Sterkte servo berekenen

Discussie in 'Algemeen modelvliegen' gestart door Arnold 85, 7 dec 2016.

  1. Arnold 85

    Arnold 85 Vriend van modelbouwforum.nl

    Lid geworden:
    14 jul 2015
    Berichten:
    2.438
    Locatie:
    Lunteren
    Goedenavond,

    Wat ik mij al sinds ik begonnen ben met modelvliegen afvraag is:

    Hoe bereken ik de sterkte van de servo's?

    Er staan allerlei prachtige aanduidingen op de doosjes, maar om dit te vertalen van de kg/cm2 naar vliegtuig, die clou ben ik nog niet tegengekomen.
    De keren dat ik servo's kocht kreeg ik een beetje op het gevoel servo's mee.... voor mijn gevoel dan zus en zo kist.....ooooooh.....die servo.....nattevingerwerkdoemaareengok.

    Concreet:

    -Wat betekent de aanduiding op het doosje precies?

    -Wat is de druk op de servo bij een bepaalde vliegsnelheid/roergrootte/uitslag?

    -De servohevel/aansturing speelt ook een rol......in welke mate?

    Wie kan mij helpen rekenen?

    Groeten, Arnold
     
  2. hmeijdam

    hmeijdam

    Lid geworden:
    29 jan 2010
    Berichten:
    1.885
    Locatie:
    Barneveld
    Arnold,
    De aanduiding van bijvoorbeeld 3 kg/cm betekent de momentkracht van de servo. De servo is dan in staat om met een armpje van 1 cm lang een gewicht van 3kg in de horizontale positie van het armpje ten opzichte van de zwaartekracht op te tillen. Met een armpje van 2 cm zou diezelfde servo een gewicht van 1,5 kilo kunnen optillen en met een armpje van 3cm een gewicht van één kilo.

    Denk zelf even aan het optillen van een emmer water met gestrekte arm. Als je jouw arm 2x zo lang maakt (door een stok te gebruiken bijvoorbeeld), lijkt het of diezelfde emmer veel zwaarder is, omdat je veel meer kracht moet zetten om hem op te tillen.

    Voor de servohevel aansturing betekent dit dat je bij het verkorten van je servo armpje meer kracht krijgt voor je besturing, maar de stuurbeweging naar het roer ook kleiner zal zijn. Met een stok van een meter kun jij die emmer water ook een veel grotere afstand laten afleggen, dan wanneer je hem in je hand houdt.

    -Wat is de druk op de servo bij een bepaalde vliegsnelheid/roergrootte?
    Dat is inderdaad de hamvraag waarvoor ik ook geen antwoord weet. Gevoelsmatig zeg ik twee keer zoveel snelheid is 4x zoveel kracht nodig en 2x zo groot roer is 2x zoveel kracht nodig, maar onderbouwen kan ik dat niet.
     
    Laatst bewerkt: 7 dec 2016
  3. Arnold 85

    Arnold 85 Vriend van modelbouwforum.nl

    Lid geworden:
    14 jul 2015
    Berichten:
    2.438
    Locatie:
    Lunteren
    Bedankt voor de uitleg.

    Voor de servoaanduiding is mij dat een stuk duidelijker geworden. De hevel en zijn krachtenspel kan ik mij wel voorstellen. Tot zover het makkelijkste gedeelte

    Op naar natuurkunde niveau 2....

    P.s. nog bedankt dat je die 300extra niet aan mij verkocht hebt toen(telefonisch contact gehad)zomer 2015. Ben gewoon met een trainer begonnen en bij een club gegaan.....advies opgevolgd.... veel plezier van gehad...
     
  4. hmeijdam

    hmeijdam

    Lid geworden:
    29 jan 2010
    Berichten:
    1.885
    Locatie:
    Barneveld
    Graag gedaan :) . Ik zou als instructeur toch geen knip voor mijn neus waard zijn als ik je die had verkocht.
     
    Arnold 85 vindt dit leuk.
  5. dries_neyrinck

    dries_neyrinck

    Lid geworden:
    14 aug 2013
    Berichten:
    2.650
    Locatie:
    Oordegem
    Ondertussen al eens naar zijn Piper bouw gekeken? Super voor een "beginner" ;-)

    Over servoberekeningen: http://www.mnbigbirds.com/Servo Torque Caculator.htm

    Even een berekening voor een gemiddeld hoogteroer van een gemiddelde trainer (calmato bvb)
    Neem nu topsnelheid 100 km/u
    Breedte van het roer 30 mm (grof geschat)
    lengte van het roer 450 mm (grof geschat)
    20 graden up en 20 graden down is voor een trainer perfect.
    Neem bvb dat de servo 30 graden links en rechts draait van zijn center

    Komen we uit op een servo van 2 Ncm. Een standaard "3kg" servo is dus eigenlijk veel te zwaar hiervoor ;-)

    upload_2016-12-7_22-44-33.png
     
    Arnold 85 vindt dit leuk.
  6. Arnold 85

    Arnold 85 Vriend van modelbouwforum.nl

    Lid geworden:
    14 jul 2015
    Berichten:
    2.438
    Locatie:
    Lunteren
    Dank Dries.

    Die ken ik nog niet! Ga ik zeker gebruiken.

    De echte berekening erachter komt nogal wat bij kijken denk ik, als hier niemand het weet, dan is het wel hogeschool tot de 3e macht!

