neuer Scale-Kopf für BO-105

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seitwaerts
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#1 neuer Scale-Kopf für BO-105

Beitrag von seitwaerts »

Moin!

Ich möchte euch hier ein aktuelles Projekt aus der Schmiede von Jürgen (microHELIS.de) vorstellen.
Er schrieb mich dieser Tage an, und bat mich, das hier vorzustellen.

Der Kopf ist derzeit für die 600er Grösse in Vorserienfertigung (es folgen dann erste Flugerprobungen)
Gefertigt werden kann der Kopf nach aktuellem Stand für alles vom 450er bis zum 800er.

Der erste Prototyp für den 450er kommt gerade frisch aus dem 3D-Drucker und sieht so aus:
MHS-Scale Kopf BO-105-450.jpg
MHS-Scale Kopf BO-105-450.jpg (66.77 KiB) 2056 mal betrachtet
MHS-Scale Kopf BO-105-450_2.jpg
MHS-Scale Kopf BO-105-450_2.jpg (55.42 KiB) 2056 mal betrachtet
MHS-Scale Kopf BO-105-450_3.jpg
MHS-Scale Kopf BO-105-450_3.jpg (62.67 KiB) 2056 mal betrachtet
MHS-Scale Kopf BO-105-450_4.jpg
MHS-Scale Kopf BO-105-450_4.jpg (43.03 KiB) 2056 mal betrachtet
MHS-Scale Kopf BO-105-450_5.jpg
MHS-Scale Kopf BO-105-450_5.jpg (37.05 KiB) 2056 mal betrachtet
MHS-Scale Kopf BO-105-450_6.jpg
MHS-Scale Kopf BO-105-450_6.jpg (52.92 KiB) 2056 mal betrachtet
MHS-Scale Kopf BO-105-450_7.jpg
MHS-Scale Kopf BO-105-450_7.jpg (41.13 KiB) 2056 mal betrachtet
Fragen, Wünsche& Anregungen dazu: alles hier rein :bounce:
Grysze, Volker

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acanthurus
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#2 Re: neuer Scale-Kopf für BO-105

Beitrag von acanthurus »

Schick....

aber dreht falschrum :)
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seitwaerts
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#3 Re: neuer Scale-Kopf für BO-105

Beitrag von seitwaerts »

acanthurus hat geschrieben:aber dreht falschrum :)

Na, die Blatthalter lassen sich ja umdrehen :wink:
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Helix
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#4 Re: neuer Scale-Kopf für BO-105

Beitrag von Helix »

Hallo Volker,

ist der Kopf gedämpft (Schlaggelenk)? Ich vermute mal nein. Das Schlaggelenk wird durch die Elastizität der Rotorblattwurzel gebildet. Für einen Linksdreher (hat jetzt nichts mit dem Kopf zu tun) bekommt man so gut wie keine tragenden Scaleblätter (S-Schlag, asymmetrisch) mit weicher Blattwurzel. Ansonsten ist der Kopf ganz nett gemacht, schaut aber nach aufweniger Fertigung aus und dürfte somit nicht ganz billig werden. Mit dem dargestellten RP-Kopf (Rapid-Prototyping) aus einem 3-D-Drucker wird man wohl kaum fliegen können. :wink:

Gruß Dieter
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seitwaerts
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#5 Re: neuer Scale-Kopf für BO-105

Beitrag von seitwaerts »

Hallo Dieter!
Helix hat geschrieben:Mit dem dargestellten RP-Kopf (Rapid-Prototyping) aus einem 3-D-Drucker wird man wohl kaum fliegen können.
Das ist richtig.
Es ging dabei auch mehr darum, ob der für 450er zu dimensionieren ist.
Und siehe: es geht :wink:

Richtig vermutet, der Kopf ist nicht gedämpft, ist das Original ja auch nicht :wink:

Linksdrehende asymmetrische Blätter sind tatsächlich immer noch ein Problem, davon weiss ich selbst ein (trauriges) Lied zu singen.
Deshalb verwende ich auf zwei der 500er derzeit die schmalen symmetrischen von smartmodel mit sehr guten Ergebnissen und Leistungsdaten (im Eichhörnchenfred gibt es ein Log dazu )
Die sind relativ weich, für Scaler völligst geeignet.
Wer jetzt meint, mit einem Scaler 3D-Gezappel veranstalten zu müssen (das halten diese Köpfe aus) muss dann halt die üblichen harten Blätter nehmen
Grysze, Volker

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seitwaerts
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#6 Re: neuer Scale-Kopf für BO-105

Beitrag von seitwaerts »

Moin!

