Ik weet niet precies of dit het goede subforum is, indien verkeerd is het aan de moderators vrij om het te verplaatsen..
Deze voorstuwing zal velen niet onbekend zijn en gezien het feit dat ze niet alom gebruikt worden ook een uitdaging om te maken. Graupner heeft al een aantal jaren goede units in het assortiment dit speelt ook wel mee denk ik. Dan is het de moeite niet om zelf te gaan lopen vogelen. Maar ik ben iemand die liever zulke dingen zelf maakt dan ze koopt, ook is mijn budget beperkt en ze zijn uiteraard behoorlijk aan de prijs. Daarom dacht ik eens een verhaaltje te schrijven over hetgeen wat ik zoal uitspook de laatste tijd.
Al enige jaren heb ik de onderdelen van een VSP op papier en de ideeen in het hoofd maar ik was nooit in staat om ze te produceren. Heb ook allang een aantal artikelen erop na geslagen die duidelijk de werking beschrijven. Ik ben niet in het bezit van een draai of freesbank en die zijn (tot voor kort) echt nodig om een dergelijk apparaat te produceren. Ik zeg sinds kort want nu ben ik in het bezit van een 3D printer en hiermee blijken geometrisch vergelijkbare onderdelen te maken. Natuurlijk los van de eigenschappen van het materiaal wat toch echt wel een stuk minder slijtvast dan messing of aluminium is. Desalniettemin aan het tekenen geslagen om te kijken of ik iets bruikbaars kon maken.
Voor degene bij wie het onbekend is waar ik het precies over heb, hier een beknopte uitleg:
De Voith Schneider Propeller of Cycloidal Propeller is een ronddraaiende schijf in de bodem van het schip waar 5-6 bladen uitsteken die met continue snelheid ronddraaien.
Door het verstellen van de bladen produceren zij een stuwstraal die onbeperkt maar vooral snel alle kanten opgericht kan worden. In principe zijn zij opgelijnd met een 'virtueel' draaipunt dat zich naast het echte draaipunt van de schijf bevind:
De verschillende richtingen van stuwkracht en de bijbehorende bladstand zijn hier duidelijk geillustreerd (een VSP met 4 bladen komt echter bijna nooit voor, dit is slechts een schema):
Het is denk ik een beetje modelbouwer eigen om zoveel mogelijk als het origineel te willen kunnen varen. Naar mijn mening slaan we hier soms te ver in door zoals de 360 graden roerpropeller sturing met joysticks op de zender. Ik gebruik hier een 180 graden uitslag, achteruit varen doe je namelijk met het omdraaien vd motor draairichting en een modelboot reageert heel anders als je op de kant staat dan op het origineel op de brug. Voor mij hoeft het niet allemaal technisch exact gelijk te zijn. Als het uiteindelijke effect maar gelijk is en varen zelf niet aanzienlijk wordt bemoeilijkt.
Dit uitgangspunt gebruik ik ook bij het ontwikkelen v.d. VSP-propeller. Door het toepassen van een vaste excentriciteit in de aansturing van de bladen spaar ik mij een servo uit. Het nadeel is het niet hebben van een 'nulpunt' stelling, een nul stuwkracht punt dat bij het origineel wel aanwezig is. Modelboten zijn doorgaans echter niet uitgerust met een dieselmotor maar elektromotoren die prima stil te zetten en om te keren zijn. Het voordeel is hopelijk versimpelde bouw, toegenomen betrouwbaarheid en minder elektronica (ruimte+kanalen) nodig voor de aansturing.
Al een week of 2 in de kleine uurtjes aan het tekenen, verschillende ontwerpen hebben al de revue gepasseerd en bleken beter te kunnen of waren compleet ongeschikt. Over de hoofdafmetingen; het doel is een kleine en compacte VSP te maken, geschikt voor niet-sleepboten schaal 1:50. De VSP 16 die veel gebruikt wordt op kleinere werkschepen heeft bijv een blad steek van 32 mm. De VSP 26 daarentegen vind men veel op de wat grotere slepers zoals die voor Bugsier varen.
De afmetingen heb ik omgerekend vanuit het origineel en de gemiddelde verhoudingen van bladhoogte en rotordiameter bepaald.
De Graupner 60 mm versie is van hieruit gezien behoorlijk aan de maat (VSP 30 omgerekend) en eigenlijk alleen geschikt voor zeer grote sleepboten met veel interne ruimte. In schaal 1:50 dan. Ik heb plannen voor een boot waar ze in gaan, met laag achterdek, vandaar. Maar ik houd nog even geheim welke
Heb eerst nog wat andere projecten lopen voordat er een nieuw scheepje komt. Als ik eenmaal een werkend systeem heb is het uiteraard makkelijk te verschalen om in een sleepboot te kunnen maar ik zoek graag eerst de limieten op.
De verschillende versies onderscheiden zich grotendeels in het blad verstel systeem. Dit moet snel kunnen reageren (hoog toerental door kleine maat), weinig speling hebben en niet teveel slijten. Op Grabcad vond ik een volledig uitgewerkte versie voor modelschepen maar meteen bleek deze al ongeschikt. Te groot en te complex.
