[Slopium] Een DIY ultra-light VTPR kist

Introductie:

Een tijdje terug werd ik geïnspireerd door Steve (Surfimp), die op RCGroups ultra-light VTPR introduceerde.

How to build a Swiss Fish - RC Groups

VTPR staat voor "vol très proche du relief", en is vrij vertaald een vorm van acro hellingvliegen waarbij dicht bij de grond gevlogen wordt. De kisten die hiervoor gebruikt worden hebben meestal een "vis-achtige" romp, zijn niet al te zwaar, hebben een redelijk symmetrisch profiel en zijn op lage snelheid zeer wendbaar.

Het ultra-light VTPR is in zoverre nieuw, dat de gebruikte kisten zeer licht zijn, waardoor acro vliegen op de typische VTPR manier mogelijk is bij zeer weinig wind. (Denk aan 1-2 Bft)







Ik ga elk jaar met een groep malloten op bedevaart naar de Wasserkuppe, en de afgelopen twee jaar hebben we veel dagen met weinig tot geen wind gehad. Ik vlieg dan graag met de Alula, maar die heeft toch minstens 3 Bft, of redelijke sterke thermiek nodig. De DLG's zijn in onze groep rijkelijk vertegenwoordigt, en er staat ook nog wel een Supergeebouw op het programma, maar dat VTPR vliegen spreekt me erg aan.

Het plan is om vrij schaamteloos een Wasabi te kopiëren. Deze wordt echter geheel van XPS schuim gesneden en bekleed met lamineerfolie. Voor het snijden van het schuim gebruik ik een zelf geschreven spreadsheet, en een zelf gebouwde CNC schuimsnijder. Dit is het eerste project waarvoor ik deze spreadsheet en CNC machine gebruik, en ik zal ongetwijfeld de nodige kinderziektes tegenkomen.





De planning is om in ieder geval vòòr ons uitje naar de Wasserkuppe in april dit kistje klaar te hebben. Het mooiste zou zijn om de XPS versie eerst uitgebreid te testen, en daarna een versie uit EPP te snijden. Verder bestaat er de mogelijkheid dat ik een aantal extra kistjes snij voor vrienden.

Vincent

 

Vleugelontwerp:

Ik heb het drie zijden aanzicht in mijn tekenpakket op schaal overgetrokken. Ik maak de beide vleugelhelften elk 750mm lang, met een wortelkoorde van 225mm, en een tipkoorde van 135mm. De Wasabi gebruikt de unieke vol symmetrische profielen TP42 en TP29 van Thierry Platon.

Meer over de Wasabi, en de gebruikte profielen op de site van Pierre Rondel:
Wasabi

Aangezien de Wasabi een behoorlijk stuk zwaarder is dan de Slopium zal worden, opereert de Slopium bij lagere Reynolds getallen. Daarom heb ik er voor gekozen om TP29-8% aan de wortel, en TP29-6% aan de tip toe te passen.
Er wordt geen tipverdraaiing toegepast.

 

je kunt met dit toestelletje vrij gek doen zo te zien

 

CNC machine:

Ik heb een vrij eenvoudige CNC schuimsnijmachine gebouwd volgens een ontwerp van RC-network gebruiker "Hans23".

In het kort komt het er op neer dat de snijdraad op twee punten wordt vastgehouden door twee lange kevlar draden die in een soort V-vorm staan. De kevlar draden zitten elk weer gemonteerd op een liertrommel.

Heißdrahtschneidemaschine


Mijn machine wordt aangestuurd met EMC2, een freeware CNC pakket dat draait op Linux.

Deze software heeft G-code als input nodig. De machine gebruikt XYUV als assenstelsel.

Voor zover ik weet is alleen Profili Pro in staat om de benodigde code te genereren. Het aantal functies is echter beperkt, en ik heb een paar nare bugs ontdekt. Daarom ben ik met het schrijven van een spreadsheet genaamd "FoamXL" gestart. Deze is nog niet 100% gereed, maar is wel functioneel.

 

Leuk, weer eens wat nieuws Interessante kist, ben benieuwd...