Mich erreichte gestern eine PN mit ein paar Fragen zum Kopf und der Bitte um Erklärung.
Nun, das will ich doch gerne tun.

Material ist 7075er Alu.
  • Die Schrauben oben an der Zentralplatte werden auf Scherung belastet
  • die Blattlagerwelle ist nur sehr kurz im Blattgriff geführt. Reicht das aus?
  • Biegelasten aus dem Blattgriff werden über einen senkrechten Stift in die Blattlagerwelle eingeleitet. Der Stift wird ebenfalls auf Scherung belastet.
Es ist toll, wenn man man andere Wege geht, aber ich habe arge Bedenken in der Haltbarkeit. Aus welchen Materialien besteht der Kopf?
So, dazu dann die Antworten von Jürgen:
  • pro Teilelement des Zentralstückes sind 4 M2 8.8 Schrauben beteiligt 2 auf Zug und 2 auf Scherung (die im Deckel und Unterteil)
    Aber eigentlich sind es noch 2 auf Scherung mehr, da die 2 auf Zug für das nächste Element auf Scherung gehen.
    Pro Schraube rechne ich ca. 600N. (im 7075)
    Ein 325/350 Blatt von 28 gr. erzeugt bei einer Drehzahl von 3000 Upm 591 N.
    Das Axiallager hat eine Belastungsgrenze von 996N.
  • Die "Blattlagerwelle" ist gar keine, sondern wirklich nur der Zugstrang aus Hochfestem Stahl. Das ist ein Auswerferstift (1400N/mm²) mit rechteckigem Kopf und als Verbindung zum Blattgriff ein hochfester Stift von Ø3mm.
  • die Biegelasten gehen wie beim Original BO-Kopf auf 2 "groß" (wir sind bei einem 450er Kopf) dimensionierte Radiallager und zwar über den Schaft vom Blattgriff, der zwar aus Aluminium ist, aber vollständig mit dem Zugstrang von Punkt 2 gefüllt ist.
Bei dem Kopf habe ich eigentlich nur den Bendixknochen durch ein Stahl-Zugelement ersetzt, das die Kunden nicht überdrehen können.
Aber sogar ein Bendix Element ließe sich statt dessen einbauen.
Ich denke, damit ist der Kopf auf jeden Fall sehr ausreichend dimensioniert.
Grysze, Volker

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Helix
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#7 Re: neuer Scale-Kopf für BO-105

Beitrag von Helix »

Hallo Volker,

kleine Anmerkung zum Thema Schraubenbelastung auf Scherung. Das ist so nicht. Bolzen können Scherkräfte übertragen, Schrauben nicht. Schrauben dürfen auf Zug belastet werden oder werden so vorgespannt (zulässige Vorspannkraft beachten), dass die Kaftübetragung quer zur Schraube über Reibung an den Kontaktflächen der verschraubten Bauteile erfolgt. Da die Schrauben über Eck angeordnet sind, stehen zwei Schrauben unter direkter Zugbelastung und zwei Schrauben (die "gescherten") übertragen durch Reibung. Da eine Kette so stark ist wie das schwächste Glied, ist aus meiner Sicht bei der Tragfähigkeitsbetrachtung in erster Linie nach den Schrauben quer zur Belastungsrichtung zu schauen. Diese bestimmen das Geschehen. Die erzielbare Reibkraft bestimmt sich aus der Größe der Vorspannkraft multipliziert mit dem Reibwert der Kontaktflächen. In der Auslegung würde ich daher mit dem Doppelten des erzielbaren Reibwertes (die unter Zug stehenden Schrauben werden als gleichwertig betrachtet) rechnen. Dieser muss dividiert durch einen Sicherheitsbeiwert (meinetwegen 2) größer sein als die im Betrieb maximal auftretende Fliehkraft aus dem Rotorblatt. Das wäre zumindest eine unter Sicherheitsaspekten akzeptable Vorgehensweise. Zuzüglich könnte man noch jeweils eine Schraube aus dem oberen Deckel und eine Schraube aus dem unteren Deckel in die Gesamtbetrachtung mit einbeziehen. Aber auch da gilt nur die Übetragung der Kräfte durch Reibung an den Kontaktflächen der verschraubten Teile.

Gruß Dieter
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Husi
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#8 Re: neuer Scale-Kopf für BO-105

Beitrag von Husi »

Hallo Dieter,

so sehr ich deine Arbeit im Bereich der Rumpf-Herstellung schätze, so würde ich sagen, schießt du hier etwas über das Ziel hinaus.
Warum?
Aus dem reinen Theorie-Untericht, würde ich dir sogar mit deinen Anmerkungen noch Recht geben. Hier sind wir aber in der Praxis. Und gerade in der Praxis habe ich durch Align und div. andere Hersteller gelernt, das auch Dinge gut funktionieren, die theoretisch totaler Müll sind. Ich möchte hier und jetzt nicht über DFC und Konsorten diskutieren...