Toen begonnen met het opzetten van een eigen ontwerp. Daaraan wijzigingen gedaan om de eerder genoemde argumenten. Hieronder een chronologisch overzicht:
VERSIE 1
Een aantal zelfbouw versies die ik vond op het net volgt dit principe. De aansturing van de bladen is simpel maar onderhevig aan veel slijtage en daarom met mijn materiaal keuze ongeschikt.
Ook is vanwege alle armen een rotor benodigd met veel hoogte wat de compactheid nadelig beinvloed.
VERSIE 2
Het uitgangspunt was daarom een aansturing met alleen scharnieren. Ook wilde ik graag de binnenste as als aandrijving zodat er een motor bovenop gezet kon worden. Na het zien van een aantal fotos van het origineel tot besef gekomen dat deze versie de blad verstelling niet goed verzorgde, niet alle bladen werden op gelijke wijze versteld en ook de uitslag en dus kracht was zeer beperkt.
Met een kruis onderin a-la Graupner dit probleem grotendeels opgelost maar de uitslag van de bladen was nog steeds erg beperkt.
Hierdoor was een hoog toerental nodig met risico op vastlopen.
VERSIE 3
Vervolgens een systeem met stangen uitgewerkt. Het concept van motor bovenop werd losgelaten en gezien als praktisch 'onmogelijk'.
Het excentriek in het midden versteld echter nog steeds niet alle bladen correct.
Ook is de kans dat de stangen gaan wringen in de armen en teveel speling creeren voor een doeltreffende werking.
VERSIE 4
Toen terug gegaan naar het complete systeem van Graupner. Maar opnieuw de slijtage in de armen en de uitvoering van het 'kruis' onderin stelde mij niet gerust qua betrouwbaarheid.
Teveel onderdelen en het was juist een van mijn uitgangspunten toen ik begon om het zo simpel mogelijk te houden.
VERSIE 5
Hierbij is terug gegaan naar het armen principe maar nu met een 90 graden verdraaing van de blad verstelling. Het principe van alleen scharnieren en dus weinig slijtage is behouden.
De totale hoogte van de unit is wel net als bij versie 1 erg kritisch. De armen moeten zo dun mogelijk zijn en worden dus uitgevoerd in messing of aluminium.
En hier een overzicht tekening van de complete unit. Het blauwe tandwiel probeer ik een mini servo onder te krijgen die de versturing links-rechts verzorgd.
Voor-achter gaat dan met de draairichting van de motor. Door van deze het toerental te regelen wordt ook de hoeveelheid stuwkracht geregeld.
Deze voorstuwing zal velen niet onbekend zijn en gezien het feit dat ze niet alom gebruikt worden ook een uitdaging om te maken. Graupner heeft al een aantal jaren goede units in het assortiment dit speelt ook wel mee denk ik. Dan is het de moeite niet om zelf te gaan lopen vogelen. Maar ik ben iemand die liever zulke dingen zelf maakt dan ze koopt, ook is mijn budget beperkt en ze zijn uiteraard behoorlijk aan de prijs. Daarom dacht ik eens een verhaaltje te schrijven over hetgeen wat ik zoal uitspook de laatste tijd.
Al enige jaren heb ik de onderdelen van een VSP op papier en de ideeen in het hoofd maar ik was nooit in staat om ze te produceren. Heb ook allang een aantal artikelen erop na geslagen die duidelijk de werking beschrijven. Ik ben niet in het bezit van een draai of freesbank en die zijn (tot voor kort) echt nodig om een dergelijk apparaat te produceren. Ik zeg sinds kort want nu ben ik in het bezit van een 3D printer en hiermee blijken geometrisch vergelijkbare onderdelen te maken. Natuurlijk los van de eigenschappen van het materiaal wat toch echt wel een stuk minder slijtvast dan messing of aluminium is. Desalniettemin aan het tekenen geslagen om te kijken of ik iets bruikbaars kon maken.
Voor degene bij wie het onbekend is waar ik het precies over heb, hier een beknopte uitleg:
De Voith Schneider Propeller of Cycloidal Propeller is een ronddraaiende schijf in de bodem van het schip waar 5-6 bladen uitsteken die met continue snelheid ronddraaien.
Door het verstellen van de bladen produceren zij een stuwstraal die onbeperkt maar vooral snel alle kanten opgericht kan worden. In principe zijn zij opgelijnd met een 'virtueel' draaipunt dat zich naast het echte draaipunt van de schijf bevind:
De verschillende richtingen van stuwkracht en de bijbehorende bladstand zijn hier duidelijk geillustreerd (een VSP met 4 bladen komt echter bijna nooit voor, dit is slechts een schema):
Het is denk ik een beetje modelbouwer eigen om zoveel mogelijk als het origineel te willen kunnen varen. Naar mijn mening slaan we hier soms te ver in door zoals de 360 graden roerpropeller sturing met joysticks op de zender. Ik gebruik hier een 180 graden uitslag, achteruit varen doe je namelijk met het omdraaien vd motor draairichting en een modelboot reageert heel anders als je op de kant staat dan op het origineel op de brug. Voor mij hoeft het niet allemaal technisch exact gelijk te zijn. Als het uiteindelijke effect maar gelijk is en varen zelf niet aanzienlijk wordt bemoeilijkt.