 

Ik wil de vleugels voorzien van carbon sparcaps om ze iets te verstijven. Hiervoor zijn ter hoogte van de maximale profieldikte boven en onder inkepingen van 10x0,5mm nodig. Daarnaast wil ik de achterlijst wat dikker (3mm richting tip verlopend naar 2mm) uitvoeren, zodat deze steviger is dan een scherpe achterlijst. Tevens wil ik een vrij luxe uitvoering van het scharnier, identiek aan het origineel:



Om dit voor elkaar te krijgen, moet ik aangepaste .DAT bestanden maken. Dat is even werk, maar ik vind dat alles wat ik bedenk in bruikbare G-code moet kunnen worden omgezet.

In mijn tekenpakket importeer ik een vanuit Profili Pro gegenereerde DXF van de TP29-8% en TP29-6%:


_____________________________________

De gewenste aanpassingen worden uitgevoerd:


_____________________________________

Deze tekeningen worden straks naar .DAT bestanden geconverteerd. Die bestaan uit XY coordinaten. Die coordinaten volgen weer uit de punten die in de curves van beide profielen aanwezig zijn. Mijn snijprogramma heeft voor wortel- en tipprofiel een identiek aantal punten nodig, die ook nog eens op gelijke wijze over het profiel verdeeld zijn. Zoals je ziet is er nog wat werk aan de winkel:



_____________________________________

Misschien wat lastig te zien, maar beide profielen hebben nu 387 punten, en deze zijn allebei over het profiel op eenzelfde wijze verdeeld.



_____________________________________

Beide profielen verschaald naar een lengte van 1mm:

 

Vervolgens selecteer ik een profiel, en extract de points. Deze save ik als een point file. In Excel open ik de point file, en delete de kolom die de Z-coordinaten bevat.



Nu moet ik "handmatig" de coördinaten zodanig sorteren, dat de coördinaten een lijn beschrijven vanaf de achterlijst van het profiel, bovenlangs, rondom de voorlijst weer terug richting de achterlijst. In de praktijk valt dat mee, ik hoef slechts twee "blokken" coördinaten van plek te verwisselen.



Ik sla nu beide profielen op als een .TXT bestand, en hernoem die in explorer naar .DAT

 

Punten liggen niet allemaal even ver uit elkaar, hoe kun je snelheid controleren? Of kan software hiermee overweg, kent deze een "baansnelheid"?

 

Hallo Rob, een kritische kijker.

In de G-code wordt een snijsnelheid ingesteld. Dat de punten niet allemaal netjes in de omtrek verdeeld zijn, maakt niet uit.

Wat wel belangrijk is, is dat rondingen voldoende punten bevatten, aangezien een DXF een enkele boog met drie punten kan definiëren, maar als die drie punten door de snijsoftware recht met elkaar verbonden worden, houdt je geen boog meer over natuurlijk.

Dat heb ik achteraf nog even gefixt ter plaatse van het scharnier, waardoor het aantal punten iets omhoog is gegaan. (ik meen 393 punten)

 

Leuk project Vincent! De CNC machine werkt nu naar je tevredenheid?

 

hhmmm, dat zou ook moeten lukken met de stappenmotoren die ik hier heb liggen...... Die komen uit een gokkast.

 

@Berrie:

De machine neemt ingeklapt weinig ruimte in, maar eenmaal uitgeklapt kan ik werkelijk mijn kont niet meer keren op mijn hobbykamer. Daarom heb ik nog weinig geëxperimenteerd. De flinterdunne snijdraad (0,085mm) bevalt in ieder geval goed. Verder loopt de machine als een zonnetje, en is het nu een kwestie van uitproberen en optimaliseren.

Qua nauwkeurigheid kan het beter. Ik ga de machine opnieuw kalibreren en nameten, en ik vermoed dat ik een verkeerde rekenvolgorde in mijn software heb zitten. Die haal ik er vanavond nog even uit. Verder voeg ik een testfunctie toe aan de software om de snijdikte (afbrand) zeer precies te kunnen bepalen.

