Heavy Load X8

[999alex]

Hallo @ all!

Da wir hier ja langsam mehr Multicopterpiloten als Helipiloten haben möchte ich euch mein neues Projekt vorstellen!
Ich fliege seit über 3 Jahren Heli, was auch ganz gut klappt, allerdings bin ich nicht unbedingt das was man ein ModelBAUER nennen würde
Dennoch habe ich es mir zum Ziel gemacht einen Octocopter Rahmen selbst zu entwickeln!
Ich hoffe hier ein paar Sympathisanten zu finden die mir bei meinen vielen fragen helfen, man könnte ja auch mehr als einen Rahmen fertigen

Ziele:
1. maximales Payload (ich brauche mindestens 2KG Payload, ich schätze der Copter selbst wird flugfertig auch 3+ KG wiegen --> min. 10KG Schub!)
2. trotz des hohen Payload´s Flugzeiten von 10min+ (i.M. plane ich 3-4s 2p 5000mAh)
3. die Ausleger sollen Steckbar für den besseren Transport sein. Alle elektrischen Verbindungen zu den Armen sollen über ein festes Stecksystem (Buchsen) in der Centerplate gelöst werden
4. Möglichst vibrations absorbierende Bauweise in Richtung Elektronik und Gimbal
5. Copter soll auch bei Ausfall einer ganzen Motorebene noch zu landen sein

Weitere Überlegungen und momentaner Stand:
- Budget max. 2000€ für den Flugfertigen Octo ohne Akkus, Gimbal, GPS und Cam
- Als Steuerelektronik habe ich das AQ50d von TMF ins Auge gefasst da es sehr eigenstabil fliegt, günstig im Preis und für einen Nichtelektroniker ohne großen Aufwand zu handle´n ist
- Die Ausleger-Aufnahmen und Motorhalter sollen aus 30x30mm Aluvierkant gefertigt werden (Drehbank, Bohrwerk und jemand der Diese bedienen kann ist vorhanden)
- Für die Ausleger habe ich an 25mm Logo 600 Heckrohre gedacht (im Moment habe ich einen Motorachsabstand von ca. 1300mm --> 50cm Arme --> zu lang?)
- Für die Centerplates und die anderen CFK Teile habe ich erst mal an 1,5mm CFK Platten gedacht, ich weiss nicht ob das reicht
(ich habe Zugriff auf eine 2 Achs CNC Fräse, hab aber noch nie CFK gefräst --> wenn hier jemand vielleicht ein paar Erfahrungen hat?
- Von der Dimensionierung der Luftschrauben, Motoren und Regler habe ich keinen Schimmer (ich schätze mal 10-12"x4,5 Props + 30-40A Regler? Motoren?)
wie gesagt, bei meinen Vorstellungen muss jeder Motor schon mindestens 1,2 - 1,5KG Schub entwickeln können...
- im Idealfall sollte das ganze ohne Payload auch mit nur einer Motorebene vernünftig fliegen (dann kann ich die Investition in die restlichen 4 Regler/Motoren noch ein bisschen rauszögern
und mich erstmal an das Flugverhalten und Flugbild dieses dicken Brummers gewöhnen) <-- das ist aber kein muss!

Zeichnungen: damit ihr mal seht was ich schon hab und wie ich mir das im großen und ganzen vorgestellt habe! Ich habe, nach dem ich die Akkus gezeichnet habe, schon festgestellt das die Centerplates
gut und gern 30% größer werden sollten weil es sonst doch zu eng zugeht und ich von meiner Flexibilität Einbußen hinnehmen müsste...
Das ganze ist übrigens im Adobe Illustrator gezeichnet da ich weder ein CAD Programm besitze noch dieses ohne weiteres bedienen könnte.