Wir reden über die drei sichtbaren (rötlich hinterlegt) + eine unsichtbare Schraube auf der Unterseite, OK?
(Ich hoffe Jürgen schlägt mich nicht, wenn ich Bilder aus der 3D-PDF poste, die er mir vor einigen Tagen geschickt hat)
Rotorkopf_Bo_mit_stat_System.jpg
Rotorkopf_Bo_mit_stat_System.jpg (55.44 KiB) 1813 mal betrachtet
Nehmen wir bei diesem hier gezeigten Rotorkopf doch mal den theoretischen Gedanken an, das die Haftreibung, die durch diese vier Schrauben erzeugt wird, nicht ausreicht.
Was passiert dann?
Richtig es bewegt sich. Aber wie weit?
Genau so weit, bis die zwei äußeren Schrauben "Kontakt" bekommen.
Warum nur zwei, weil durch die resultierende Schiefstellung der Winkel der äußeren Schrauben doppelt so groß sein wird, wie die der beiden mittleren Schrauben. Denn du bist (und ich auch), also wir sind der Meinung, das die Schrauben der Lagerstelle "L0" (in der kleinen Systemskize) nicht nachgeben, dort also keinen Bewegung (in der Systemskizze blau gezeichnet) sein wird. Somit dreht sich der "viertel-" Rotorkopf um die Lagerstelle "L0". Und an der Lagerstelle "L2" ist die Bewegung nun mal doppelt so groß wie an der Lagerstelle "L1".
OK, wenn sich also der viertel-Rotorkopf dreht, dann erst ein mal nur soweit, bis die Schrauben an der Lagerstelle "L2" gepresst werden. Huch gepresst? Jetzt haben wir hier echte Scherung, oder nicht?
Du schreibst:
Helix hat geschrieben:Da eine Kette so stark ist wie das schwächste Glied, ist aus meiner Sicht bei der Tragfähigkeitsbetrachtung in erster Linie nach den Schrauben quer zur Belastungsrichtung zu schauen.
Genau das mache ich ja hier. Ich unterstelle, das die vorhande Haftreibung nicht ausreicht und somit versagt. Dann haben wir genau den Fall, den Jürgen hier skizziert und berechnet hat.
Wenn wir uns jetzt noch die Mühe machen würden, wie groß der Weg ist, bis der Fall der Scherung eintritt, dann wissen wir den Winkel der Verdrehung des viertel-Rotorkopfes. Ich würde schätzen, es sind max. 2/10mm, somit 1/10mm an Lagerstelle "L1".
Da das an allen vier "viertel-Rotorköpfen" gleichzeitig auftritt, ist das Endergebniss relativ egal. Oder nicht?
Und immer noch daran denken, das ich ein komplettes Versagen der Haftreibung unterstellt habe, ohne diese Nachzurechnen und somit gar nicht weiß, ob sie denn überhaupt versagen würde...

Ich finde es gut, wenn es Leute (wie hier den Jürgen) gibt, die mal neue und unkonventionelle Wege gehen.
Ich bitte darum, bevor man auf irgend etwas einprügelt, den Fall mal komplett zu Ende zu denken. Danke

Viele Grüße
Mirko
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Helix
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#9 Re: neuer Scale-Kopf für BO-105

Beitrag von Helix »

Husi hat geschrieben:Hallo Dieter,

so sehr ich deine Arbeit im Bereich der Rumpf-Herstellung schätze, so würde ich sagen, schießt du hier etwas über das Ziel hinaus.
Warum?
Aus dem reinen Theorie-Untericht, würde ich dir sogar mit deinen Anmerkungen noch Recht geben. Hier sind wir aber in der Praxis. Und gerade in der Praxis habe ich durch Align und div. andere Hersteller gelernt, das auch Dinge gut funktionieren, die theoretisch totaler Müll sind. Ich möchte hier und jetzt nicht über DFC und Konsorten diskutieren...

Ich finde es gut, wenn es Leute (wie hier den Jürgen) gibt, die mal neue und unkonventionelle Wege gehen.
Ich bitte darum, bevor man auf irgend etwas einprügelt, den Fall mal komplett zu Ende zu denken. Danke

Viele Grüße
Mirko
Hallo Mirko,

was hat mein Baubericht zur Rumpfherstellung mit meinem Beitrag hier zu tun? - rein gar nichts.
Das ich über das Ziel hinausschieße, kann ich auch nicht nachvollziehen.

