Calcul de compression d'air

bonjour, j ai en projet de controller indépendamment le débit d'air de 64 electrovannes formant un damier de 1m50x1m50

L idée est de créer des mouvements de jets des animations de jets, et des dessins, fonction de l ouverture des buses.

j aimerais savoir comment calculer le/les compresseurs dont j ai besoin et le débit nécessaire pour ne pas faire fuir tout l air du système. Chaque jet durera max 1 seconde, et serait plutot de l ordre du 10eme de seonde voir moins en durée.

Concernant la tuyauterie: je suis sur du 6mm en diametre interieur.

karistouf:
bonjour, j ai en projet de controller indépendamment le débit d'air de 64 electrovannes formant un damier de 1m50x1m50

L idée est de créer des mouvements de jets des animations de jets, et des dessins, fonction de l ouverture des buses.

j aimerais savoir comment calculer le/les compresseurs dont j ai besoin et le débit nécessaire pour ne pas faire fuir tout l air du système. Chaque jet durera max 1 seconde, et serait plutot de l ordre du 10eme de seonde voir moins en durée.

Concernant la tuyauterie: je suis sur du 6mm en diametre interieur.

bonsoir
c'est surement un projet interessant, mais ça manque bougrement à ce stade de precision et de dimensionnement, et le premier parametre est quel doit etre le debit unitaire désiré sur un point en litres/minute ?
ça permettra déjà de degrossir

bonjour Artouste !!! et bien c est là où je poste :wink:

je n' en sait fichtrement rien ! je fais partie de la famille des non electroniciens :wink:

le type de vannes: http://www.robotshop.com/valve-a-air-electrosysteme-flexinol-dynalloy.html

http://www.robotshop.com/PDF/Electrostem(tm).pdf

l idée est de projeter du sable vers le haut, max 40 cm de haut. pour l instant je me suis concentré sur le controle des vannes, qui sont vraiment très simples à PWMer.

je me posais donc la question des circuits d'airs séparés ( par 8x valves ? ). Et de tenir un jet puissant pendant une seconde max.

karistouf:
je fais partie de la famille des non electroniciens :wink:

Je suis électronicien et j'en aucune idée XD
C'est pas plutot un gars de la mécanique des fluide qu'il nous faut là ? $)

Moi après PV=nRT j'ai tout oublié.....

karistouf:
bonjour Artouste !!! et bien c est là où je poste :wink:

je n' en sait fichtrement rien ! je fais partie de la famille des non electroniciens :wink:

le type de vannes: http://www.robotshop.com/valve-a-air-electrosysteme-flexinol-dynalloy.html

http://www.robotshop.com/PDF/Electrostem(tm).pdf

l idée est de projeter du sable vers le haut, max 40 cm de haut. pour l instant je me suis concentré sur le controle des vannes, qui sont vraiment très simples à PWMer.

je me posais donc la question des circuits d'airs séparés ( par 8x valves ? ). Et de tenir un jet puissant pendant une seconde max.

sauf à m'etre planté dans les calculs et conversions (c'est toujours possible)
une valve peut travailler sous ~5 Bar et débiter en condition nominale/normale = ~4l/mn
ce n'est pas beaucoup même si tu groupe par 8

C'est une idée qui part de zero ou il y déjà de l'existant ?

apres les flexinols ont intérét à etre mis en serie pour pouvoir les commander plus facilement en tension : une unité demande ~ 0.9V sous 0.75 A

Tu a déjà joué en reel avec ces petites valves ?

Je pats de rien, j ai 6 vannes un petit compresseur 1l 4 bars et du tuyau :wink:
Les vannes sont livrees avec un regulateur pour fonctionner sur du 5v. Je les cables donc solo.

4l par minute c est peu. Si je mets un compresseur plus gros derriere ?

karistouf:
Je pats de rien, j ai 6 vannes un petit compresseur 1l 4 bars et du tuyau :wink:
Les vannes sont livrees avec un regulateur pour fonctionner sur du 5v. Je les cables donc solo.