Ansonsten bin ich für alles Tips, Anregungen und hinweise dankbar und hoffe auf eine gewisse Beteiligung
Bevor ich jetzt weiter zeichne, dachte ich erst mal auf ein paar Reaktionen zu warten und über Sinn und Unsinn zu diskutieren

Uebersicht.png (88.3 KiB) 3848 mal betrachtet

Seitenansicht.png (75.12 KiB) 3848 mal betrachtet

Motorhalterung.png (49.47 KiB) 3848 mal betrachtet

Centerplates.png (69.24 KiB) 3849 mal betrachtet

[dynai]

Hi,

klingt interessant und ist sicher ein nettes projekt.
Die 30x30 Alu-profile scheinen mir dann doch etwas zu hoch gegriffen würd da eher zu 20x20 wenn nicht gar 15x15 greifen

gruß Chris

[999alex]

Die 30x30 Profile brauch ich aber um die 25mm Alurohre aufnehmen zu können, mache mir eher Sorgen das die 30x30 bei der verbleibenden Wandstärke schon zu instabil werden könnten...

[el-dentiste]

Hi
Ich eürde die seiten der Center Plates nicht soviel einschnüren!!
Und die motorhalter kannste vergessen. Schwingt ohne Ende. Montiere sie direkt auf den Rohren. Ich denke auch 15x15 max 20x20er reichen. Wenn nicht. Reinkleben geht immer was zur Versteifung.

[999alex]

Das verstehe ich nicht ganz, wie soll ich denn die 25mm Rohre in ein 15x15 Profil bekommen?
Wie würdet ihr denn die Motorhalter ohne die Cfk Teile ausführen? Ich muss ja schließlich die Motoren auch verschrauben können?!

[el-dentiste]

Hatte das überlesen das du die heckrohre als arme nehmen willst.
Ich würde wenn nur 15x15mm aluvierkant nehmen. Oder wenn du Rohre willst, mir welche suchen wo der Heli passende Heckrohr Halter hat zum direkten verschrauben. Wie bei den kleinen kopter die 450er heckrohrhalter.
Diese könntest du dann auch nehmen um Motorhalter zu bauen.

[r0sewhite]

Vielleich kann ich Dir mit dem einen oder anderen Rat geben. Ich baue momentan ebenfalls an einem X8 für den professionellen Film-Bereich. Ich kann/will nicht jedes Detail preisgeben, doch zumindest mit ein paar Gedankenansätzen helfen.

Zunächst musst Du Dir irgendwie noch theoretisches Wissen anlernen/anlesen, sonst kannst Du Deinen Copter ja gar nicht richtig planen. Das fällt mir schon bei Deiner vagen Vorstellung auf, welche Motoren/Props in Frage kämen und welchen Schub Du Dir erhoffst. Mit 10-12x4,5" wird das nichts. Du bräuchtest sehr hoch drehende Motoren, die dann wiederum weit außerhalb eines vernünfigen Wirkungsgrads laufen würden. Such mal nach Diagrammen, welche Motoren/Prop-Kombinationen welchen Schub bei welchem Wirkungsgrad ergeben. Meine Wahl fiel auf die Smartdrones 650KV mir 17,4" (40cm) CF-Props:



Der Wirkungsgrad ist schon aus dem Grund für Dich wichtig, weil Du es Dir bei 8 Motoren gar nicht leisten kannst, auf Effizienz keinen Wert zu legen. Stell Dir mal vor, die würden wirklich alle ihre 30A ziehen. Wie willst Du denn 240 Ampere mit zwei vergleichsweise mickrigen Lipos bereitstellen und wie lange soll die Flugzeit sein?

Der Rahmen ist im Grunde genommen nur Träger des Antriebs und muss sich konsequenterweise danach richten. Wie schon erwähnt wurde, werden Deine Centerplates mit dieser Bauweise zu fragil. Man merkt, dass Du Wert auf ein gewisses Design legst, doch viel wichtiger ist die Statik. Leider kann ich Dir statische Kenntnisse, insbesondere im Umgang mit CFK, schlecht vermitteln. Keine Ahnung, wie Du da am besten herankommst. Hast Du ein CAD-Programm, dass Dir auftretende Kräfte farblich darstellen kann? Das wäre das hilfsreichste. Du brauchst zumindest eine grobe Ahnung, an welchen Stellen welche Kräfte entstehen und wie/wohin Du sie mit welcher Bauweise ableitest.

