पानी के नीचे के बॉट के लिए मोटर शाफ्ट में लीक को रोकना


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जब भी एक जलीय वनस्पति का निर्माण करते हैं, तो हमें स्पष्ट कारणों के लिए, रिसाव को रोकने के लिए हमेशा ध्यान रखना होगा। अब, तारों के लिए छेद आसानी से वॉटरटाइट बनाया जा सकता है - लेकिन मोटर्स के बारे में क्या? हम आसानी से आवरण को जगह में सील कर सकते हैं (और आवरण में किसी भी छेद को भर सकते हैं), लेकिन वह हिस्सा जहां धुरा आवरण से मिलता है अभी भी असुरक्षित है।

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मोटर में पानी का रिसाव अभी भी काफी खराब है। मुझे संदेह है कि इस क्षेत्र को ठीक से सील करने का कोई तरीका है, क्योंकि कोई भी ठोस सील धुरी को हिलने नहीं देगा, और कोई भी तरल मुहर (या ग्रीस जैसा कुछ) अंततः बंद कर देगा।

मैं मोटर के चारों ओर दूसरा आवरण डालने की सोच रहा था, शायद शाफ्ट के लिए एक कस्टम रबर छिद्र के साथ। कुछ ऐसा है (खराब ड्राइंग को माफ करें, जीआईएमपी के लिए उपयोग नहीं किया जाता है):

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यह संभवतः रिसाव को रोक देगा, लेकिन घर्षण के माध्यम से टोक़ / आरपीएम को काफी कम कर देगा।

तो, कोई मोटर के प्रदर्शन को प्रभावित किए बिना पानी को मोटर में रिसाव से कैसे रोकता है?

(स्पष्ट करने के लिए, मैं एक विशेष पानी के नीचे की मोटर नहीं खरीदना चाहता, मैं अपनी मोटरों को वाटरटाइट बनाने का एक तरीका पसंद करूंगा)


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आप एक कस्टम छिद्र डिजाइन की जरूरत नहीं है दस्ता सील कंपनियों के साथ ही विशेषज्ञों से भी उपलब्ध हैं। SKF और INA दो ऐसे निर्माता हैं।
हप्तेमेच

जवाबों:


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मुझे यकीन नहीं है कि अगर एक 'एक्वाबॉट' पूरी तरह से सबमर्सिबल वाहन है, या एक सतह है।

यदि यह एक सतह वाहन है, तो आपको बस आरसी नौकाओं को देखने की जरूरत है। वे इसे अच्छी तरह से हल मिल गया है।

नाव प्रोपेलर शाफ्ट

नाव में पानी को प्रवेश करने से रोकने वाली सील को एक भराई बॉक्स (आरेख पर 4) कहा जाता है। यह केवल एक ट्यूब है जिसमें ग्रीस भरा हुआ है। तेल ट्यूब और प्रोपेलर शाफ्ट के बीच की नली में किसी भी पानी के रिसाव को रोकता है। आमतौर पर शाफ्ट और ट्यूब के अंदर के बीच 1 मिमी या इतना अंतर होता है, जिससे यह बहुत सारे ग्रीस पकड़ सकता है। ट्यूब के सिरों में ढीले झाड़ियाँ लगे होते हैं जो शायद ही किसी घर्षण का योगदान करते हैं, लेकिन ग्रीस से बचने से बचते हैं।

यह संभवत: पूरी तरह से सबमर्सिबल वाहनों के लिए भी अच्छा काम करेगा, जब तक कि वे बहुत गहरे नहीं जाते हैं। जैसे-जैसे आप गहराई में जाते हैं, दबाव ट्यूब को पानी के लिए मजबूर करना शुरू कर देगा, तेल को बाहर धकेल देगा और अंततः नाव में पानी छोड़ देगा।

इसका मुकाबला करने का एक तरीका केवल पीछे धकेलना है। स्टफिंग बॉक्स के दूसरे छोर पर हवा का दबाव बढ़ाएं ताकि चीजें संतुलित रहें। ऐसा करने का एक तरीका मोटर और ट्यूब के अंदर के छोर को एक छोटे से सील बॉक्स के अंदर घेरना है। पानी के दबाव से मेल खाने के लिए बॉक्स पर दबाव डालने के लिए एक छोटे पंप का उपयोग करें।