Seitwärts hat die Konstruktion gepostet, mit der Bitte um Fragen, Wünsche und Anregungen. Wenn hier nur "fishing for compliments" betrieben werden soll, hätte er es auch schreiben sollen.

Lies Dir meinen Beitrag bitte nochmals genau durch. Ich habe:
1. nicht geschrieben, dass die Konstruktion nicht funktioniert
2. nicht geschrieben, dass die Konstruktion nicht hält
3. nicht geschrieben, dass ich den Kopf schlecht finde
4. nicht auf jemanden eingeprügelt

Ich habe lediglich einen Kommentar zur Scherung von Schrauben abgegeben. Der Erläuterung nach könnte man meinen, dass es Ziel des Konstrukteurs ist, querbeanspruchte Schrauben auf Scherung belasten zu wollen. Das steht im Widerspruch zu den bekannten Regeln der Gestaltung und Berechnung von Schraubenverbindungen, nachzulesen in den einschlägigen Konstruktionslehrbüchern (Decker, Haberauer/Bodenstein, Roloff/Matek etc.) oder direkt in der Richtlinie zur Schraubenberechnung VDI 2230.

Was das Thema Theorie und Praxis anbelangt, halte ich Deine Einstellung die Theorie auszublenden und sich auf die Anwendungspraxis von z.B. Align zu berufen, für sehr gewagt. Die Regeln der Technik dienen ja nicht dazu Konstrukteure zu quälen, sondern basieren auf den Gesetzen der Physik/ Mechanik/ Werkstoffkunde, sind das Ergebnis aktueller Forschung und Erfahrung. Die Physik gilt an der Stelle gleichermaßen für Modellhelis wie für manntragende Helis oder auch andere technische Konstruktionen. Was das Thema Konstruktions-/ Gestaltungs- und Fertigungskompetenz asiatischer Hersteller anbelangt, sage ich mal nichts. Wenn man sich orientieren möchte, sollte man an der Stelle eher mal nach den einschlägigen deutschen Herstellern schauen.

Unstrittig ist, dass es in allen Bereichen Konstruktionen gibt, bei denen Regeln der Technik verletzt werden, diese Konstruktionen auch funktionieren können oder auch nicht. Es gibt gerade auch bei Modellhelis immer wieder Berichte über unerklärlich abgerissene Schrauben, durchrutschende Ritzel auf glatten Wellen, plötzlich abgebrochene Heckrohre, gefressene Lager, beschädigte Lagersitze etc. Wenn man diese Fälle näher betrachtet sind neben Materialfehlern in vielen Fällen Gestaltungsfehler und nicht bestimmungsgemäßer Gebrauch der betreffenden Elemente die Ursache.

Wer die Regeln der Technik beachtet, macht zumindest keinen Fehler.

Nun nochmal zurück zur Konstruktion des Rotorkopfes. Die ist recht pfiffig und auch optisch ansprechend ausgeführt. Das Zentralstück setzt sich aus vier Teilen zusammen, die untereinander verschraubt sind. Es gibt Nasen und Nuten, die einzelne Teile unter Formschluß zueinander fixieren. Es gibt ferner je Teil 6 Schraubenverbindungen, bei denen 4 querbeansprucht sind und zwei längsbeansprucht. In diesem Mix der Verbindungen steckt jetzt die eigentliche Krux. Dadurch ist das System mit den üblichen Methoden der Schraubenberechnung nicht zu berechnen. Würden alle 6 Schrauben längsbeansprucht sein oder alle 6 Schrauben per Reibschluß übertragen, wäre das kein Problem. In dem vorgestellten System ist nicht klar, welche Schraube wieviel zur Lastabtragung der Blattfliehkraft beiträgt. Die Lösung ist somit "nicht eindeutig" und damit prinzipiell nicht berechenbar. Um sie berechenbar zu machen, muss man Annahmen treffen. Meine Annahme und damit eher ein worst-case-Annahme wäre die längsbeanspruchten Schrauben gedanklich auszublenden und als per Reibschluß übertragende Schrauben anzunehmen. Damit hätte man 6 Schrauben, die per Reibschluß wirken. Wenn diese Reibung größer ist als die Blattfliehkraft, ist die "Welt in Ordnung". Real tragen die 2 längsbeanspruchten Schrauben natürlich mehr. Man wäre bei dieser Betrachtung auf jeden Fall auf der sicheren Seite.