Deine Motorgondeln werden so funktionieren, wenn Du nicht zu dünnes und vor allem hochwertiges Plattenmaterial nimmst. 2mm sollten es bei gutem Material sein, bei weniger gutem eher noch mehr. Eine große Auswahl an vernünftigen Konzepten hast Du eh nicht, ich habe auch lange an dem Problem gearbeitet. Meine Prototypen der Gondeln habe ich nach einem ähnlichen Konstruktionsprinzip (ebenfalls überhängende Zungen zur Aufnahme derMotoren) gefertigt und die fangen erst bei Belastungen über 6KG an, sich zu verziehen/zu schwingen. Ich denke, die Bruchgrenze liegt irgendwo bei 20KG.

[999alex]

Sooo, es geht voran!
Erstmal Danke für eure Tip´s bis hier hin, das hat mir ein paar entscheidende Ansatzpunkte gegeben!

Zur Mechanik:
Die Aluteile bleiben aus 30x30mm, allerdings werden die Ausleger nun aus 22mm Heckrohren vom Alien 600.
Durch das Zusätzliche Fleisch im Alu wird es mir möglich sein am Rahmen statt einer Schraubverbindung eine Klemmung mit verdreh Sicherung herzustellen.
Das sollte verschleißmäßig deutlich mehr Steckzyklen ermöglichen. Die Motorengondeln bleiben im großen und ganzen auch so, nur die Zungen werden von der Materialstärke
her angepasst und die Verbindung zum Rohr wird auch hier mit einer Klemmung statt Verschraubung hergestellt.
Die Ausleger werden soweit gekürzt das, durch Tilman inspiriert, maximal die 15,7" Props drauf passen. Die Centerplates werden jetzt ganz anders,
ich habe zusammen mit meinem Vater eine Möglichkeit gefunden die Stabilität und Steifheit nur über Die Bügel, die ursprünglich nur als Elektronikschutz vorgesehen waren, herzustellen.
Ich bin gerade dabei das ganze zu zeichnen und stell es euch dann vor, also seit gespannt .

Zur Elektronik:
Durch den super Beitrag von Tilman, der mich in die richtige Richtung geschupst hat, habe ich mich die letzten Tage quer durchs Netz gelesen und bin immer wieder zum selben Ergebnis gekommen:
Motor mit wenig UPM/Volt, großer Durchmesser und wenig Steigung am Prop.. Eine Andere Kombos als die von Tilman findet man auch nicht im Netz, bei den Motoren gibt's noch den TigerMotor
und Hobbyking hat auch noch so einen flachbauenden Motor mit viel DrehMo und wenig KV. Bei Props hab ich jenseits der 13 Zoll nur Slowflyer Props gefunden denen ich die Belastungen in so einer
schweren Kiste nicht zutraue...

Also sind jetzt schon mal 4 Smartdrones Motoren mit 650KV im Warenkorb gelandet, die in der Versuchsphase mit EPP 1345 CF bestückt werden --> kann mir jemand einen Tip geben welche Prop. Mitnehmer
hier passen und empfehlenswert sind?! Es muss nix mega Besonderes sein da später eh dir großen CF Props drauf kommen...

20 A Regler sollten locker reichen bei diesem Antrieb --> Empfehlungen? --> Funktion und Verfügbarkeit stehen hier im Vordergrund...

Habt ihr vielleicht noch ne Empfehlung welche elektrische Steckverbindung ich benutzen könnte? Die Regler sollen ins Chassis und im Chassis würde ich gern direkt Buchsen für die Motoranschlüsse integrieren.
Das ganze natürlich verpolsicher damit man nicht versehentlich die Motordrehrichtung verändern kann... Goldis fallen also schon mal aus, und wie gesagt es sollte bei diesem System Einbaubuchsen geben.


Hoffe ihr habt noch ein Paar Tip´s für mich, ich mach mich jetzt erst mal an die Mechanik....