Dit uitgangspunt gebruik ik ook bij het ontwikkelen v.d. VSP-propeller. Door het toepassen van een vaste excentriciteit in de aansturing van de bladen spaar ik mij een servo uit. Het nadeel is het niet hebben van een 'nulpunt' stelling, een nul stuwkracht punt dat bij het origineel wel aanwezig is. Modelboten zijn doorgaans echter niet uitgerust met een dieselmotor maar elektromotoren die prima stil te zetten en om te keren zijn. Het voordeel is hopelijk versimpelde bouw, toegenomen betrouwbaarheid en minder elektronica (ruimte+kanalen) nodig voor de aansturing.
Al een week of 2 in de kleine uurtjes aan het tekenen, verschillende ontwerpen hebben al de revue gepasseerd en bleken beter te kunnen of waren compleet ongeschikt. Over de hoofdafmetingen; het doel is een kleine en compacte VSP te maken, geschikt voor niet-sleepboten schaal 1:50. De VSP 16 die veel gebruikt wordt op kleinere werkschepen heeft bijv een blad steek van 32 mm. De VSP 26 daarentegen vind men veel op de wat grotere slepers zoals die voor Bugsier varen.
De afmetingen heb ik omgerekend vanuit het origineel en de gemiddelde verhoudingen van bladhoogte en rotordiameter bepaald.
De Graupner 60 mm versie is van hieruit gezien behoorlijk aan de maat (VSP 30 omgerekend) en eigenlijk alleen geschikt voor zeer grote sleepboten met veel interne ruimte. In schaal 1:50 dan. Ik heb plannen voor een boot waar ze in gaan, met laag achterdek, vandaar. Maar ik houd nog even geheim welke
Heb eerst nog wat andere projecten lopen voordat er een nieuw scheepje komt. Als ik eenmaal een werkend systeem heb is het uiteraard makkelijk te verschalen om in een sleepboot te kunnen maar ik zoek graag eerst de limieten op.De verschillende versies onderscheiden zich grotendeels in het blad verstel systeem. Dit moet snel kunnen reageren (hoog toerental door kleine maat), weinig speling hebben en niet teveel slijten. Op Grabcad vond ik een volledig uitgewerkte versie voor modelschepen maar meteen bleek deze al ongeschikt. Te groot en te complex.
Toen begonnen met het opzetten van een eigen ontwerp. Daaraan wijzigingen gedaan om de eerder genoemde argumenten. Hieronder een chronologisch overzicht:
VERSIE 1
Een aantal zelfbouw versies die ik vond op het net volgt dit principe. De aansturing van de bladen is simpel maar onderhevig aan veel slijtage en daarom met mijn materiaal keuze ongeschikt.
Ook is vanwege alle armen een rotor benodigd met veel hoogte wat de compactheid nadelig beinvloed.
VERSIE 2
Het uitgangspunt was daarom een aansturing met alleen scharnieren. Ook wilde ik graag de binnenste as als aandrijving zodat er een motor bovenop gezet kon worden. Na het zien van een aantal fotos van het origineel tot besef gekomen dat deze versie de blad verstelling niet goed verzorgde, niet alle bladen werden op gelijke wijze versteld en ook de uitslag en dus kracht was zeer beperkt.
Met een kruis onderin a-la Graupner dit probleem grotendeels opgelost maar de uitslag van de bladen was nog steeds erg beperkt.
Hierdoor was een hoog toerental nodig met risico op vastlopen.
VERSIE 3
Vervolgens een systeem met stangen uitgewerkt. Het concept van motor bovenop werd losgelaten en gezien als praktisch 'onmogelijk'.
Het excentriek in het midden versteld echter nog steeds niet alle bladen correct.
Ook is de kans dat de stangen gaan wringen in de armen en teveel speling creeren voor een doeltreffende werking.
VERSIE 4
Toen terug gegaan naar het complete systeem van Graupner. Maar opnieuw de slijtage in de armen en de uitvoering van het 'kruis' onderin stelde mij niet gerust qua betrouwbaarheid.
Teveel onderdelen en het was juist een van mijn uitgangspunten toen ik begon om het zo simpel mogelijk te houden.
VERSIE 5
Hierbij is terug gegaan naar het armen principe maar nu met een 90 graden verdraaing van de blad verstelling. Het principe van alleen scharnieren en dus weinig slijtage is behouden.
De totale hoogte van de unit is wel net als bij versie 1 erg kritisch. De armen moeten zo dun mogelijk zijn en worden dus uitgevoerd in messing of aluminium.
En hier een overzicht tekening van de complete unit. Het blauwe tandwiel probeer ik een mini servo onder te krijgen die de versturing links-rechts verzorgd.
Voor-achter gaat dan met de draairichting van de motor. Door van deze het toerental te regelen wordt ook de hoeveelheid stuwkracht geregeld.
Laatst bewerkt:
