagers verloopt via een schuin geboord gat van 5 mm in de achterkant van het diffuser, hier hetzelfde, goed resultaat bij andere motoren.
4. Hoeveelheid brandstof voor de smering wordt geregeld door een opgerold messing buisje van 1 mm OD dat aan de achterkant van het diffuser is bevestigd. 10 % van de brandstof wordt gebruikt voor de smering van de lagers. Volgens mij is dit toch wat aan de rijkelijke kant want ik kan me nog herinneren dat er brandstof uit de bevestigingsboutjes van de mantel lekte wanneer het toerental boven de 100k ging. Op deze plek kan alleen maar brandstof komen omdat het voorste lager de brandstof flow niet kan verwerken en een deel wordt weggeslingerd langs de achterkant van het compressorwiel door het diffuser. Dus vermoedelijk toch iets ondernemen om minder smering te voorzien.

1. De motor is toen tijdens een aantal tests naar 120000 tr/min gedreven om de vooropgestelde18 kg stuwkracht te halen, dit lukte, echter aan een veel te hoge EGT van +800°C. ondertussen is geweten dat 18 Kg voor het originele compressorwiel van de UT 160 toch misschien een beetje te veel is.

Het laatste jaar heb ik al heel wat informatie gelezen op verschillende fora zoals de draadjes van Gerald, dit is een schat aan informatie. bedankt iedereen om dit te delen!
De180N is ook geen must meer, al wat de motor meer geeft dan 16 KG is meegenomen.

Heb ondertussen voor mezelf besloten om een aantal onderdelen te veranderen voordat er opnieuw getest wordt.

1. Nieuwe astunnel zonder o-ringen, ga nog zien of ik hem al dan niet met stalen bussen voorzie.
2. De hoge EGT heeft vermoedelijk twee oorzaken. De achterste koelgaten van de verbrandingskamer (18 stuks) kunnen nooit naar behoren werken. 6 van de 18 gaten worden steeds voor de helft afgeschermd door de sticks, hoe je de sticks ook verdraaid ten opzichte van de buitenmantel. Had gedacht om een nieuw stukje buitenmantel te maken met 12 koelgaten die groter zijn dan de bestaande 18 zodat de totale oppervlakte hetzelfde blijft. Deze 12 gaten kan ik dan wel perfect tussen de sticks uitlijnen. Denk ook dat de extra (smeer)brandstof die van het voorste lager met de compressorlucht wordt meegenomen een nadelig effect kan hebben. Deze brandstof zal zich vermengen met de lucht en op elke plaats in de verbrandingskamer binnendringen. Vooraan is dit geen probleem maar in de achterste zone wil je geen extra brandstof in de hete gasstroom brengen. Als je de verkleuring van de verbrandingskamer bekijkt lijkt de vlam toch goed aan de voorzijde te beginnen. Misschien later nog proberen om een aantal gaten naar voor te buigen zodat het vlamfront nog ietsje meer naar voor komt. Maar ik zou al met de eerste aanpassingen willen beginnen, meerdere aanpassingen te gelijk uitvoeren is sowieso geen goed idee.

Iemand van jullie die nog andere ideeën of suggesties heeft?
Laat maar komen

Groetjes,
Johan

 

Zo, een heel verhaal! Erg leuk dat je weer aan de gang gaat, zo'n turbine blijft toch altijd interessant!

Wat betreft de achterste gaten, bij sommige motoren werken die 18 gaten maar ik vermoed bij motoren die al de neiging tot kritisch lopen (om welke reden dan ook) die 18 gaten niet helpt. Eén van mijn GR180 heb ik ook gemodificeerd naar 12 x Ø7,5mm gaten wat goed en koel loopt. De andere GR180 heb ik nog de 24 x Ø5,5mm.

Ik gebruik ook stalen zittingen voor de lagers. Alle kleinere motoren (KJ66/GR130) hebben gewon aluminium zittingen en heb ik in begin ook bij GR180 gehad maar dat begon na lange tijd uit te lubberen. Ik heb ze later nog van stalen ringen voorzien, dat gaat best. Gewoon staal, geen speciale harding, is makkelijker te maken. Gat geloof ik gedraaid tot 24mm, dan de aluminium ring inclusief voor/achter zitting op 24,1mm overmaat en er in geperst. Als laatste de nieuwe passing draaien. Die O-ringen heb ik ook wel eens geprobeerd maar bij mij nooit echt lekker gewerkt.

