Servo's voor windtunnel

[DirkSchipper]

- Wat is dan de reden van die hevels en stuurstang? Toch gewoon beweging overbrengen?

Primair :beweging overbrengen.
Secondair : aanpassen van de hoekbeweging van de servo (-45/+45 graden) naar de gewenste hoekbeweging van te bewegen object (jouw testvleugel).

Voor zo'n testvleugel zijn hoeken groter dan -20/+20 graden niet zo relevant meer. De hoek kan dus net iets meer dan gehalveerd worden (-45/+45 --> -20/+20).
Bijkomend voordeel: het koppel neemt omgekeerd evenredig toe, de precisie ook.

Mits stuurstangen en de overbrengingen daarin spelingsvrij zijn en voldoende sterk om de optredende krachten aan te kunnen.

 

[Thieu]

Even een domme opmerking.
Ik zie allerlei problemen met servo's en aansturing daarvan. Maar, heb heb je wel een servo nodig?
Kun je de bediening niet gewoon met een 'stangetje' buiten de windtunnel brengen zodat je die daar met de hand kunt bedienen?

 

[DirkSchipper]

Even een domme opmerking.
Ik zie allerlei problemen met servo's en aansturing daarvan. Maar, heb heb je wel een servo nodig?
Kun je de bediening niet gewoon met een 'stangetje' buiten de windtunnel brengen zodat je die daar met de hand kunt bedienen?

Ik vind die 'domme' vraag op het geniale af ...
Wat laten we ons soms meeslepen in een bepaalde gedachtenrichting.

 

[Tibo]

Blijkbaar waren er nog enkele antwoorden gepost... heb hier geen melding van gekregen.
Maar, beter laat dan nooit :

De praktische kant van het verhaal is bijna klaar. Binnenkort zal de eerste test op school gebeuren met de ventilator. Ben ook bezig met verschillende soorten vleugelprofielen te snijden met de CNC foam cutter.

Even een domme opmerking.
Ik zie allerlei problemen met servo's en aansturing daarvan. Maar, heb heb je wel een servo nodig?
Kun je de bediening niet gewoon met een 'stangetje' buiten de windtunnel brengen zodat je die daar met de hand kunt bedienen?

Alles zal bediend worden via een bedieningspaneel dat gemonteerd is in een elektrische kast / schakelkast. Lijkt me gemakkelijker om alles te bedienen vanop één plaats. De servo's worden aangestuurd door een Arduino dus daar kunnen nog interessante projecten uitvloeien.

 

[Tibo]

Vandaag de servo eens getest:
[media=youtube]zFFCFn6G8eI[/media]

Sturing werkt goed maar de servo is niet krachtig genoeg en hapert zodra er een vleugelprofiel op de draadstang wordt bevestigd.
Er is dus een krachtigere servo nodig of wel klopt er ergens iets niet.

 

[willemvdm]

Je kan beter geen 2 stuurstangen gebruiken, nu is de kans groot dat de boel gaat wringen en dat kost kracht van de servo.
Dus ik zou zeggen, maak 1 stang los en laat de ander zowel duwen als trekken, probeer het dan nog een keer.

Groeten Willem

 

[Tibo]

Wel, eigenlijk ging het net andersom. Ik had eerst met 1 stuurstang gewerkt maar dat ging helemaal niet. Bij het plaatsen van een 2de ging het beter maar nog steeds niet zoals het hoort.

 

[Micropuller]

Je geeft ook wel heel weinig informatie zo. Welke servo heb je gebruikt? (aan het heveltje te zien een vrij kleine) Hoeveel kracht komt er op te staan? Hoe ziet de rest van de constructie er uit? (lengte van armen etc.)

 

[Taurus Flyer]

dubbelpost

 

[Taurus Flyer]

Misschien interessant dat je aangeeft op welke locatie je het draaipunt van het profiel hebt gepositioneerd, ik denk zelf, in het midden , op de helft van de koorde, gezien het feit dat je problemen m.b.v. dubbele stuurstangen probeert op te lossen. Of heb je er nog geen 'wind' op gehad?

Taurus Flyer

 

[Tibo]

Servo is een Hitec HS65MG (koppel 18Ncm). Relatief grote kracht nodig aangezien het een vleugelprofiel moet kantelen bij een luchtsnelheid van max. +- 100 km/h.
Lengte van de stuurstangen is 35 mm.