    Groeten, Arnold
     
  7. willemvdm

    willemvdm PH-SAM

    Lid geworden:
    8 okt 2007
    Berichten:
    1.507
    Locatie:
    Alphen a/d Rijn
    Ik heb die berekening op school veel gedaan hoor.
    Winddruk op gebouwen berekenen.
    kijken of ik het nog weet:

    0,5 x soortelijk gewicht lucht x oppervlakte x snelheid in het kwadraat = de winddruk in N
    op een roer met een uitslag van 90 graden werkt dit dus ook.
    voor andere hoeken dan vermenigvuldigen met de cosinus van de hoek.

    weet je de winddruk dan moet je die vermenigvuldigen met de halve koorde en je hebt het moment.

    zoals je ziet is de snelheid het belangrijkste, die staat in het kwadraat.
    Maar vergeet niet dat we 20 jaar geleden ook vlogen met grote kisten als een grote TC Tiger moth van 15 kilo startgewicht terwijl de sterkste servo's toen 3 kg.cm waren.
    Dat levert nu een goede mini servo al.
    Ik weet zeker dat vrijwel alle servo's tegenwoordig veel sterker zijn als minimaal benodigd.
    Al is een licht belaste servo natuurlijk sneller en nauwkeuriger als een zwaar belaste servo.

    Groeten Willem
     
    Laatst bewerkt: 8 dec 2016
    Arnold 85 vindt dit leuk.
  8. ron van sommeren

    ron van sommeren Forum veteraan

    Lid geworden:
    31 aug 2002
    Berichten:
    29.332
    Locatie:
    halverwege Tiel & Nijmegen, tussen Maas & Waal
    Als er kg/cm op het doosje staat, is het niet correct, het moet kg·cm zijn. Als het kg/cm zou kloppen dan zou servo kg per cm leveren met als gevolg: hoe langer de hevel, hoe groter de massa die de servo aan kan. Dat is niet logisch.
    Aangezien een massa van 1kg een (zwaarte)kracht van 10 N geeft, stemt 1kgcm ongeveer overeen met 10Ncm.

    Calculate the required torque of your servo
    www.ecalc.ch
    → Toolbox
    → control surface moment
     
    Laatst bewerkt: 9 dec 2016
  9. ron van sommeren

    ron van sommeren Forum veteraan

    Lid geworden:
    31 aug 2002
    Berichten:
    29.332
    Locatie:
    halverwege Tiel & Nijmegen, tussen Maas & Waal
    Want 3kgcm ≈ 30Ncm
     
    Laatst bewerkt: 9 dec 2016
  10. ron van sommeren

    ron van sommeren Forum veteraan

    Lid geworden:
    31 aug 2002
    Berichten:
    29.332
    Locatie:
    halverwege Tiel & Nijmegen, tussen Maas & Waal
    Een gebouw is niet aan één kant afgesloten door een kielvlak of stabilo, de lucht gaat aan twee kanten langs het gebouw op.
    En treden er geen (ver)schaaleffecten op?
     
    Arnold 85 vindt dit leuk.
  11. willemvdm

    willemvdm PH-SAM

    Lid geworden:
    8 okt 2007
    Berichten:
    1.507
    Locatie:
    Alphen a/d Rijn
    Hallo Ron.
    Ja ieder voorwerp heeft een Cx waarde oftewel een weerstands coefficient.

    Voor een groot recht vlak is dat 1 (Natuurlijk theorie) aan de voorzijde
    Een gestroomlijnd object als een auto zit de Cx tussen de 0,3 en 0,4. als de wind precies van voren komt.
    komt de wind schuin van voren dan is de Cx ineens een stuk hoger.
    voor een schutting zit je rond de 1,5 omdat er ook onderdruk aan de achterkant is.(als ik mij goed herinner)

    Een roer wil natuurlijk juist lucht vangen en zal bij grote uitslag zowel overdruk aan 1 zijde als onderdruk aan de andere kant hebben.
    neem je een vlak roer van flinke afmetingen dan zou je bij 90 graden uitslag dus naar Cx rond de 1,5 gaan.
    De echte Cx waarde kan alleen in de windtunnel en op volle schaal bepaald kunnen worden en is dus ook richtingsafhankelijk.
    Er zijn dikke boeken met "schaalregels" hoe je een schaalmodel in de windtunnel moet omrekenen naar volle schaal.

    Het genoemde reken programma zal dus ook niet 100% zuiver zijn omdat zowel de grootte van het model als het vleugel profiel ook invloed hebben op de Cx.
    Precies uitrekenen is echt onmogelijk, zelfs luchtdruk en luchttemperatuur hebben invloed op de roerkrachten.
    Maar wij nemen meestal veilig een servo die 10 keer te sterk is.

    (in de vliegtuig techniek wordt Cx vaak gesplitst in Cl of te wel de vertikale Lift coefficient en de Cw of te wel de horizontale Weerstand coefficient.)

    Groeten Willem

    Edit ik dacht ik reken nog even de richtingsroer servo van mijn 1/2,7 schaal Stampe SV4C na.
    roer 500 mm hoog
    Roer gemiddeld 200 mm breed (vergeet het stukje voor het scharnier, dat werk als compensatie)
    Dan heb ik bij 110 km/u (schaal Vne) en 25 graden roeruitslag (is dan heel heftig) 120 N*cm servo koppel nodig.
    Hitec HS-805BB is dan dubbel wat ik nodig heb.
    Deze servo is dan bruikbaar tot 150 KM/u dus dat is de veiligheidsmarge

    De full scale heeft dacht ik een Vne (velocity never exceed) van rond de 160 knopen dus op schaal is dat 60 knopen of 110 km/u
    150 km/u model is dan 225 knopen full scale.
     
    Laatst bewerkt: 11 dec 2016
    Arnold 85 vindt dit leuk.

Deel Deze Pagina