Hieronder wat foto's van mijn 12 gaten kamer en de lager ringen, hoop dat het je iets helpt?

Groetjes,
Gerald

 

Hallo Gerald,

Bedankt voor je reactie.
Misschien zijn 12 gaten van 7.5 mm een beetje te groot voor deze motor.
Op dit moment zijn er 18 van 5.5 mm.
Als ik dezelfde oppervlakte verdeel over 12 gaten kom ik op 6.75 mm.
Kan hier al mee beginnen en zien hoe de temperaturen verlopen, vergroten kan ik nadien altijd nog.
Jouw compressor van de GR 180 zal ook een stukje meer flow hebben dan het standaard wieltje van de UT 160.
Sowieso eerst een nieuwe astunnel en de buitenmantel aanpassen.
Ik hou jullie op de hoogte!

 

Hoi Johan..alweer heel wat jaar terug dat we elkaar bij/met Eddie ontmoet hebben en bezig waren met de experimentele turbines.
Was toendertijd ook Kurt Schreckling ook niet aanwezig ?
Helaas is Eddie paar jaar terug overleden.
Leuk om te zien, dat je weer op dit turbine vlak bezig bent.
Volg je....

 

Groot gelijk, dat is ook het beste, kleiner beginnen en evt stapje voor stapje vergroten.

Mijn 180 zit rond de 19,5kg, net geen 20. Wel moet ik zeggen dat hij bij vol vermogen ook naar de 800 graden toe kruipt, zo tegen de 780. Dat schijnt redelijk normaal te zijn voor deze high performance motoren, kleine behuizing die redelijk uitgeperst zijn. Dat is alleen bij 100%, paar klikjes van gas af en hij duikt meteen onder de 700 graden, 65% zelfs net iets boven 500 graden. Piek vermogen gebruik je normaal gesproken toch niet zoveel, tenminste niet bij schaal vliegen wat ik doe.

 

Hallo Jacques,

Inderdaad, dat is geleden van '97, wat gaat het snel!
Spijtig genoeg heb ik het droevige nieuws van Eddie een paar jaar geleden ook gehoord.
Ik laat je nog een privé berichtje want heb nog altijd een rompje voor jou liggen.
Ga zorgen dat het tot bij jou geraakt.
groetjes!

 

A question
if you insert the steel ring in the bearing seats, do you have to put the viton rings in or not?
thanks

 

Hi,
You can do that but would be less important because the materials of the bearing and bearing carrier are almost the same.
Expansion of these materials is more or less the same.

 

Hallo,

Heeft weer eventjes geduurd maar de voorbije weken een beetje tijd gehad om verder te werken.
Omdat ik bij deze motor toch wel wat problemen had met de lagerzitting van het voorste lager was ik op het forum van de GTBA nog wat bijkomende informatie gaan zoeken.
Altijd leuk om te zien dat je niet de enige bent met technische problemen

Op verschillende fora heb ik een aantal goede ideen gevonden die ik ga combineren in mijn astunnel.

1. Het idee om het voorste lager in een stalen ring te monteren van +/- 30 mm lengte lijkt me wel wat. Het lager wordt in zijn geheel door middel van de stalen bus door de golfring naar voor gedrukt en zal minder hinder ondervinden wanneer de golfring niet exact dezelfde doorbuiging heeft op elk van zijn lamellen.
2. Achter de golfring zit nog een kort stalen ringetje van 5 mm zodat hij niet kan inwerken in het aluminum.
3. Wat ik tevens een goed idee vond was iemand die het achterste lager ook in een stalen bus monteert zodat het lager vastgeklemd wordt tussen astunnel en lagerbus. Omdat mijn astunnel met een schuivende passing in het NGV zit kan ik dit gelijk met de lagerbus uitwerken. De lagerbus zit met een passing op de alu astunnel en wordt met zes schroefjes vastgeschroefd, nadien worden de schroefjes nog geborgd.

