Blattspitzenantrieb

[1.Elektromaus]

Hallo Engelbert,

herzlichen Glückwunsch zu dem tollen und interessanten Projekt. Ich drücke dir die Daumen, das es funktioniert.

Eine Frage / Anregung habe ich auch noch:
Wie stellst du sicher, das die beiden Motoren exakt den selben Schub erzeugen?
Es sind garantiert nicht beide Regler, Motoren und Luftschrauben 100% identisch. Bei höheren Drehzahlen könnte evtl. die Schubabweichung groß genug sein, um ein Blatt voreilen bzw. nachlaufen zu lassen. Hier zum besseren Verständnis meiner Gedanken ein Bild:

Schub_Delta.png

Das Ergniss könnten große Vibrationen sein, weil das System "unrund" läuft...

Viele Grüße
Mirko

Hallo mirko.

Danke für den Hinweis
Das die Motoren unterschiedlich schnell laufen könnten, habe ich mir erstmal keine Gedanken gemacht, werde die Drehzahlen mal nachmessen.gegebenenfalls werden Drehzahlen über Mischer im Sender eingestellt.

Gruß Engelbert

[Basti 205]

Beim Anblick des massiven Propmitnehmers, Props und der verhältnissmäßig dünnen Welle hätte ich etwas bedenken wegen den auftretenen Kreiselkräften die durch die Rotor und Motordrehung auf die Motorwelle wirken. Ich denke das wird auch ein Hauptproblem bei deinem Projekt. Ein mal hat sich der Prop schon gelöst. Ich würde denken das passiert mit der Anordnung eventuell wieder, egal wie fest man den Mitnehmer knallt. Im schlimmsten fall reist es dir die ganze Motorwelle ab. Du solltest versuchen den Propmitnehmer so kurz wie möglich zu gestallten.
An sonnsten geiles Projekt, mit dem Sound bist du auf der nächsten Veranstaltung auf jedenfall der hinguckerhörer

[acanthurus]

Guten Morgen.

Man müsste tatsächlich mal das Präzessionsmoment ausrechnen/abschätzen, welches da auf die Motorachsen wirkt - das dürfte wirklich nicht unerheblich sein.
Ich denke, Basti hat recht wenn er da die Ursache des Propellerverlustes drin sieht.

Hast du Daten über:
-Rotordrehzahl
-Motordrehzahl
-Motormasse und Durchmesser
-Lagerabstand der Motorlager
-Abstand Propebene bis vorderes Motorlager
-Propellermasse und Durchmesser?

Die Drehzahlen kann man sich notfalls mit etwas Aufwand aus dem akustischen Spektrum holen
Dann könnte man mal ansatzweise ausrechnen, was da an den Lagern an Kräften und der Motorwelle an Wechselbiegemoment ankommt und prüfen, ob das Zufall war.

Schubdifferenz sehe ich jetzt nicht so kritisch an, so lange beide Motoren laufen. Aber wenn einer wegfällt, dann gibts eben das beschriebene Szenario.

gruß
andi

[1.Elektromaus]

Guten Morgen.

Man müsste tatsächlich mal das Präzessionsmoment ausrechnen/abschätzen, welches da auf die Motorachsen wirkt - das dürfte wirklich nicht unerheblich sein.
Ich denke, Basti hat recht wenn er da die Ursache des Propellerverlustes drin sieht.

Hast du Daten über:
-Rotordrehzahl
-Motordrehzahl
-Motormasse und Durchmesser
-Lagerabstand der Motorlager
-Abstand Propebene bis vorderes Motorlager
-Propellermasse und Durchmesser?

Die Drehzahlen kann man sich notfalls mit etwas Aufwand aus dem akustischen Spektrum holen
Dann könnte man mal ansatzweise ausrechnen, was da an den Lagern an Kräften und der Motorwelle an Wechselbiegemoment ankommt und prüfen, ob das Zufall war.

