Realizzazione di un banco di misura di trazione

[flyer]

Ciao a tutti, ho recentemente realizzato un banco di misura per determinare il tiro di un motore con una determinata elica. Condivido con voi la realizzazione in quanto la sua realizzazione è molto semplice ed assicura ottime misure.

Il concetto.
Il concetto è semplice ... tramite una leva di primo genere a bracci uguali ma ortogonali la spinta in avanti generata dall'elica viene trasformata in una spinta verticale su un perno che poggia su una bilancia digitale. Avendo cura di fare di uguale misura il braccio verticale e quello orizzontale sulla bilancia digitale si leggeranno i grammi di spinta.

I due bracci ortogonali sono stati realizzati incollando con epoxy due listelli di legno dopo aver realizzato un incastro a coda di rondine. la sede di rotazione è realizzata con un tondino cavo di alluminio di 5mm di diametro con diametro interno di 4 mm dove è alloggiata la vite di 4 mm di diametro con bulloni di contenimento.

gli appoggi del perno di rotazione sono stati realizzati con dei triangoli di legno armati con dei perni di metallo e incollati al piano orizzontale con epoxy.

La cosa piu difficile è stata quella di realizzare una testa di montaggio del motore universale che si potesse adattare a qualsiasi tipo di motore con viti anteriori posteriori e con interassi di montaggio qualsiasi. Questo è stato realizzato tramite braccetti vincolati al trave principale ed incernierati ad altri braccetti a formare una struttura reticolare mobile che può adattarsi ad ogni motore entro una dimensione massima predereminata. Io ho realizzato il banco di prova pensando ai tipici motorini che costruisco e quindi per misurare tiri massimi di circa un chilo e mezzo, ma prestando attenzione alla costruzione ritengo ci si possa spingere anche oltre. I braccetti sono tutti di 5 cm.

Penso che le immagini valgano molto piu delle parole e quindi vi mostro la mia realizzaione. Con questa ho misurato ad esempio il motore che vedete nelle foto che è un Hype AL28-1250M ottenendo con lipo 3s ed un elica GWS 8x6 un tiro di 600 grammi. Sono andato un po fuori specifiche in quanto la foto del grafico di assorbimento porta un massimo di 19 ampere mentre il motore assorbe massimo 15 Ampere ma il test è durato solo pochi secondi.

Ciao a tutti, Flyer

[flyer]

Altre foto

[Oldman76]

l'idea del pantografo per adattarsi a vari ancoraggi è geniale!! Ni sà tanto che copierò l'idea visto che fino ad ora fissavo il motore direttamente al piatto della bilancia, ma così il dato rilevato è inesatto per via della vicinanza dell'elica alla superficie della stessa e per via della spinta che l'aria esercita sul piatto. Prima però devo ricomprare l'amperometro, ne avevo uno analogico con fondo scala a 80A, ieri sera ho testato un motore ricavato dallo statore preso da una fotocopiatrice, 54mm di diametro 29 di altezza 9 denti schema ABC 22 spire con 4 fili da 1mmq in parallelo, campana con 12 magneti 25x12x3, elica apc 12x7. 3,4kg di spinta a metà gas come un cog***ne preso dal delirio di omnipotenza ho affondato lo stick senza guardare l'amperometro(che sicuramente stava già oltre i 40A, avrà retto 2-3 secondi poi ho sentito uno scoppio tipo miccetta, siè fermato tutto solo allora ho visto l'amperometro che fumava come una ciminiera. Fortuna che l'esc era da 120 altrimenti sarebbe andata peggio

[Manfred78]

che bell'aggeggio! complimenti

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Originalmente inviato da Oldman76

l'idea del pantografo per adattarsi a vari ancoraggi è geniale!! Ni sà tanto che copierò l'idea visto che fino ad ora fissavo il motore direttamente al piatto della bilancia, ma così il dato rilevato è inesatto per via della vicinanza dell'elica alla superficie della stessa e per via della spinta che l'aria esercita sul piatto. Prima però devo ricomprare l'amperometro, ne avevo uno analogico con fondo scala a 80A, ieri sera ho testato un motore ricavato dallo statore preso da una fotocopiatrice, 54mm di diametro 29 di altezza 9 denti schema ABC 22 spire con 4 fili da 1mmq in parallelo, campana con 12 magneti 25x12x3, elica apc 12x7. 3,4kg di spinta a metà gas come un cog***ne preso dal delirio di omnipotenza ho affondato lo stick senza guardare l'amperometro(che sicuramente stava già oltre i 40A, avrà retto 2-3 secondi poi ho sentito uno scoppio tipo miccetta, siè fermato tutto solo allora ho visto l'amperometro che fumava come una ciminiera. Fortuna che l'esc era da 120 altrimenti sarebbe andata peggio

:-) .... purtroppo la fretta di provare se funziona prende tutti .. :-) ... ho in mente un nuovo progetto di un limitatore computerizzato programmabile da sviluppare che potrebbe risolvere il problema ma mi serve un po per realizzare il prototipo
ti tengo informato :-)

[marra.dany]