Het draaipunt is niet in zwaartepunt van het vleugelprofiel, wat niet ideaal is natuurlijk.
Er is nog niet getest met wind (ventilator).

 

[PH_AJH]

ja maar....die servo is een hééééle zwakke! Die gebruik ik niet eens op de rolroeren van kleine zwevers.
De meeste standaardservo's (van 12 euro) hebben al 40 tot 50Ncm koppel. En voor 2 tientjes zijn er servo's te vinden met meer dan 100Ncm
Verder heb je met die 2 stangen een constructie gemaakt die niet kan verdraaien, dat loopt vast. Je kunt wel 2 stangen gebruiken maar die moeten dan parallel lopen (dus op de grote zwarte schijf moeten de aansluitingen verder naar het midden).

 

[Tibo]

Ja de servo leek me ook nogal zwak, maar het was het proberen waard aangezien ik deze nog had liggen (is me ooit aangeraden voor een Hype WOW)
Welke servo raad je aan? Mag ruim voldoende koppel geven.
Liefst niet in China want er is wat tijdsdruk.

Bedankt voor de tips.

 

[Rick NL]

Het draaipunt is niet in zwaartepunt van het vleugelprofiel, wat niet ideaal is natuurlijk.

Het draaipunt zou niet in het midden of in het zwaartepunt moeten liggen maar op 1/4 van de voorlijst. Alle met de invalshoek wisselende krachten grijpen (bij een subsone stroming) aan in dit 1/4 koorde punt.

En de opmerking van Arjen over het 2 stangen mechaniek is ook van belang.
Als je 2 stangen gebruikt moeten die zuiver parallel lopen. Verder moet de hoek die de stang maakt met de lijn van het draaipunt op de stang en draaipunt servo moet exact 90° zijn. Evenals de lijn van het draaipunt profiel naar het draaipunt op de stang met de stang zelf moet ook exact 90° zijn.

Het gebruik van 1 stang en goede lagers is véél simpeler en daarmee vaak beter.

Dit lijkt me een mooie servo voor jullie doel, lekker sterk, flinke tandwielen, karbonite tandwielen waardoor niet veel speling, goed merk, snel leverbaar, geen verzendkosten en niet te duur.
https://www.conrad.nl/nl/hitec-1127...gelagerd-transmissie-karbonite-jr-209900.html

Rick

 

[Tibo]

Het draaipunt zou niet in het midden of in het zwaartepunt moeten liggen maar op 1/4 van de voorlijst. Alle met de invalshoek wisselende krachten grijpen (bij een subsone stroming) aan in dit 1/4 koorde punt.

Hmm interessant... daar komt dus het meeste belasting, met andere woorden?

Misschien toch opteren voor een een enkel-stang-systeem

Eveneens ziet de servo er ideaal uit. 110 Ncm t.o.v. 18 Ncm , knap!

Heeft iemand ook een technische verklaring waarom de stuurstangen parallel moeten staan? Nu draaien ze ook en ze staan niet parallel.
En waarom is de belasting het grootste op net 1/4 van de vleugel?

 

[PH_AJH]

Heeft iemand ook een technische verklaring waarom de stuurstangen parallel moeten staan? Nu draaien ze ook en ze staan niet parallel.

Dat is tamelijk basale wiskunde......simpel gezegd: als je de hoek verdraait gaan de stangen op de grootste arm (de zwarte schijf bij jou) meer voor- en achteruit dan die op de kleinere arm, doordat de kleinste een grotere hoek gaat maken dan de grootste. Dat gaat dus niet. In een echt starre constructie geen mm, in een flexibele zoals bij jou kun je alles wat verbuigen en gaat het een klein eindje voordat de boel op slot gaat.
Je kunt het je misschien beter voorstellen als je in gedachten aan de ene kant één heeeeele grote arm neemt en aan de andere kant een heeeeele kleine. Dan zie je gelijk waarom dat niet kan.
Het zou wel kunnen als je twee poelies van verschillende diameter zou hebben en de stangen verving door kabeltjes.