Schubdifferenz sehe ich jetzt nicht so kritisch an, so lange beide Motoren laufen. Aber wenn einer wegfällt, dann gibts eben das beschriebene Szenario.

gruß
andi

Hallo Andi

Hier die Daten.
-Rotordrehzahl geschätzt ca1600-1700 rpm. Gehe mal davon aus, das bei scheinbar stillstehendem Rotorblatt die Drehzahl etwa 1800rpm anliegen. Gerechnet ,30 Bilder pro sek =(30x60=1800rpm). Oder liege ich hier falsch???
-Motordrehzahl ca 25000
-Motormasse 48 gramm, Durchmesser26mm
-Lagerabstand der Motorlager 15mm
-Abstand Propebene bis vorderes Motorlager 25mm
-Propellermasse inklusive Mitnehmer 8gramm, Durchmesser 12cm bzw. 4,7 Zoll
Ich hoffe Du kannst damit was anfangen.

Gruß Engelbert.

[acanthurus]

Rotordurchmesser wäre noch wichtig, hatte ich vergessen zu erwähnen

Drehzahl - kann stimmen, könnte aber auch die Hälfte sein (Blattpassagefrequenz=doppelte Drehfrequenz)
Sieht eher danach aus, denn sonst müsste er beim Hochfahren schon ein stabiles zwei-blätter-bild durchlafuen haben, und das hat er n.m.E. nicht.
Also eher knapp 900rpm

[1.Elektromaus]

Rotordurchmesser wäre noch wichtig, hatte ich vergessen zu erwähnen

Drehzahl - kann stimmen, könnte aber auch die Hälfte sein (Blattpassagefrequenz=doppelte Drehfrequenz)
Ich mess mal n Spektrum

Rotordurchmesser: 107cm +2x 30mm Außenmaß für die beiden Motoren.

Gruß Engelbert.

[yogi149]

Hi

normales PAL Bild hat 25 Bilder pro Sekunde.
Gibt 1500 Upm für den stehenden Rotor.
Ich schätze mal 1200-1300 im Video.

[acanthurus]

Ach du dickes Ei...

Ich hab wie angedeutet mal die Lagerbelastungen und die Biegespannungen in eine Excel-Tabelle gehackt - hatte ich sowieso im Rahmen meines Projektes mal vor.
Da sind einige vereinfachende Annahmen drin, aber es geht ja nur um die Abschätzung einer Größenordnung

Die Lasten sind ENORM.
Interessanterweise sind die Lasten infolge Präzession ähnlich groß wie die infolge Fliehkraft - sie wirken aber in 90° unterschiedliche Richtungen.
Die Biegewechsellasten der Motorwelle (in der Annahme einer 4mm-Welle) erreichen mal schlaffe 400MPa!
Die Lagerlasten spielen sich fürs vordere Lager in der Größenordnung 175N ab - das ist auch REICHLICH.

Mit anderen Worten: die ganze Sache ist durchaus ein echter Stress- und Lebensdauertest für die mechanischen Komponenten, und müssten bei ernsthaften Besrebungen nach einem flugfähigen Modell berücksichtigt werden.

@Yogi: Die Schwebung betrifft die Blattpassagefrequenz, also ist die Drehzahl nur halb so groß (erstes stehendes Bild mit zwei Rotorblättern bei 30FPS bei 900rpm)

Gruß
Andi

[1.Elektromaus]

Ach du dickes Ei...

Ich hab wie angedeutet mal die Lagerbelastungen und die Biegespannungen in eine Excel-Tabelle gehackt - hatte ich sowieso im Rahmen meines Projektes mal vor.
Da sind einige vereinfachende Annahmen drin, aber es geht ja nur um die Abschätzung einer Größenordnung

Die Lasten sind ENORM.
Interessanterweise sind die Lasten infolge Präzession ähnlich groß wie die infolge Fliehkraft - sie wirken aber in 90° unterschiedliche Richtungen.
Die Biegewechsellasten der Motorwelle (in der Annahme einer 4mm-Welle) erreichen mal schlaffe 400MPa!
Die Lagerlasten spielen sich fürs vordere Lager in der Größenordnung 175N ab - das ist auch REICHLICH.

Mit anderen Worten: die ganze Sache ist durchaus ein echter Stress- und Lebensdauertest für die mechanischen Komponenten, und müssten bei ernsthaften Besrebungen nach einem flugfähigen Modell berücksichtigt werden.



@Yogi: Die Schwebung betrifft die Blattpassagefrequenz, also ist die Drehzahl nur halb so groß (erstes stehendes Bild mit zwei Rotorblättern bei 30FPS bei 900rpm)

Gruß
Andi

Hallo Andi.