वैकल्पिक रूप से, पानी को आपके लिए काम क्यों नहीं करने देता? एक रबर मूत्राशय के अंदर मोटर को सील करें और इसे नाव के बाहर घर करें। पानी का दबाव मूत्राशय को संकुचित कर देगा ताकि अंदर का वायु दबाव हमेशा दबाव को पूरी तरह से बाहर से मिलाए।


मेरा अंतिम सुझाव मार्क बूथ के समान है । एक मोटर क्यों नहीं बनाई गई जो वाहन के पतवार को पार कर सके। मोटर के मैग्नेट को बाहर रखें, और जहां यह सूखा है उसके अंदर घुमावदार रखें। आप यहां क्या बना रहे होंगे, यह मूल रूप से एक ब्रशलेस मोटर है:

Brushless मोटर

आप इसे एक डक्ट वाले पंखे की तरह बना सकते हैं।

डक्टेड फैन


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एट्रिब्यूशन के लिए धन्यवाद, लेकिन मैं खरोंच से मोटर बनाने के बजाय मैग्नेटिकली कपल्ड ड्राइव की तरह कुछ और सोच रहा था । * 8 ')
मार्क बूथ

दिलचस्प है, धन्यवाद :)। @ मर्क मैं इसके बारे में नहीं सोचा था, या तो, लेकिन अगर आप इसे एक उत्तर में विस्तारित कर सकते हैं तो यह शायद एक अच्छा पढ़ा होगा: डी
मनीषियरथ

कल मैंने एक नली रील के अंदर एक समान "भराई बॉक्स" के साथ काम किया । इसने आश्चर्यजनक रूप से अच्छा काम किया।
डेविड कैरी

मैं इस उत्तर के हिस्से को हटा देता हूं जो गहराई से आने वाले दबाव को संतुलित करने के लिए सक्रिय रूप से हवा को पंप करने का सुझाव देता है। पानी के नीचे वाहन उद्योग में उपयोग किए जाने वाले बेहतर और अधिक सुरुचिपूर्ण समाधान बस एक असंगत तरल (आमतौर पर किसी प्रकार का तेल) के साथ मोटर आवास को भरने के लिए है।
इयान

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आप एक चुंबकीय युग्मित ड्राइव पर विचार करना चाह सकते हैं । अपने प्रोप में टॉर्क को संचारित करने के लिए एक चुंबकीय युग्मन के साथ एक मानक मोटर का उपयोग करें।

इससे आपकी मोटर आपके वाहन के अंदर पूरी तरह से सील हो जाएगी:

चुंबकीय रूप से युग्मित ड्राइव

से एरिक Stackpole के लेख ऊपर उल्लेख किया है। बिना अनुमति के उपयोग की गई छवि, लेकिन अटेंशन के साथ।

यह समाधान या फिर भी उपयुक्त नहीं हो सकता हो सकता है, टोक़ आप संचारित करने की जरूरत पर निर्भर करता है, लेकिन खुले पानी के उपयोग के लिए विशिष्ट लाभ है कि यह है है टोक़ सीमित कर दिया। दूसरे शब्दों में, यदि आपका प्रोप जाम हो जाता है और आपने उपयुक्त मोटर और कपलिंग टॉर्क का चयन किया है, तो आपके मोटर के जलने से पहले कपलिंग खिसक जाएगी ।

मैं विशेष रूप से एरिक्सन समाधान को पसंद करता हूं क्योंकि यह एक साथ टोक़ को प्रोप तक पहुंचाता है, शाफ्ट पर प्रोप को केंद्रित करता है और शाफ्ट के साथ प्रोप को केंद्र करता है। डिजाइन का एक सुरुचिपूर्ण टुकड़ा जो कई समस्याओं को एक साथ हल करता है।


अच्छी तरह से यह सबसे अच्छा समाधानों में से एक है, जब तक कि मैग्नेटिक्स अपने चुंबकीय क्षेत्र को खो देते हैं :)) मुझे लगता है कि अगर मोटर में गियर की कमी नहीं है, तो आंतरिक ट्यूब मैग्नेट के स्थान पर एक स्टेटर बनाया जा सकता है। वैसे भी यह ब्रश-कम मोटर को माउंट करने जैसा होगा, इसलिए इसकी सादगी और दक्षता के बीच संतुलन होगा। यदि मोटर में कमी गियर है, तो यह तरीका है, अधिकांश भागों को एक मुहरबंद तरीके से रखना।
डिएगो सी नस्सिमेंटो