Gruß, Alex

[999alex]

So und wieder geht es weiter Hab heut von Flyduino ein Päckchen bekommen
Das 30x30 Alu Vierkant ist heute auch auf Arbeit aufgeschlagen (ganze 3lfm --> Mindestabnahme--> Falls jemand Aluvierkant braucht?! )
Die Alien Heckrohre hab ich heute auch bestellt. Zum Prototypenbau hab ich mir ne 2mm Signicolor Platte (Pulverbeschichtetes Vollalu) bestellt, ist allemal günstiger als CFK
und sollte von der Steifigkeit und Gewicht her einen voll funktionsfähigen Prototypen ermöglichen. Je nach dem wie gut das funktioniert spar ich mir vielleicht auch das CFK für den Rahmen.
Hab jetzt erstmal nur für die Motorengondeln eine kleine Platte 3mm CFK bestellt.
Ein Kumpel von mir hat sich auch bereit erklärt meine Illustrator Datei in ein CAD Programm zu übernehmen und die Statik zu überprüfen.
Wenn das soweit fertig ist stell ich mal ein 3D Rendering ein, nur die Wenigsten dürften sich auf den 20 Layern der 2D Umsetzung zurecht finden.

So weit erst mal... Illustrator ruft

_MG_1225_klein.jpg (1.78 MiB) 3539 mal betrachtet

[calli]

Empfehlung welche elektrische Steckverbindung ich benutzen könnte?

Multiplex! 6 Pole die glaube ich pro mit 15A (EDIT: 7A, 35A gesamt pro Stecker) belastet werden können, also machst Du 2x3 und fertig. Achte darauf das Du Originale kaufst.

Carsten

[r0sewhite]

Na das sieht doch schon mal nach einem guten Anfang aus. Vielleicht ein paar Motoren zu wenig doch fürs Abheben reicht es.

[999alex]

Na das sieht doch schon mal nach einem guten Anfang aus. Vielleicht ein paar Motoren zu wenig doch fürs Abheben reicht es.

ja nee is klar. Ich dachte ich üb mich erstmal ein bisschen im Understatement
Nee im Ernst, ich bin was Quad´s angeht ja absoluter Noob, und dann noch mit eigen entwickeltem Rahmen,
da muss ich nicht für 800 Euro Prop´s und Motoren zum ausprobieren dran hängen

Die Prop´s sind auch erst mal nur die EPP 1245 CF von Flyduino, ich denke mit nur 4 Motoren und ohne Gimbal dürfte der Antrieb damit auch so leichtes Spiel haben?!
Wie schwer die Fuhre wird kann ich noch nicht richtig absehen, ich denke aber je nach Akku und mit nur 4 Motoren deutlich unter 1,5 KG!
Hat jemand Erfahrung mit den Props, vielleicht auch im Zusammenspiel mit den Propmitnehmern von Flyduino? Wie wahrscheinlich ist es das ich da nix wuchten muss? ich hab im Moment kein
Werkzeug um einen Prop wuchten zu können...

[999alex]

999alex hat geschrieben:
Empfehlung welche elektrische Steckverbindung ich benutzen könnte?


Multiplex! 6 Pole die glaube ich pro mit 15A (EDIT: 7A, 35A gesamt pro Stecker) belastet werden können, also machst Du 2x3 und fertig. Achte darauf das Du Originale kaufst.

Carsten

Meint ihr ich könnte so auch 2 Motoren auf einen Stecker legen? Das wäre der Hammer von der Übersichtlichkeit her. Ein Motor zieht im worstecase 200w an 3s. Im Mittel deutlich weniger...

Gruß, Alex

[r0sewhite]

Spezielles Werkzeug zum Props Wuchten braucht man nicht. Ich hab hier 3 verschiedene angeblich professionelle Prop-Wagen stehen und nutze sie alle nicht. Statt dessen hab ich nen 5mm CK-Stab, schiebe ihn durch den Prop und lege ihn auf die Ränder von zwei Tassen. CF-Stab deshalb, weil er im Gegensatz zu Metallen garantiert gerade ist und bleibt und weil er keine hohe Masse mit sich bringt.

2 Motoren auf einen Stecker würd ich lassen. Spätestens mit den großen Props kommst Du schon auf knapp 20A an 3S. Hier meine Messergebnisse:



Mit 12x4,5 bringen sie übrigens nicht wirklich viel. Sollte aber zum Fliegen reichen. Hier habe ich zwar keine Drehzahl geloggt, so dass n/n0 fehlt, doch der spezifische Schub zeigt den Unterschied schon deutlich:

[calli]

Hmm. Also ich traue den Multiplexens mehr zu als 35A und würde es wagen Aber ich zahle ja die Fuhre auch nicht...

Carsten