Na het schetsen van de astunnel dan maar begonnen met het draaien van de bussen.
Deze onderdelen maak ik van bouten met materiaalsterkte 8.8, dit materiaal is nog makkelijk te bewerken en hard genoeg om een mooi eindresultaat te bekomen als het geslepen wordt.
Alles gedraaid op 0.1 mm overmaat en nadien geslepen.




Nadien tot de conclusie gekomen dat met deze manier van montage de as nooit kan gemonteerd of verwijderd worden alvorens het turbinewiel te verwijderen
Lijkt me een heel gefriemel om bij montage eerst alleen de as te monteren en nadien het turbinewiel, niet dus, over naar plan B!
Toch maar terug de traditionele astunnel waarbij het achterste lager makkelijk kan verwijderd worden.






Ga deze keer wel weer een stalen bus maken die met schroefdraad op de aluminium astunnel wordt geschroefd en met loctide verlijmd wordt, nadien nog een paar borgschroefjes zodat het geheel nooit kan loskomen.
Eerst beide onderdelen op overmaat maken, aan mekaar koppelen en dan op een doorn afwerken waarbij beide lagerzittingen worden gedraaid/geslepen.
Het eindresultaat zal wel iets zwaarder zijn dan een astunnel die volledige vervaardigd is uit aluminium maar hopelijk bied het op termijn een meerwaarde.
Ondertussen de voorste lagerbus al gemaakt, nu begonnen aan de astunnel.




Volgende keer meer...

 

Is het geen optie om de gehele astunnel van staal te maken?
Nu zijn het allemaal losse onderdelen die een ieder voor kleine afwijkingen kunnen zorg.
Enige nadeel, zou gewicht kunnen zijn. Maar op de tekening lijkt de wand vrij dun, zou het dan in gewicht zoveel uitmaken?

 

Zou ook kunnen maar dan wordt het sowieso een stuk zwaarder.
Eén van beide lagerzittingen moet toch steeds in een tweede "spanning" gemaakt worden, wanneer de astunnel volledig uit aluminium is of zoals nu maakt voor dit geen verschil.
In de eerste spanning is de schacht en de voorste lagerzitting gedraaid.
Nu wordt een as gedraaid en geslepen op 0.5/100ste overmaat.
Op deze doorn wordt de astunnel na opwarming overgeschoven waardoor hij vast en perfect in lijn zit, daarna wordt de achterste zitting bewerkt.
Is allemaal wel wat werk, maar daar is het hobby voor

Groetjes

 

Dat slijptool ziet er wel interessant uit, hoe drijf je deze aan?

Grt,
Gerald

 

Hallo Gerald,

Zal morgen nog wat foto's maken, machines staan bij mijn vader.
Voor het inwendig slijpen gebruiken we een DC motortje met lange as op lagertjes dat gebalanceerd is.
Slijpsteenjes gaan van 6 tot 20 mm, kan je ook perfect gebruiken om het geboorde gat in een turbinewiel op maat te slijpen.

Voor het uitwendig slijpen is het een asje met twee standaard 608 lagertjes die ook met een golfring onder voorspanning staan.
Aan de andere kant van de beitelhouder ligt een Mabuchi motor met riemschijfje, een o-ring wordt gebruikt als aandrijfriempje.

Iedere keer wanneer je gaat slijpen en de slijpsteen op de beitelhouder zet wordt het slijpsteentje eventjes rond en recht gezet tegen een fijn diamantvijltje dat vast staat opgesteld.
Op die manier ben je zeker dat het slijpsteentje perfect parallel staat met het werkstuk en over de volledig breedte wordt gebruikt.
De gemiddelde pasdikte bij het slijpen is 2.5/100 in doormeter.
Slijpsteentjes voor het uitwendig slijpen zijn 6 mm breed, ooit eens gekocht op de beurs in Dortmund.

Stuur je morgen nog wel wat foto's.