@DiegoCNascimento ठीक है, आप आंतरिक और बाहरी चुंबक रिंग के बीच फेरोमैग्नेटिक लोहे के टुकड़ों को जोड़कर एक चुंबकीय गियरबॉक्स भी बना सकते हैं। अंदर (या बाहरी) चुंबक पोलपेयर के टुकड़ों की संख्या चुंबक पोल जोड़े के बाहरी (या आंतरिक) संख्या के बराबर होनी चाहिए। एक और कदम एक एकीकृत चुंबकीय गियर होगा (मोटर जो चुंबकीय गियरिंग को रोजगार देता है)। उद्योग के अनुप्रयोगों को एक सीलबंद वातावरण की आवश्यकता होती है जो कभी-कभी स्टेटर और रोटर के बीच एक सिलेंडर को भी नियोजित करते हैं। लेकिन हाँ, हम केवल शौक अनुप्रयोगों के बारे में बात कर रहे हैं :-)।
वाल्यकु

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यदि आप इसे करने के लिए एक बहुत ही सस्ते तरीके की तलाश कर रहे हैं (जैसा कि, शैक्षिक बजट सस्ता), तो सी पर्च आरओवी निर्माण मैनुअल की जांच करें

पूर्ण प्रकटीकरण, मैं एमआईटी लैब में काम करता था जो इस शैक्षिक कार्यक्रम का नेतृत्व करता था।

उस पीडीएफ के पेज 9 पर यह बात शुरू होती है कि एक फिल्म कनस्तर और टॉयलेट कटोरे के मोम के साथ एक हॉबी मोटर को कैसे जलाना है। पूरा आवास जलमग्न रहता है और हम कुछ मामलों में इसे 20 या 30 फुट गहराई तक ले गए हैं।

पॉट हॉबी मोटर

बिल्ड वास्तव में बहुत सीधा है; हम जूनियर हाई और हाई स्कूल के बच्चों को बनाने में बहुत मदद करते हैं और मैं ऐसी घटना को याद नहीं कर सकता जहाँ सील अविश्वसनीय हो।


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इन पर बस एक ध्यान दें: जबकि यह एक मुख्य रूप से विश्वसनीय डिज़ाइन है और मेरी टीम के लिए अब तक बहुत अच्छा काम किया है, आपको नियमित रूप से इनका उपयोग करने की आवश्यकता होगी या वे घेराबंदी करेंगे। अन्यथा, हमने इस डिजाइन के साथ अब तक लगभग 6 आरओवी (कुल 18 मोटर्स) का निर्माण किया है और केवल दो बार सील विफल रही है।
नैट कोपेनहेवर

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सभी सील लीक। यदि आप मोटर को घेरने में सक्षम हैं, ताकि शाफ्ट एकमात्र निकास बिंदु है, तो मोटर को कम चिपचिपाहट रहित प्रवाहकीय तेल जैसे खनिज तेल से भरें। यह सील के पार दबाव के अंतर को बहुत कम कर देता है।


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मोटर को तेल से भरने के अलावा मोटर से तेल से भरे एक लचीले मूत्राशय (गुब्बारे की तरह) को संलग्न करना है। जब मूत्राशय को पानी के संपर्क में लाया जाता है, तो यह मोटर में दबाव को बाहरी दबाव के साथ संतुलित करने की अनुमति देगा, जिससे दबाव ढाल को रोका जा सकेगा अन्यथा मोटर में पानी चला जाएगा।
brnd4n

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इसे ले लो इसके लायक है, मैं निर्माता Faire में OpenROV बूथ के बगल में था और उनका जवाब था 'इसे लीक होने दें और बाद में इसे सूखने दें'। उन्होंने कहा कि वे आश्चर्यचकित थे कि मोटर में पानी घुसना उनके लिए समस्या का कारण नहीं था।

'बेशक मैंने खुद यह कोशिश नहीं की है और हो सकता है कि मैंने उन्हें मिस कर दिया हो - या शायद उनके लिए अभी तक कुछ भी विफल नहीं हुआ है :-)

यह हालांकि सस्ते मोटर्स के साथ शुरू करने और देखने के लिए कि क्या आपका अनुभव उनके साथ मेल खाता है ...


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मेरी दूर से नियंत्रित नौकाओं में से एक पर, मैंने इस डिज़ाइन का उपयोग किया ...

