Heckrotor mit längeren Schrauben und Zusatzgewicht

[floyd]

Hat vielleicht jemand ein Bild von der Montage der Gewichte am Rex?
Uwe

http://home.arcor.de/r.koetting/assets/ ... rexpmg.JPG

[uwe neesen]

Danke! Das könnte ich auch noch mal testen. Kann ja nicht schaden bei den kleinen Hitec's.
Uwe

[mastergizmo]

hi helifans,
ich bin philipp, 26 und studiere maschinenbau.
das ist hier mein erster post; bin eingentlich im nachbaruniversum rcline.de unterwegs.

finde die sache mit den zusatzgewichten ziemlich interessant und habe mir auch schon diesbezüglich ein paar gedanken gemacht und bin zum schluss gekommen, daß man die belastung des heckservos (zumindest für den stabilen schwebeflug) theoretisch auf null bekommen kann.

ich bilde mir ein die vorgänge am heck zu verstehen.

der trick sollte sein die zusatzgewichte NICHT symmetrisch links und rechts an den blatthaltern zu platzieren. (achtung: bei zu großen gewichten könnte man die blattlagerkugellager uberlasten)

ich stelle mir eine inverse methode vor, um die optimalen gewichte zu bestimmen.

1. position der schiebehülse markieren die für den schwebeflug notwendig ist.
2. anlenkung aushängen (heckblätter entfernen ?)
3. rotor auf systemdrehzahl bringen (die schiebehülse wird wohl in eine andere position wandern wollen als markert, wahrscheinlich zur mitte)
4. zusatzgewicht anbringen: und zwar so, daß der resultierende schwerpunkt von den armen der steuerbrücke, blattanlenkungen und zusatzgewichten zusammen mit dem drehpunkt der blatthalter senkrecht auf der welle stehen, wenn sich die schiebehülse in schwebeflugposition befindet.
5. gewicht so lange ändern bis die hülse die vorher markierte (oder ausgemessene) position von alleine hält. (so findet man nach einer weile das gleichgewicht automatisch raus)
6. anlenkung einhängen (heckblätter montieren ?)

soviel zur theorie. ich werde das ganze mal an meinem t-rex testen und berichten.

die frage die noch zu klären wäre: "heckrotorblätter ab oder dran"

ich glaube aber, daß es einen großen unterschied macht, ob man bei der auslegung der zusatzgewichte die heckblätter montiert lässt oder sie abschraubt.
besser natürlich dranlassen, gibt sicherlich die besseren resultate, weil realitätsnäher.

zwar richten sich die blätter automatisch so aus, daß ihr schwerpunkt automatisch im drehpunkt der blatthalter steht und sie somit scheinbar aus der rechnung fallen, aber durch den produzierten schub leiten sie schließlich doch kräfte auf das servo um.

allerdings braucht man so viellicht zu große gewichte wenn man alles kompensieren wollte, und fängt sich vielleicht so ganz andere probleme ein. (stichwort kugellager)

[MichaelS]

Hallo

In diesem Zusammenhang ist vielleicht interessant, dass es möglich ist, durch ein gutes Design der Heckrotorblätter die Kräfte auf das Servo zu minimieren. Um das zu verstehen, muss mann sich klar machen, welche Kräfte das Heckservo überhaupt aufbringen muss. Letztendlich stammen die Kräfte vom Servo vom Drehmoment, dass die Heckrotorblätter über die Blatthalter ausüben. Diese Drehmomente sind "zunächst" abhängig vom Anstellwinkel des Blattes und vor allem von der Position, wo im Profilquerschnitt das Blatt besfestigt ist. Für jeden Anstellwinkel und jedes Profil gibt es nun einen Punkt, wo diese Momente null sind. Wäre das Blatt also dort befestigt, dann müsste das Servo keine Kraft ausüben.
Und die gute Nachricht ist nun die folgende: Wenn das Profil der Heckrotorblätter symmetrisch ist, dan verschiebt sich dieser optimale Punkt bei verschiedenen Anstellwinkeln nicht. Ist das Blatt also so konstruiert, dass die Befestigungsachse in diesem Punkt sitzt, dann sind die Kräfte auf das Servo "theoretisch" null, sie sollten aber sehr klein sein.

Ob typische Heckrotorblätter in dieser Hinsicht optimiert sind, weiss ich allerding nicht, würde mich aber sehr interessieren.

Gruss

Michael

[ecopicv2|fl4sh]

Ich glaube die Fliehkräfte, z.B. durch die Kugelköpfe an den Blatthaltern überwiegen die aerodynamischen Kräfte bei weitem...