Du gehst bei Deiner Betrachtung davon aus, dass die quer beanspruchten Schrauben nicht tragen und nur die 2 längsbeanspruchten Schrauben die Blattfliehkraft aufnehmen. Das kann man auch machen. Du solltest aber bedenken, dass es sich dann um eine "Balkenverbindung" handelt und zusätzlich Biegung an den Schrauben entsteht.

Du gehst in Deinen Überlegungen davon aus, dass sich die 2 längsbeanspruchten Schrauben starr verhalten und nicht nachgeben. Das stimmt so nicht, was man am Verspannungsschaubild einer Schraubenverbindung sofort erkennen kann. Wird eine längsbeanspruchte Schraube mit einer in Richtung der Schraubenvorspannung wirkenden Betriebskraft belastet, wird die Schraube zusätzlich gelängt und die verschraubten Teile entlastet. Auch wenn diese Verformungen sehr klein sind, sind Sie trotzdem da.

Lange Rede kurzer Sinn. Die vorliegende Schraubsituation ist nicht einfach zu beurteilen bzw. zu berechnen. Ich würde nur empfehlen, nicht grundsätzlich eine Scherung von Schrauben anzustreben - die hoffentlich auch nicht auftreten wird.

Ansonsten viel Erfolg bei der Vermarktung des neuen Rotorkopfes.

Gruß Dieter
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#10 Re: neuer Scale-Kopf für BO-105

Beitrag von echo.zulu »

Moin allerseits.
Leider hat Dieter nun die "Prügel" einstecken müssen, die eigentlich mir zugedacht wären. Die von Volker gequoteten Bedenken zu den Schraubenverbindungen stammen aus einer PN, die ich Volker mit der Bitte um Weiterleitung an Jürgen geschickt hatte.

Ich habe nach wie vor Bedenken bei der Schraubverbindung. Viel größer sind aber meine Bedenken bei den verbolzten Blatthaltern. Hier treten eben nicht nur Zugkräfte durch die Fliehkraft auf, sondern auch noch dynamische Biegelasten durch die Schlag- und Schwenkbewegung der Rotorblätter. Diese Kräfte über eine Bolzenverbindung in die Blattlagerwelle einzuleiten halte ich für bedenklich. Ich kann aber nicht beurteilen wie groß diese Kräfte sind. Naturgemäß benötigt man zur Montage so einer Bolzenverbindung saubere Passungen. Da ist für mich die Frage wer diese montiert. Kann man das dem normal begabten Modellbauer überlassen?

Das eine Fertigung eines solchen filigranen und relativ aufwendigen Rotorkopfs nicht gerade preiswert sein wird, kann ich mir gut vorstellen. Es sind viele Bauteile, die auch noch von verschiedenen Seiten bearbeitet werden müssen, vorhanden. In der ursprünglichen Vorstellung war auch nicht die Rede von einem 450er Rotorkopf, sondern er soll bis 800er Größe gefertigt werden. So gesehen halte ich die Frage nach der Haltbarkeit für durchaus legitim.

Um es noch einmal zu betonen:
Ich finde es gut, dass ein Konstrukteur auch mal andere Wege beschreitet. Nur so ist es möglich sich aus dem täglichen Einerlei zu lösen. Ich denke, dass ein Forum auch dazu da ist kontroverse Aspekte zu diskutieren. Sollte das aber nicht gewünscht sein, so wäre es besser das Produkt im dafür vorgesehenen Bereich "Neuvorstellungen" zu präsentieren. Da mir keine direkten Informationen zu den am Rotorkopf auftretenden Kräften vorliegen, würde ich es begrüßen, wenn jemand dazu etwas sagen kann. Vielleicht hat der Andi ja etwas dazu in seiner schier unerschöpflichen Schublade.
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#11 Re: neuer Scale-Kopf für BO-105

Beitrag von acanthurus »

Moin.

Prinzipiell gehe ich davon aus dass diese Sache funktioniert und auch ausreichend dimensioniert ist.