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नीली डिस्क फ्लाईव्हील हैं। वे हरे रंग की छड़ से जुड़े होते हैं जो एक लचीली, जलरोधी झिल्ली के दोनों ओर झुके होते हैं। झिल्ली आवरण के दोनों किनारों पर तय की जाती है, इसलिए यह गति को संचारित करेगा, लेकिन यह पानी के माध्यम से नहीं जाने देगा।


मैं एक झिल्ली ड्राइव पर भी सोचता हूं (हालांकि झिल्ली में एक रैखिक आंदोलन बेहतर होगा। लेकिन समस्या यह है कि पानी के दबाव के साथ, झिल्ली को अंदर ले जाने के लिए मजबूर किया जाएगा मोटर को केवल झिल्ली को हिलाने के लिए कोई टोक़ के पास नहीं है। यह हो सकता है। दबाव के बल को कम करने के लिए छोटा हो, लेकिन इतना छोटा और यह बहुत कम MTBF होगा।
डिएगो सी Nascimento

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मैं अन्य पदों में सभी सुझावों को लेकर आया हूं। मुझे समझ में नहीं आता कि लोग जटिल और महंगे समाधान क्यों सुझा रहे हैं जो संभव नहीं है।

मोटर को सील करने या इसे आईपी 68 बनाने के लिए एक यांत्रिक मुहर सबसे सरल उत्तर है। हम इस मोटर का उपयोग समुद्र के पानी में 20 मीटर की गहराई तक कर सकते हैं।

निर्माण एक WET गड्ढे की तरह है।

इस तरह के मोटर का उपयोग सीवेज सबमर्सिबल पंपों में किया जाता है जो पानी में 20 मीटर की गहराई तक काम करते हैं।

ऐसी सील की लागत भी बहुत कम है।


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कौन से समाधान संभव नहीं हैं, और क्यों (यह देखते हुए कि उनमें से कुछ वर्तमान में लागू किए गए हैं, और उपयोग में हैं)? किस तरह से एक यांत्रिक मुहर एक भराई बॉक्स से अलग है ?
इयान

वैसे, मुझे पता है कि यह एक पुरानी पोस्ट है, लेकिन मुझे यह सवाल एसई रोबोटिक्स साप्ताहिक समाचार पत्र में मिला है, और मुझे स्टफिंग बॉक्स और मैकेनिकल सील के साथ लगभग 6 साल का अनुभव है , इसलिए मुझे लगा कि मैं टिप्पणी करूंगा। एक भराई बॉक्स एक ट्यूब है, जो शाफ्ट से व्यास में बड़ा है, जिसके माध्यम से शाफ्ट गुजरता है। आपने ट्यूब में एक सीलर ("सामान") डाला, फिर इसे तब तक सेकें जब तक कि यह शाफ्ट के खिलाफ इतना कड़ा न हो जाए कि आपको कोई लीक न मिले। मुहर आमतौर पर मोम या तेल संसेचित कपड़े का कुछ रूप है।
चक

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भराई बॉक्स के साथ, सतह खत्म या परिशुद्धता पर कोई आवश्यकता नहीं है जिसके साथ भाग बनाया गया है। नकारात्मक पक्ष यह है कि आप पैकिंग सामग्री को संपीड़ित करते हैं जब तक कि यह शाफ्ट को निचोड़ नहीं लेता है ताकि कोई तरल पदार्थ न गुजर सके - यह आमतौर पर शाफ्ट को घुमाने के लिए सामान्य रूप से आवश्यक टोक़ की एक बड़ी मात्रा को जोड़ता है। एक यांत्रिक मुहर उन जमीनों को एक साथ मैश करने के लिए एक सील और एक वसंत प्रदान करने के लिए सटीक जमीन (lapped) चेहरे का उपयोग करता है। @Deepak उल्लेख करने में विफल रहा है कि यांत्रिक मुहरों को लीक करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और एक स्नेहन द्रव की आवश्यकता होती है।
चक

मैकेनिकल सील का उपयोग उच्च परिशुद्धता की उच्च डिग्री के लिए निर्मित भागों में किया जाता है, इसलिए वे उस परिशुद्धता का लाभ उठाते हैं और लीक को रोकने के लिए बहुत, बहुत सपाट चेहरों पर भरोसा करते हैं , जैसे कि स्टफिंग बॉक्स के विपरीत, जो लीक को रोकने के लिए बहुत सारे दबाव पर भरोसा करते हैं। जैसा कि ऊपर कहा गया है, सील को आम होने से रोकने के लिए यांत्रिक मुहरों को एक चिकनाई द्रव धारा की आवश्यकता होती है ; यह आमतौर पर जो भी तरल पदार्थ पंप किया जा रहा है (ये आमतौर पर इस कारण से पंपों में उपयोग किया जाता है)। आप एक सील जल प्रणाली जोड़ सकते हैं, जहां आप यांत्रिक मुहर के माध्यम से बाहर से पानी पंप करते हैं, लेकिन यह भी जटिल है।
चक