[mastergizmo]

natürlich sind blätter bei denen der schwerpunkt, ihr drehpunkt und der drehpunkt der blatthalter eine linie bilden wünschenswert.

somit fallen sie bei der fliehkraftgeschichte bei jedem anstellwinkel aus der rechnung.

in der realität kommen aber noch andere kräfte dazu. (wir fliegen ja nicht im vakuum)
das wäre hauptsächlich der windfahnen effekt, der z.B einen fliegenden pfeil auch eine bestimme fluglage aufzwingt.

das ganze findet auch bei drehenden rotorblättern statt. diese wollen sich bei der rotation so ausrichten, daß der geringste luftwiderstand ansteht.
bei symmetrischen blättern also anstellwinkel 0°

in dieser lage wird aber leider kein schub produziert. wir müssen also eine kraft einleiten um einen bestimmten anstellwinkel zu halten.

das kann zu einem der servo machen, zum anderen auch die besagten gewichte, wenn diese richtig dimensioniert und platziert sind.

[MichaelS]

Da bin ich mir nicht so sicher. Aus zwei Gründen:
1. Die Fliehkräfte nehmen mit dem Abstand zur Welle quadratisch zu, und die Kugelköpfe etc. sitzen ziemlich in der Mitte.
2. Was mir noch wichtiger erscheint: Die Fliehkräfte drücken ja die Kugelköpfe nach aussen, aber dadurch wird ja kein Drehmoment um die Blattachsen erzeugt. Und das Servo "spürt" ja nur die Drehmomente.

Gruss

Michael

[ecopicv2|fl4sh]

sorry, mastergizmo, aber das stimmt so nicht. symmetrische flügelprofile wie sie die heckrotorblätter haben, erzeugen unabhängig vom anstellwinkel kein drehmoment, d.h. sie haben keine tendenz, von sich aus den anstellwinkel zu verändern.

[MichaelS]

@Mastergizmo

Mein Argument hat nichts mit Fliehkräften zu tun gehabt, sondern mit umströmten Profilen mit Anstellwinkeln. Und dass sich die Blätter "automatisch" so ausrichten, dass der Luftwiderstand minimal wird, stimmt auch nicht. Das hängt ganz klar von der Lagerung ab. Wenn man z.B. ein Holzbrett in der Mitte lagert und anströmt, dann hat es bei symmetrische Anströmung keine Tendenz sich "in den Wind" zu drehen.

[ecopicv2|fl4sh]

durch die kugelköpfe entstehen durchaus auch momente um die blattachsen. die kugelköpfe liegen ja außerhalb der blattachsen, d.h. die fliehkraft, die auf den kugelkopf wirkt, wirkt nicht genau in richtung der blattachse, sondern in richtung der verbindungslinie rotorachse - kugelkopf. dadurch entsteht eine kraftkomponente, die senkrecht auch der blattachse steht. und dadurch entsteht wiederum ein drehmoment.

[MichaelS]

@ecopicv2|fl4sh

Ja, da ist schon was Wahres dran. die Frage ist wohl, wie gross der Hebel ist. Wenn ich dein Modell richtig verstehe, dann machen ja die Kugelköpfe kein Moment bei 0° Anstellwinkel, oder?
Man müsste mal versuchen, die Kräfte (und zum Vergleich die aerodynamischen) abzuschäzen. Mit den Kugelköpfen ist das nicht so schwer, beim Auftrieb müsste man mal ein bisschen rechnen.....

[ecopicv2|fl4sh]

wenn man die anlenkung abmachen würde, und die blatthalter alleine laufen lassen würde, dann würden sie sich auf 0° anstellwinkel drehen, genau. die anlenkung macht sich aber bestimmt auch noch irdgendwie bemerkbar und das ist glaub ich ziemlich schwer einzuschätzen. Aber von den größenordnungen her würde ich sagen, der schub des Heckrotors wird so im zwei- bis dreistelligen gramm-bereich liegen. und drehmomente durch die aerodynamik gibts ja wie gesagt theoretisch keine. und im fünfstelligen drehzahlbereich sind glaub ich die fliehkräfte auch bei kleinen massen und abständen zur drehachse schon ziemlich satt.

[MichaelS]

Vorsicht: Durch die Aerodynamik können schon Drehmomente entstehen, nämlich dann, wann die Blatthalterung nicht genau im Druckpunkt ist. Es ist nicht so, dass symmetrische Blätter immer kein Moment machen. Als Beispiel einfach ein Holzbrett (ist symmetrisch) ganz vorne lagern. Das stellt sich dann in den Wind, also gibt es ein Drehmoment.

Michael

[ecopicv2|fl4sh]

ist klar, aber davon sollte man eigentlich ausgehen können. der druckpunkt sollte etwa bei 25% der profiltiefe liegen und das kommt glaube ich ganz gut hin...

[MichaelS]

Wenn hier aber nur ein Fehler von 1mm ist, dann hat man die gesamte Schubkraft des Heckrotors mit einem Hebel von 1mm als Drehmoment wirken. ... Ich muss wirklich mal versuchen abzuschätzen, wie die Verhältnisse sind.....