4l par minute c est peu. Si je mets un compresseur plus gros derriere ?

bon , déjà mets un lien vers le regulateur de commande , parce que tu a évoqué du PWM .
4l/mn c'est ce que j'ai calculé à partir du datasheet issu de ton lien.
http://www.robotshop.com/PDF/Electrostem(tm).pdf
pression max ~ 5 bars (75 PSI)
deplacer du sable à 40 cm de hauteur avec ça me semble "illusoire"
ton compresseur c'est quoi ?
un petit truc avec un reservoir d'1l ?

Je commandes via un irl540
Le regulateur fourni faut que je scannes la doc, le controle est nickel.
Je pilote via une connexion ethernet une uno surlaquelle sont branches les irl
Je dois avoir un vingtieme de secondes de latence entre l emission et l action de lavanne, qui ferme completement et module assez bien le debit.
Oui c est un compresseur a pas cher pour des tests, un compresseur pour aerographe http://www.louisexpress.com/shop/product_info.php?products_id=948&utm_campaign=googlebase_948&utm_source=googlebase&utm_medium=free&sa=X&ei=-xasT7-iLqWd0QX7ppTfAQ&ved=0CHIQgwgwCDgK

En allant chercher les refs j ai vu que la pression de travail etait a 1.7 bar

Si j imagine que je controles par ex 8 ouvertures de valves en simultanne y a t il une formule qui puisse m aider a evaluer mon besoin de pression? J ai pas trop envie d acheter des compresseurs au ptit bonheur:-)

karistouf:
Je commandes via un irl540
Le regulateur fourni faut que je scannes la doc, le controle est nickel.
Je pilote via une connexion ethernet une uno surlaquelle sont branches les irl
Je dois avoir un vingtieme de secondes de latence entre l emission et l action de lavanne, qui ferme completement et module assez bien le debit.
Oui c est un compresseur a pas cher pour des tests, un compresseur pour aerographe http://www.louisexpress.com/shop/product_info.php?products_id=948&utm_campaign=googlebase_948&utm_source=googlebase&utm_medium=free&sa=X&ei=-xasT7-iLqWd0QX7ppTfAQ&ved=0CHIQgwgwCDgK

En allant chercher les refs j ai vu que la pression de travail etait a 1.7 bar

Si j imagine que je controles par ex 8 ouvertures de valves en simultanne y a t il une formule qui puisse m aider a evaluer mon besoin de pression? J ai pas trop envie d acheter des compresseurs au ptit bonheur:-)

ne raisonne pas pression, mais débit possible pour ce que tu veux faire.
La pression admissible et le debit max supportés par les valves sont contraints par sa construction.

compile bien tes infos et mets des liens vers des docs exploitables, ce sera plus facile pour tous de t'aider :grin:

Ok j essayes de faire un topo demain.
Ca me fera avancer :wink: mais ca va etre vague ....

Peux tu m expliquer la difference d approche debit comPression?
J ai discute avec des gens de differents milieux et 5 bars semblait quelque chose de faisable pour soufler par en dessous du sable
Donc la question du debit m interpelle....

Sinon cote tests ce petit compresseur m a permis de voir que je controllais sans souci les vannes. En solo. Une par une. Je compte passer par un tlc5490 pour controler tout cela.

karistouf:
Je compte passer par un tlc5490 pour controler tout cela.

Le TLC5490 est un driver de LED à courant constant.
Je sais que certains s'en servent pour des servo mais de là à piloter des electro-vannes....

Peux tu mesurer le courant de commande nécessaire par électrovanne ?

Pardon je n ai pas ete clair et precis:

Uno > tlc > irl > vanne

L irl apporte la puissance.
Chaque electrovanne a besoin de 750ma.

Ici le régulateur fourni avec les flexinols sous forme d'un petit boitier.