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मैं ठीक-ठीक समझता हूँ कि तुम किस बारे में बात कर रहे हो। मैं अपना खुद का आरओवी विकसित कर रहा हूं जिसमें एक ट्रैक सिस्टम होगा और समुद्र तल पर क्रॉल होगा। अगर मैं अपनी मोटर को आपके ROV में एक उच्च बिंदु पर रखने का सुझाव दे सकता हूं, तो नीचे गियर ड्राइव के साथ, आप एक दबाव वाली वायु प्रणाली स्थापित कर सकते हैं जो कक्ष में हवा को अनुमति देगी क्योंकि ROV अधिक गहरा होता है। इसे एक शौचालय के कटोरे की तरह समझें, क्योंकि यह जल स्तर बढ़ने पर हवा की अनुमति देता है। मैंने इसी मुद्दे के बारे में सोचा है और यही मैं लेकर आया हूं। एक एयरगन से एक CO2 कारतूस और एक घर में बने दबाव वाल्व (शौचालय के कटोरे से विचार) का उपयोग करना जितना गहरा होता है, उतना ही अधिक हवा पानी को कक्ष में प्रवेश करने की अनुमति देती है। वाल्व स्थापित होने के साथ, यह अधिक हवा का परिचय देता है, जिससे पानी को विद्युत मोटर से दूर रखा जाता है।


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मेरे अंडरवाटर रोबोट में स्थापित सरल डीसी मोटर्स अभी भी बिना किसी मुहर के, एक वर्ष से (थोड़ा अधिक शोर के साथ) चल रहे हैं।

12 वी का वोल्टेज इतना अधिक नहीं है, इसलिए भले ही बिजली टर्मिनलों को पानी में डूबा दिया जाए, पानी तब तक अपने आप में बहुत अधिक प्रवाह नहीं करेगा, जब तक कि यह नमकीन न हो।

जैसा कि वर्तमान कम से कम संभव प्रतिरोध के मार्ग से बहता है, अधिकांश वर्तमान अभी भी मोटर वाइंडिंग से गुजर रहा होगा, हालांकि पानी की उपस्थिति रस्टिंग का कारण बनती है जो मोटर के ब्रश को नुकसान पहुंचाएगी और इसलिए अधिक शोर और घर्षण होगा।


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ट्रैक किए गए आरओवी / टॉयलेट-बाउल उत्तर पर विस्तार करने के लिए, एयरगन कारतूस की जटिलता के बिना समान हासिल किया जा सकता है, अगर मोटर चैम्बर में पर्याप्त उच्च स्थिति में है: जैसे ही पानी प्रवेश करता है, यह ऊपर फंसे हवा को संपीड़ित करता है, इसके आधार पर चैम्बर की ऊंचाई पर, आरओवी की गहराई (और द्रव का घनत्व), कुछ बिंदु पर दबाव बराबर हो जाएगा और आगे द्रव के प्रवेश को रोक देगा।


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मैं स्कूल साइंस प्रोजेक्ट के हिस्से के रूप में एक जलमग्न जल पंप बनाना चाहता था। मुझे वास्तव में एक सामान्य डीसी मोटर और इसके शाफ्ट को पानी के सबूत बनाने में एक कठिन समय था। मैं बुरी तरह से विफल रहा। बाद में मैं एक विचार लेकर आया। मैंने मोटर से शाफ्ट और मैग्नेट को हटा दिया। मैंने शाफ्ट में कॉइल और संलग्न चुंबक को हटा दिया। एक छोटे से पीवीसी पाइप के टुकड़े का उपयोग करें और इसे कुंडल करें। कुंडलित पीवीसी पाइप के अंदर शाफ्ट रखें। अब जब आप कॉइल में एसी करंट पास करेंगे तो शाफ्ट घूमेगा। तो अब आपको घूमने वाले शाफ्ट का सबूत नहीं देना होगा लेकिन दीवार में बने तार के छेद जो बहुत आसान है।

अब कॉइल पानी के सबूत हैं और शाफ्ट के पास शॉर्ट पाने के लिए कोई कॉइल और इलेक्ट्रिक सर्किट नहीं है। पानी के नीचे सिर्फ मैग्नेटिक क्षेत्र।

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