Ich persönlich tue mich aber immer schwer, wenn "normale" Schrauben auf Scherung belastet werden - erst recht, wenn das nur einschnittig erfolgt und an Stellen passiert, an denen es auch noch auf Wuchtung ankommt (übergang Kraftschluss bei der MOntage- rutschen in den Formschluss unter Betrieb -> Wuchtung im Eimer). Jetzt ist so ein Rotorkopf eine Konstruktion, bei der öfter mal Kosntruktionsprinzipien verwechselt werden (müssen), welche an anderer Stelle fest gültig sind. Wenn ich vor der Aufgabe stehen würde, dann kämen da anstatt Schrauben jedoch eher präzise Stifte rein (passstifte o.Ä.) , welche lediglich durch ein kleines Schräubchen am Davonfliegen gehindert werden (Trennung von Lastweg und Sicherungsmethode). Und bei so großen Durchmesser-zu-Längen-Verhältnissen wäre eine zweischnittige Einbauanordnung für mich Pflicht.
Bei mir sähe das deshalb so aus, dass es nur oben und unten einen durchgehenden Stift gäbe. Diese Stifte würden ggf. über eine gemeinsame Schraube gesichert. Ggf. könnte man die Stiftbohrungen durchgängig machen und von beiden Seiten sichern, das würde die Demontage erheblich erleichtern.
Das bringt Präzision in Schlagrichtung und vielleicht sogar etwas Dämpfung in Schwenkrichtung - genau das, was ein gelenkloser Rotorkopf braucht.

Und ich käme heutzutage nicht auf die Idee, keine Axiallager in den Blatthaltern zu verwenden. Beim Originalkopf sind das (afaik) mächtige Kegelrollenlager, die sind schon für erhebliche Axiallasten gedacht.


Gruß
andi
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#12 Re: neuer Scale-Kopf für BO-105

Beitrag von Helix »

echo.zulu hat geschrieben:Moin allerseits.
Ich habe nach wie vor Bedenken bei der Schraubverbindung. Viel größer sind aber meine Bedenken bei den verbolzten Blatthaltern. Hier treten eben nicht nur Zugkräfte durch die Fliehkraft auf, sondern auch noch dynamische Biegelasten durch die Schlag- und Schwenkbewegung der Rotorblätter. Diese Kräfte über eine Bolzenverbindung in die Blattlagerwelle einzuleiten halte ich für bedenklich. Ich kann aber nicht beurteilen wie groß diese Kräfte sind. Naturgemäß benötigt man zur Montage so einer Bolzenverbindung saubere Passungen. Da ist für mich die Frage wer diese montiert. Kann man das dem normal begabten Modellbauer überlassen?
Hallo Egbert,

wenn ich das Bauprinzip richtig verstanden habe, geht es um die getrennte Lastabtragung (Funktionstrennung) der Zug- und Biegekräfte. Die Blattlagerachse, die offensichtlich auch mit einem Axiallager versehen ist, nimmt über den Stift die Zugkräfte auf. Die Biegekräfte werden durch den zylindrischen Teil des Blatthalters über die beiden Radiallager abgeleitet. Also eine Lösung wie sie prizipiell auch in der echten BO-105 realisiert wurde. Da der Stift nur auf Scherung beansprucht wird und ansonsten keine Biegekräfte auftreten sollten, teile ich Deine Bedenken an der Stelle nicht. Um diesen Stift in der Bohrung der Blattlagerachse spielfrei zu positionieren, braucht man nicht unbedingt eine Übermaßpassung. Man könnte alternativ auch einen Kerbstift nehmen. Da gibt es derart viele Ausführungen (z.B. DIN 1475, die sich bei der Montage in der Blattlagerachse verklemmen. http://www.normschrauben.de/kerbstifte/index.html Ich gehe mal davon aus, dass der Restquerschnitt (in der Bohrung der Blattlagerachse) ausreicht, um die Zugkräfte zu übertragen. Auch dann kann man natürlich etwas rechnen. Bei gehärtetem (sprödem) Material würde ich auch unbedingt die Kerbwirkung mit in die Betrachtung einfließen lassen.

Sehr interessant sind auch die Ausführungen von Andi. Er scheint auch kein Freund "der Scherung von Schrauben" zu sein. :wink:

Gruß Dieter
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Spirit L-16:Scorpion 4020-1100;Roxxy9100-12;Jeti-DuplexR8,TS 3xBLS451;Heck MKS-BLS980;BeastX;Spinblades 550mm
TD-Rigid:Scorpion 4035-500;Jive 80HV;Jeti-DuplexR8;TS 3xBLS451;Heck BLS251;AC-3X;Orig. Henseleit
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acanthurus
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#13 Re: neuer Scale-Kopf für BO-105

Beitrag von acanthurus »

Hallo, Dieter.

Ich hatte das in den frühen 90ern mal nomenklaturmäßig so gelernt: Schrauben werden auf Zug belastet, Bolzen auf Scherung. Für Mischbelastung gibts ggf. Passschrauben und Passbolzen. Sobald eine Schraube die ihr auferlegte Querbelastung nicht mehr durch Reibschluss der Fügelteile abarbeiten kann muss eben ein Bolzen mit geeigneter Passung her.