 

[Ernst Grundmann]

Zoals je de zaak nu aanstuurt gaat het fout. Taurus Flyer heeft helemaal gelijk je moet één stuurstang verwijderen.
Maar toch kan twee stuurstangen heel goed werken en het hoeft niet te wringen. Je moet er wel voor zorgen dat die stuurstangen exact parallel lopen. Nu staan de stuurstangen min of meer in een V vorm! Je moet dus de servo arm verlengen om de stuurstangen naar buiten te zetten. Wanneer ze parallel staan zal het heel goed werken.

 

[Tibo]

Bedankt voor de uitleg en de tips!

En, een gelukkig nieuwjaar

 

[Taurus Flyer]

Hallo

Als student elektromechanica maak ik een eindwerk over windtunnels waarin vleugelprofielen kunnen getest worden.

(geen echte vuurwapens op de achtergrond )

De aanvalshoek van het vleugelprofiel, die op een as is bevestigd , zal geregeld worden mbv een servo.
Bovendien is er ook een flap aanwezig op het vleugelprofiel, die ook aangestuurd wordt door een servo.

Hoe bepaal ik het beste de juiste servo's met voldoende koppel?

De luchtsnelheid zal rond de 30 m/s zijn.
Flap heeft een oppervlak van ongeveer 120 cm^2.

Alvast bedankt!

Tibo

Tibo,
Een algemene opmerking, niet om je de moed te ontnemen maar om een wat bredere blik op je project te geven.

Aerodynamica en als deel daarvan de grote verscheidenheid aan vleugelprofielen is een uiterst complexe materie.
Het in praktijk analyseren van de werking van deze profielen maar ook diverse andere delen van bijvoorbeeld een vliegtuig of zelfs een vliegtuig als geheel maakt deel uit van het uiteindelijk onderzoek waarvoor een windtunnel kan worden gebruikt.

Bij onderzoek van vleugelprofielen en vleugeldelen is dan de windtunnel vaak het hoofdonderdeel waarin condities worden gecreëerd voor onderzoek, lees 'luchtsnelheid'.

Bij het ontwerp en bouw van een windtunnel is het daarom van belang om óók te weten wat uiteindelijk deel uit maakt van het onderzoek.
In jouw posten lees ik daarover het volgende,

De windtunnel zal gebruikt worden voor educatieve doeleinden.
De invloed van de AoA, flaps, vleugelprofiel en luchtsnelheid op de liftkracht zal aangetoond worden.
Er is dus een servo op een as bevestigd voor de AoA te regelen en dan een servo in het vleugelprofiel voor de flap.

Wat raad jij aan?

Ik dacht om eerst Hitec HS65MG's te testen omdat ik deze al heb.

Een veel moeilijker deel van je project is het meten van de krachten maar nergens zie ik dat je daarmee rekening houdt. Het draaibaar opstellen van het vleugeldeel is daarmee vergeleken slechts een eenvoudige opgave waarbij het al van zeer groot belang is waarvan je uit gaat.

Ik lees in één van je posten dat je bijvoorbeeld tot 45 graden aan AOA wilt gaan. Eigenijk een verkeerde aanname, vleugelprofielen kunnen tot hooguit 12.5 graden effectief zijn, reduceer je de uitslag door een aangepaste overbrenging dan hoef de servo slechts 1/3 van het koppel te geven.

Dit zijn allemaal zaken die je bij aanvang van je project al in beeld had moeten hebben omdat bijvoorbeeld het meten van krachten in huidige uitvoering vrijwel niet mogelijk is. Ook bij een juist aanname van de range van AOA had in een geheel andere overbrenging geresulteerd.


Groeten Cees

 

[Tibo]

Cees,
De windtunnel heeft als doel de liftkracht van een vleugelprofiel te meten in functie van de luchtsnelheid, soort profiel en de invalshoek. Voor de liftkracht te meten, wordt een krachtsensor gebruik die gekoppeld is aan het U-profiel waarop het vleugelprofiel bevestigd is.

En draaibaar opstellen van het vleugelprofiel is maar 1% van de totale GIP.
45° AoA is de absolute maximum minder is ook oké. Zou alleen leuk zijn om een stall aan te tonen.
Dus maakt niet uit tot hoeveel graden het vleugelprofiel effectief is, het mag gerust wat meer zijn.

Wees gerust, er is meer dan voldoende research aan vooraf gegaan

En de 'trial & error' methode komt vaak wel eens aan de pas. Dat is uiteindelijk het leuke aan het geheel.