Ok , donc , pour résumer le projet:

  • un plateau surlequel est déposé du sable

  • en dessous 64 vannes flexinol pour projeter le sable vers le haut, et souffler la poussière

  • Ces vannes sont posées en damier, et écartées de 10cm chacune

  • il s'agit de sculpter / dessiner le volume de poussière / sable en créant du mouvement d'air en activant déactivant l'ouverture des vannes

  • ces vannes font un diamètre de 7,5mm, elles sont données pour 5 bars.

  • elles sont fournies avec un régulateur qui évite les surtensions au fil.

  • l'alim générale est une alim PC sortie 5v

  • le synoptique de commande: UNO ethernet > TCL > IRL pour PWMer chaque vanne. Tout ca fonctionne.

  • 2 circuits d'airs séparés pour permettre une pression intègre dans certaines animations

  • Le tubage pour faire le circuit d'air est en tube d'alimentation essence automobile, blindé, diamètre intérieur 6mm. Pas d'indication de pression, mais c est du costaud.

  • les compresseurs devront être "silencieux", ils seront déportés, de façon à éviter les bruit de moteurs.

Animations:

  • l'image fournie en exemple.jpg montre ce que je veux pouvoir faire en parcours d' "ouvertures".

  • chaque case représente l'une des vannes. Orange= ouverte.

  • chaque grille montre un état, un pas d'état, comme dans un chenillard lumière sauf que là ce sont des vannes.

  • il m est possible de refermer entre chaque pas d'animation les vannes, de façon à reprendre de la pression, si nécessaire.

  • l'ouverture maintenue d'une vanne est envisagée à 1/10eme de seconde, et le max une seconde.

  • il est possible que j'ai besoin de faire une ouverture simultannée de 8 ( une rampe complète)

  • le nombre de vannes ouvertes simultanément pourrait être de 16, pour permettre des dessins de formes ( d'où les deux circuits compresseurs )

Voilà où j'en suis.

J'ai besoin d'un coup de main pour m'aider à appréhender concrètement le circuit d'air: volume, débit etc...

Les compresseurs silencieux vont de 800 à 1600 euros, donc je ne peux pas me permettre d'essayer le matériel à l'aveugle et de voir ( ce que je fais avec du code et les vannes).
J'ai plutot une approche empirique, je ne suis pas matheux, donc si quelqu un a des bases dans ce domaines, j'achètes un cours :wink: et tout conseil :wink:

Hello tous

beau projet - j'ai vu, il y a pas mal de temps, quelque chose de similaire mais avec de l'eau, et commandé à la main...

2 ou 3 réflexions :

tu parles de temps d'action de 0.1 s à 1 s; il me semble que le flexinol est moins réactif (vu sur la doc en lien: ouverture environ 1 s, fermeture environ...de 0.1 s à 14 ou 17 s selon le diamètre)
tu as peu être déjà testé.

pas d'inquiétude sur le sable qui pourrait entrer au repos dans les vannes ?
as tu prévu une "bulle" pour éviter de te retrouver sans sable, ou bien c'est à l'air libre ?

j'ai sur un compresseur du tube cristal armé qui tient au moins 6 bars, peut être moins cher que le tube essence,
mais plus raide - trouvé en gsb.

Les compresseurs silencieux vont de 800 à 1600 euros, donc je ne peux pas me permettre d'essayer le matériel à l'aveugle

à la sourde éventuellement :.
pour les test, sans calculs vu que j'y connais pas grand chose, je tenterais avec un compresseur standard, en prêt, au pire en location.
En prenant un 100 ou 200 l, tu devrais pouvoir estimer le temps de fonctionnement possible avant recharge.
Tout dépend de la longueur de ton animation et du nombre de cycles prévus.

je suis, c'est rigolo - nico

En pneumatique quand le débit d'air fait a yoyo comme ça il est important d'avoir avant tout une "grosse" réserve d'air, et que les tuyaux d'alimentation soient dimensionnés généreusement.
Les phénomènes de rebonds de pression dans le tuyaux d'alim et les pertes de charge jouent bien plus que la puissance du compresseur.
La qualité de la réalisation de la "nourrice" qui alimentera tes 64 vannes a bcp plus d'influence sur le résultat final que le compresseur.