Die Sache mit dem Querstift dürfte, solange der Stift gesichert ist, sicherlich eine gute Lösung sein. Bezüglich dynamischer Festigkeit ist soetwas normalerweise deutlich sicherer als die aktuell gängigen Lösungen mit Axiallastaufnahme durch Muttern oder (align-mäßig *grusel* m2-Schrauben) mit "ungewisser" Planflächenqualität und kaum einer Möglichkeit einer angemessenen Vorspannung.
Nicht so wirklich verstanden habe ich dann allerdings die Lageranordnung. Das Axiallager im Zentralstück hatte ich übersehen. Aber wenn dieses nun die axiallasten sauber und reinrassig tragen soll, dann bewegt sich die Blattlagerwelle relativ zum Blatthalter nicht mit und die radiallager dort wären sinnlos? gegen welche Flanke arbeitet der Innenring der Radiallager?
Sollte das irgendwo im text erwähnt sein bitte ich um nachsicht, dass ich in Anbetracht der knappen Zeit nicht jede Zeile dechiffriert habe.

gruß
andi
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Helix
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#14 Re: neuer Scale-Kopf für BO-105

Beitrag von Helix »

acanthurus hat geschrieben:Hallo, Dieter.

Ich hatte das in den frühen 90ern mal nomenklaturmäßig so gelernt: Schrauben werden auf Zug belastet, Bolzen auf Scherung. Für Mischbelastung gibts ggf. Passschrauben und Passbolzen. Sobald eine Schraube die ihr auferlegte Querbelastung nicht mehr durch Reibschluss der Fügelteile abarbeiten kann muss eben ein Bolzen mit geeigneter Passung her.

Die Sache mit dem Querstift dürfte, solange der Stift gesichert ist, sicherlich eine gute Lösung sein. Bezüglich dynamischer Festigkeit ist soetwas normalerweise deutlich sicherer als die aktuell gängigen Lösungen mit Axiallastaufnahme durch Muttern oder (align-mäßig *grusel* m2-Schrauben) mit "ungewisser" Planflächenqualität und kaum einer Möglichkeit einer angemessenen Vorspannung.
Nicht so wirklich verstanden habe ich dann allerdings die Lageranordnung. Das Axiallager im Zentralstück hatte ich übersehen. Aber wenn dieses nun die axiallasten sauber und reinrassig tragen soll, dann bewegt sich die Blattlagerwelle relativ zum Blatthalter nicht mit und die radiallager dort wären sinnlos? gegen welche Flanke arbeitet der Innenring der Radiallager?
Sollte das irgendwo im text erwähnt sein bitte ich um nachsicht, dass ich in Anbetracht der knappen Zeit nicht jede Zeile dechiffriert habe.

gruß
andi
Hallo Andi,
genauso habe ich es auch mal gelernt. :lol: Die Schraubenspezialisten arbeiten inzwischen wohl auch an Berechnungsmodellen in denen auch eine Scherung betrachtet werden kann, nämlich dann, wenn der Reibschluß nicht ausreicht und die Schraube in der Bohrungswand zur Anlage kommt. Aber dann sind wieder alle möglichen Randbedingungen, Elastizitäten etc. zu beachten, die so ein System aus meiner Sicht schwer händelbar machen. Für mich gilt daher immer noch die ganz alte Vorgabe an den Konstrukteur "eindeutig - einfach - sicher". Damit bin ich bisher immer gut gefahren.

Was diese Lagerthematik anbelangt, kann ich nur raten. So nett diese teiltransparenten bzw. explodierten CAD-Modelle auch sind, die gute alte 2-D-Schnittzeichnung ist meist viel aussagekräftiger. Zumindest für den, der so etwas noch lesen kann. Ich vermute mal, dass die Radiallager an den Aussenringen im Gehäuse an irgendwelchen Bundflächen anstehen und dadurch fixiert sind. Zwischen beiden Lagern wird es auch sicher eine Distanzhülse geben müssen ob an den Aussenringen oder an den Innenringen. Der Blatthalter hat einen zylindrischen Teil, dessen Aussendurchmesser in den Innenring der Lager eingreift. Der zylindrische Teil ist durchbohrt. Innendrin sitzt dann die Blattlagerachse. Beide Radiallager sind vermutlich als Loslager ausgeführt. Demgemäß kann der zylindrische Teil des Blatthalters in den Radiallagern "hin-und herrutschen" - kann er vermutlich nicht - bitte als bildlich gesprochen werten. Die Axialkräfte werden vom Blatthalter über den Querstift in die Blattlagerachse, das Axiallager und den Flansch des Gehäuses abgeleitet. Ich hoffe, dass das auch so richtig verstanden und beschrieben ist. Eine 2-D-Zeichnung wäre da natürlich sehr hilfreich, aber ich habe auch Verständnis dafür, dass der Konstrukteur ggf. nicht alles offenlegen möchte.