Met deze machine verwacht ik geen hele hoge precisie te halen, maar ik vind wel dat hoofdmaten zoals profielhoogte en profielkoorde moeten kloppen.

Al zou het in dit geval nog niet 100% zijn, maakt dat voor een kistje als de Slopium natuurlijk geen bal uit.

 

Ik vindt het in ieder geval knap werk van je!

 

Hoi,

Zoals waarschijnlijk bekend heb ik ook mijn eigen CNC-styro-snijder gemaakt, en neus ik nogal eens op Franse fora. Uit die hoek heb ik twee programma's opgepikt die je het leven een stuk makkelijker maken. Het komt er op neer dat je gewoon volledig in CAD kunt tekenen, het eindresultaat als DXF opslaan, 2x 'vertalen', en snijden maar.
De programma's zijn:

ProfScan:
is een programma dat een DXF vertaalt in een DAT-bestand.
Redelijk rechttoe-rechtaan converteren

(Re-)échantiollonnage (spreek het maar eens uit, ik kan het tegenwoordig ;-)):
is een programma dat een DAT-bestand kan aanpassen.
- start- en eindpunt definiëren
- linksom of rechtsom snijden
- opdelen in deeltrajecten, en elk deel in een vast aantal even lange brokken verdelen (= aantal tussenpunten definiëren)
Output is een aangepast DAT-bestand.

Ja, de programmaatjes zijn Franstalig, maar niet al te complex. Daar kom je waarschijnlijk nog wel uit mbv. Google-vertalen of een andere online vertaler. En ik kan ook nog wel eens een vertaal-hint geven.

Als je denkt dat je er wat aan hebt, even een PB-tje sturen.

Dirk

Edit:
Zo te zien werk je mbv. Rhinoceros CAD software. DXF exporteren in R12 formaat!

 

Bedankt Dirk! Misschien heb ik daar wat aan! Ik exporteer in Rhino 4 SR9 naar DXF "CAM Metric".
Het heet trouwens "Echantillonnage", en versie 1.4 is hier te vinden: http://christophe.lauverjat.pagesperso-orange.fr/decoupecnc/telechgt.htm

Ik laad nu de .DAT bestanden in de spreadsheet. Die past vervolgens het snijtraject aan met een afbrand en een eventuele tipverdraaiing. Vervolgens worden deze punten omgezet naar coördinaten aan de uiteinden van de snijdraad. Daarna worden deze coördinaten vloeiend geïnterpoleerd naar een gewenst aantal punten (Bijv. 1500 regels) in G-code.

Het is ook mogelijk om automatisch G-code te maken waarmee je in 1 keer twee vleugelhelften uit 1 blok schuim snijdt.

 

Er zijn inderdaad meerdere wegen naar Rome.
Mijn Franstalige route was waarschijnlijk niet bekend (waarschijnlijk vanwege de taal).

Nu niet meer ...

Dirk

 

Ik heb mijn spreadsheet vrij grondig aangepast, en ben zeer tevreden over het resultaat:









Het snijden van twee vleugelhelften uit 1 blok is nu echt een kwestie van parameters invoeren, druk op de knop, en dan komt er een window tevoorschijn waarmee je bestandsnaam en locatie van het .ngc bestand kunt bepalen.

Prachtig dit.

Vandaag is snijdag. Ik hoop diverse vleugelkernen te maken.

 

Hoi,

Ziet er mooi uit.
Op die manier snijden gaat erg efficiënt met het schuim om, maar na afloop ontbreken de contrastukken die je bij het vacuum-persen zo goed kunt gebruiken ...
Of ga je niet vacuum-persen?

Dirk.

 

Klopt Dirk, de kernen worden met lamineerfolie beplakt, want het moet superlicht zijn.

Het is natuurlijk ook mogelijk om gewoon 1 vleugelhelft per blok te snijden.

 

Draad is een stukje langer als blok, je zult dus moeten bepalen waar blok komt te liggen om te voorkomen dat vleugel te dik of te dun gaat worden, hoe doe je dat?? Mik je altijd op midden ofzo? Zit er een correctiefactor in software?