Tes 64 EV, c'est une matrice de 8x8 ?

hello nico, et merci des retours :wink: oui l idée m amuse énormément. C'est une idée, donc il faut mettre en oeuvre, et voir ce que j'arrive à faire avec.

concernant les vannes, elles ferment/ouvrent completement en je pense ( à la louche ) 0.1s.
J espère moins, en tout cas, c'est ce que j arrive à identifier entre l envoi de la donnée et l action. je pense que je peux descendre plus bas en allégeant mon script ( il y a un filtrage protocole, la chaine UDP fait 576 bytes), à voir...
En tout cas leur réponse est quasi immédiate.

Elles sont graduables, et la différence de débit est relativement bien sensible sur une plage de 70%. le haut de courbe ( j envoi un signal de 0 à 255) est moins sensible. La diféfrence de réponse est pas vraiment sensible de 70 à 100 .

Concernant le sable, je pensais passer par des tamis et des entonnoirs , y a tout à chercher. Mais çà c est une fois la chaine d air mise en place. ( step 2)

Le projet est prévu pour etre vu de près, et le tablier final sera plus grand. faudra que j invente un truc pour ramener le sable. ( step 99 :wink: )

Tube essence: "pas très cher": 6,5 euros le mètre. Tube cristal armé: les colliers que j aies fonctionnent pas dessus, ca ne fait pas le job , contrairement au tub essence armé 5 la je crois que j ai bien trouvé :wink: )

bonjour MiGaNuTs , oui c est posé comme une matrice . et vu les termes que tu emploies, je suis sur que tu vas pouvoir m'aider :smiley:

Donc tu parles de de bombonnes remplies disposées dans les circuits ?

Quand tu parles de nourrice, c est comme les poulies ? Une Grosse jonction sur laquelle se branchent des petites jonctions ?

karistouf:
hello nico, et merci des retours :wink: oui l idée m amuse énormément. C'est une idée, donc il faut mettre en oeuvre, et voir ce que j'arrive à faire avec.

bonjour
avant de partir sur 64 voies , a tu déjà testé en réel l'effet produit par une seule vanne ?
je ne suis pas un spécialiste de la mécanique des fluides , mais avec les specifs des vannes, j'ai plus qu'un gros doute quand à faire s’élever du sable à 40 cm de haut, voir même à 5.
les carrés de ta table sont fermés en hauteur sur les cotés= ce sont des tubes carrés ou le flux d'air debouche juste au centre de chaque carré ?

déjà pour dimensionner je testerais une vanne en simple ON/OFF avec ton petit compresseur en injectant l'air au petit bout d'un petit cone dans lequel je poserais une simple balle de ping-pong, la hauteur atteinte par la balle au dessus du cone permettra déjà empiriquement d'extrapoler.

d'apres le datasheet et sous les conditions de pressions acceptées par la valve le debit tourne autour de 1 (US)gpm soit ~
0.063 litres/seconde
3.80 litres/minute

hello artouste,
pour l instant j ai un compresseur qui me délivre 1,4 bars, sans pas grand chose en réserve. difficile de faire des essais descents sans s'équiper un minimum... (on en revient toujours à ce fichu: comment calculer histoire de ne pas se ruiner pour rien :wink: )

Les valves sont petites. Elles sont positionnées dans le plateau. La vue de la matrice est par dessus.

Pour être plus clair, le dispositif est un peu comme un jeu de solitaire , chaque valve étant placée dans un creux. J'envisage de poser des buses qui "pincerons" le flux pour plus de force, si besoin.

d'apres le datasheet et sous les conditions de pressions acceptées par la valve le debit tourne autour de 1 (US)gpm soit ~
0.063 litres/seconde
3.80 litres/minute

tu veux dire qu'un ballon de 50 litres délivrera, si une seule vanne est laissée ouverte, le débit d'air 50/3.8 minutes ? A pression constante ?