Gruß Dieter
SJM Sparrow:SJM Brushless;Roxxy930;Jeti-DuplexR6;TS 3xS3107;Heck S3110;GY-401;Blattschm.240mm
SJM-325:SJM Brushless;Roxxy950-6;Jeti-DuplexR6;TS 3xHS65MG;Heck FS555Speed;PG-800;Blattschm.325mm
Atom-500:Scorpion 3026-1210;Roxxy960-6;Jeti-DuplexR6;TS 3xFS555;Heck BLS-251;BeastX;HT435mm
Spirit L-16:Scorpion 4020-1100;Roxxy9100-12;Jeti-DuplexR8,TS 3xBLS451;Heck MKS-BLS980;BeastX;Spinblades 550mm
TD-Rigid:Scorpion 4035-500;Jive 80HV;Jeti-DuplexR8;TS 3xBLS451;Heck BLS251;AC-3X;Orig. Henseleit
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seitwaerts
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#15 Re: neuer Scale-Kopf für BO-105

Beitrag von seitwaerts »

Moin!

Der Grund für meine Zurückhaltung heute: ich hab noch auf Jürgens Mail gewartet :wink:

Hier ist also seine Antwort dazu:
Hallo Dieter und Andi, bei Euch möchte ich mich bedanken.

Dieter hat die Lagerung gut erkannt (und ja, es war etwas Absicht, dass man nicht direkt alles sieht), und Andi hat mich auf die Idee mit den Paßhülsen gebracht, da es leider keine M2 Schulterpaßschrauben gibt.

Also habe ich das 1/4 TS noch etwas überarbeitet. Jetzt sind an allen liegenden Schrauben 3mm Stahl-Hülsen vorgesehen, die dann die "Scherkräfte" aufnehmen.
Damit sollte die Zugfestigkeit ausreichend gewährleistet sein.

Bei Egbert muss ich mich wohl entschuldigen, das ich Ihn mit der Darstellung etwas auf das Glatteis geführt habe. :(

Einen kleinen "Seitenhieb" muss ich aber noch loswerden :wink:
Guckt euch mal eure fliegenden Helis an da sind einige Schrauben auf Scherung drin.
Wenn ich jetzt einen Kopf vorstelle, wo nicht alles zu sehen ist, kommt nicht etwa eine Rückfrage, sondern, direkt: "da sehe ich aber Probleme..."
(Für so etwas bin ich hier im Forum ganz schön angegangen worden)
Wenn Compass einen 360er Kopf vorstellt und produziert, dessen Blatthalter auf gefrästen (meinetwegen auch mit anderen Verfahren hergestellten) CFK Platten basiert, die übrigens nur auf Scherung und Pressung gehalten werden sagt keiner was. Da gehen die ganzen Zugkräfte nur durch das Harz.

Wenn die Platten ja wenigstens wie Rotorblätter um die Öffnungen mit Rowings laminiert wären (was ich aber auf keinen Bildern erkennen kann), und das wäre wohl auch für die Fertigung zu teuer.
Aber auch dieser Kopf wird im Normalfall halten, aber meine Empfehlung wäre nach einem Crash zumindest die Platten zu tauschen.

Und dann ist der Kopf hier auch noch für richtig hohe Drehzahlen ausgelegt, zumindest hat das Axiallager eine Tragzahl von 1819N, was doppelt so hoch ist, wie beim T-Rex450 pro, der auch mit bis zu 4k Upm geflogen wird. 8)
Zur Betrachtung: ein 34gr Blatt (325mm mit Schwerpunkt bei ca. 170mm) zieht mit 1276 N bei 4000 Upm

Mein Scaleblatt mit 28gr und 2000 Upm zieht übrigens nur mit 262,8 N, da reicht tatsächlich eine M2 Schraube und die hat dann schon eine 2 fache Sicherheit (in Alu). ;-)

Schönen Gruß ans Forum.

vom ehemaligen yogi149
MHS-Scale Kopf BO-105-450_8.jpg
MHS-Scale Kopf BO-105-450_8.jpg (72.11 KiB) 1648 mal betrachtet

Ich bin jetzt mal ganz spitzbübisch: welche, auf rein auf Scherung belasteten, aber in der Regel völlig unbeachteten Schrauben meinte Jürgen weiter oben? 8)
Zwei will ich hören :wink:
Grysze, Volker

Wo bleibt die CNC-Laubsäge?


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