Du machst mir aber Hoffnung!!!!!!
Ich werde trotzdem weitermachen egal was passiert.
Leider ist einer der Motoren Defekt. Die Glocke hat 0,2mm Schlag. das muss erst mal in Ordnung gebracht werden, dann sehen wir weiter. Den Anstellwinkel der Rotorblätter werde ich auf 12° erhöhen. Bei 900rpm habe ich allerdings zweifel, ob das Ding überhaupt abhebt. Lassen wir uns überraschen
Noch was. Die Motoren haben eine Welle von, nur 3mm.

Gruß Engelbert.

[acanthurus]

Du machst mir aber Hoffnung!!!!!!

Sorry, es war bestimmt nicht meine Absicht, dich zu entmutigen.
Aber du solltest dir das zu Herzen nehmen, was Basti geschrieben hat - der Prop sollte so DICHT an den Motor wie es irgendwie geht, und die rotierenden Massen sollten minimiert werden - d.h. weg von dem schweren Alu-Mitnehmer.
Die Lasten bekommst du kleiner, indem du einen langsamer drehenden Motor mit größerem (aber leichten) Prop verwendest und den nicht ganz außen positionierst. Gut. ist dann kein blattSPITZENantrieb mehr.
Zudem bist du mit der Pitcherhöhung sicher auf dem richtigen Weg. Die Kampfdrehzahlen eines normalen helis sollte man mit so einer Konfi (speziell wenns fixed pitch ist) definitiv nicht anstreben, und bei 12° Pitch liegt die Strömung sicherlich weitestgehend noch an (man erinnere sich: Pitchwinkel ist ungleich aerodynamischem Anstellwinkel; letzerer ist nur etwa halb sos groß)

Viel Erfolg! Ich schaue gespannt zu, wie sich deine Idee entwickelt.

gruß
andi

[1.Elektromaus]

Hallo zusammen

Leider hat sich das Thema Blattspitzenantrieb erledigt. Das Teil macht keine Anstalten abheben zu wollen, selbst bei einem Anstellwinkel von 14° Grad tut sich nichts, das einzige was sich getan hat sind verbogene Motorhalterungen, das zeugt von sehr hohen Fliehkräften die hier am Werk waren

Hier das Video https://www.youtube.com/watch?v=4ak5zzgULME
und ein Foto

Hiermit möchte ich mich bedanken für die positive Resonanz, die mir für dieses Experiment entgegen gebracht wurde.

Jetzt werde ich mir wohl ein neues Experiment suchen müssen.

Gruß Engelbert

[Basti 205]

Schade, fehlts nur etwas an Leistung oder sind die Motoren/Propeller/Strömungsgecshwindigkeit falsch ausgelegt?
Leistung...
Wie viel bringen die kleinen Motörchen eigentlich pro Stück? Ich weis ja nicht was notwendig ist um ein Heli in der Meterklasse abheben zu lassen aber vielleicht sollte man da mal da nachrechnen

[1.Elektromaus]

Schade, fehlts nur etwas an Leistung oder sind die Motoren/Propeller/Strömungsgecshwindigkeit falsch ausgelegt?
Leistung...
Wie viel bringen die kleinen Motörchen eigentlich pro Stück? Ich weis ja nicht was notwendig ist um ein Heli in der Meterklasse abheben zu lassen aber vielleicht sollte man da mal da nachrechnen

Hallo Basti.

Ein Motor bringt bei ca 28 Amp, an 3S 2200 Lipo, 25000 Umdrehungen, mit Speed-Cam-Prop 4,7x4,7, und wiegen 48 gramm

Gruß Engelbert.

[acanthurus]

Liegt nicht an fehlender Leistung.

oder sind die Motoren/Propeller/Strömungsgecshwindigkeit falsch ausgelegt

Yep.

Bei 25000rpm hat dein Prop eine "Pitch Speed" von etwa 50m/s. Deine Blattspitze bewegt sich bei den (geschätzten) 900rpm aber schon mit 53 m/s.
Der Antrieb rauscht schlichtweg in seine Drehzahl/Strahlgeschwindigkeitsgrenze und kann die eigentlich im Überfluss vorhandene Leistung nicht mehr umsetzen.

gruß
andi

[Sofapilot]

Da müssen halt Latten mit mehr Auftrieb her, und der Motor müsste hinten am Blatt noch mal abgestützt werden! Ich fände es schade, wenn das Projekt sterben würde....


Bei Versagen des Helis Pilot einsenden!