Groetjes,
Johan

 

Het motortje neemt bij vrijloop ongeveer 35 watt op, belast slijpen wordt dit ongeveer 80 watt (+/-7 Ampère bij 11 Volt).
Het is zeer belangrijk dat je de poriën aan het oppervlak van de slijpsteen open houd.
Wanneer je op een asje begint te slijpen en het volle vermogen van de steen /motortje gebruikt is er geen probleem.
Echter wanneer je bijna op de correcte diameter bent en het afgenomen materiaal minder wordt heeft de slijpsteen neiging om het fijne slijpstof vast te houden.
Op dat moment wordt het oppervlak van de slijpsteen grijs en zie je dat er geen afname meer is.
Wordt dan ook moeilijk om een aangezette pasdikte van soms een paar µ-mm correct weg te halen, dit vergt wat oefening.
Dan dien je met een gereedschapsdiamant een fijn laagje van de slijpsteen weg te halen, een paar 100ste millimeter is voldoende, tot je het oppervlak terug vrij van slijpstof hebt.
Wij doen dit meestal door de gereedschapsdiamant te klemmen in de boorhouder van de losse punt.
Deze methode kan echter alleen als je parallel slijpt. Als je conische stukken slijpt dien je de diamant te klemmen in een verstelbaar statief dat je makkelijk tot voor het slijpsteentje kan brengen.
De stukjes diamant zitten niet allemaal even hoog in het houdertje, kan je zien op de foto, je kiest het hoogste stukje uit en daar laat je het steentje over de volledig breedte voorbijlopen, dan ben je zeker dat het oppervlak volledig recht is.
Het koelen van het werkstuk kan je op twee manieren doen.
Constant koelen met waterreservoir en pomp is een heel geklieder, dit systeem gebruiken we wel bij het draaien van een turbine-as omdat het werkstuk dan perfect koel en recht blijft.
Omdat de materiaalafname bij het slijpen zeer gering is is de opwarming van het werkstuk ook klein. Het gebruik van een plantensproeier met koelmelk is dan voldoende.
Wel steeds een doekje onder het werkstuk leggen om de fijne metaalpartikkels op te vangen, wil je niet tussen de geleiders van de slede.
Draairichting van de slijpsteen is zodanig dat het afgenomen materiaal naar onder gaat en de draairichting van het werkstuk is tegengesteld aan die van de slijpsteen.
Werkstuk dient traag te draaien (een paar honderd tr/min) en de automatische voeding eerder traag, dien je wat met te experimenteren, is afhankelijk van de pasdikte en doormeter wat je slijpt.
Het is geen professionele slijpinstallatie maar met een beetje oefenen krijg je toch een mooi resultaat, het is mogelijk om een as te slijpen waarbij de slag met een meetklok met schaalverdeling 1/1000 mm niet waar te nemen is.
Succes!

 

Hoi Johan ,

Bedankt voor de duidelijke uitleg en foto's en wat een mooi resultaat kun je hiermee behalen !!

Heb je mischien nog een foto van de gereedschapsdiamant en hoe deze opgespannen in is de boorhouder ?, dat is mij niet helemaal duidelijk.
En wat is de het toerental van de slijpschijf / motor ongeveer ?

Groetjes,
Arjan

 

Hallo Arjan,

Is deze foto, is een stalen stift waar stukjes diamant zitten in verwerkt
is eigenlijk een tool om zeer grote slijpstenen rond te zetten.
Als je aandachtig kijkt zie je dat de stukjes diamant aan het kopvlak niet gelijk zitten.
Vandaar is het belangrijk dat het tool de juiste hoek heeft t.o.v. de slijpsteen zodat je maar één puntje diamant hebt wat het oppervlak van de slijpsteen raakt.
Zal proberen dit weekend een filmpje te maken, is meestal makkelijker dan 1000 woorden

Toerental van het slijpsteentje weet ik niet, zal het opmeten.

 

Denk dat je dit tool hiervoor ook wel kan gebruiken, € 18,- bij HBM

 

This diamond tool is the same and costs less, I use them and they are very good, I don't think you can use them to smooth the grinding wheel.
https://www.banggood.com/4312mm-Dia...-p-1085809.html?cur_warehouse=CN&rmmds=search

 

https://www.banggood.com/4312mm-Dia...-p-1085809.html?cur_warehouse=CN&rmmds=search
https://www.aliexpress.com/item/328...earchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_

 

this is very good for rejuvenating the grinding wheel
https://www.aliexpress.com/item/328...earchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_