Ciao Flyer,
è un'idea grandiosa. Pensa che l'ho già costruito anch'io, con qualche modifica.
Ho usato parte di uno stendino per la leva e 2 pezzi da 10 cm. di montante di scaffalatura per la base che ho ancorato ad un quadro in legno ricavato da un pezzo di pannello da edilizia (quelli gialli).
Io i 2 bracci di leva li ho fatti esattamente lunghi 30 cm., quindi riesco ad avere un banco di prova e di pesatura del tiraggio di tutti i miei motori elettrici.
Uno dei segreti, come tu raccomandi, è di fare entrambi le leve dello stessa lunghezza (tenendo conto di misurare bene la distanza dell'asse del motore quando è fissato al supporto ed il perno. La stessa misura si dovrà avere l'altro braccio, compreso il perno che spinge sul piatto della bilancia)
Questo secondo braccio si potrebbe anche fare di lunghezza variabile per eliminare velocemente eventuali differenze.
Ci sono dei minimi atriti del perno che tiene la leva ma alla fine le misurazioni sono abbastanza precise e soddisfacenti.
Quindi una volta installato il motore nel marchingegno e collegato il Wattmetro si può decidere con cognizione di causa anche quale elica è la migliore per il ns. modello.
Complimenti ancora e grazie.

[marra.dany]

Ecco Flyer ho trovato il cavetto per scaricare le foto nel PC.
Grazie alla tua meravigliosa idea, non disponendo di abbastanza legno io il banco di prova l'ho fatto come vedi dalle foto e funziona benissimo.
Grazie ancora.

[flyer]

Originalmente inviato da marra.dany

Ecco Flyer ho trovato il cavetto per scaricare le foto nel PC.
Grazie alla tua meravigliosa idea, non disponendo di abbastanza legno io il banco di prova l'ho fatto come vedi dalle foto e funziona benissimo.
Grazie ancora.

Complimenti, ho visto che l'hai realizzato molto robusto quindi sicuramente puoi mettere motori anche piu potenti.
Solo una cosa .. come vedi nella mia realizzazione io ho fatto una struttura di supporto motore doppia nel senso che oltre ai due braccetti anteriori ci sono anche quelli posteriori. Inizialmente avevo fatto come te ma ho verificato con alcuni motori che in certe posizioni dello stick la struttura entrava in vibrazione in sommità.

In pratica quello che succede usando due soli braccetti è che il motore è vincolato su una retta (se usi due punti di appoggio) o su un piano (se ne usi tre complanari) ma le oscillazioni ortogonali non vengono smorzate in quanto il perno alla base rende la struttura libera di muoversi in quella direzione.

Se fai girare un motore a vuoto tenedolo non fissato ma a mano per un unico punto (i cavetti tutti insieme) sentirai chiaramente che esiste un moto di precessione giroscopica che tende a farlo ruotare nello spazio intorno all'asse geometrico di rotazione. Ques'effetto puo essere evidenziato con eliche non perfettamente bilanciate e produce delle microoscillazioni meccaniche sulla struttura di appoggio.
Lo scopo quindi dei braccetti posteriori è quello di realizzare un appoggio che lavori su due piani ortogonali tra loro e che fissi quindi la posizione nello spazio del motore.

Chiaramente se la struttura meccanica è' molto piu robusta della forza che può generare un motore magari il fenomeno non si evidenzia ma è probabile che se ci monti un motorello piu tosto ed un elica grossa tu abbia oscillazioni in testa. Se irrigidisci anche sull'altro asse non è male.

[per i matematici .. il problema è legato al fatto che la matrice di stato del sistema ha degli autovalori (frequenze di oscillazione dei modi naturali) che ricadono all'interno del range di frequenza in hz della rotazione del motore. In corrispondenza a queste frequenze e quindi per particolari RPM si creano delle autooscillazioni che possono portare alla rottura del sistema meccanico)

Ciao, Flyer

[marra.dany]

Ciao Flyer, grazie dei molti utilissimi consigli.
In effetti ho fatto delle prove con dei motori fino a 40A con elica APC 10x5 ed ho misurato fino a 1,4 Kg. di trazione.
Non ho rilevato particolari problemi se non una modesta vibrazione a circa il 30% dei giri.
Con l'aumentare dello stik motore le vibrazioni sparivano ed il tutto si stabilizzava.
Non discuto assolutamente nulla di quanto tecnicamente mi dici, si vede che la tua non è improvvisazione e pertanto ti credo come credo al vangelo.
Nei prossimi giorni, dopo le ferie, passerò a realizzare la modifica che mi suggerisci e sono sicuro che avrò un sensibile miglioramente della performance dello strumento.
Grazie ancora.

Complimenti Flyer! Semplice, funzionale ed elegante! Veramente geniale! Sintetizza la teoria di Frank Williams... quello che non c'è non si rompe!

Io ne sto progettando/realizzando uno per motori a scoppio, dove purtroppo la faccenda si complica.
Infatti prima vorrei rilevare i parametri ambiente temperatura-umidità-pressione, poi rpm, coppia e tiro elica, infine su suggerimento di Piero Muzio (OPS) le temperature di candela e gas di scarico.
Faccio tutta l'acquisizione dati mediante Arduino (sarebbe meglio dire "vorrei fare" )

Con 14 ingressi digitali e 6 analogici fai quel che vuoi. Io sono nell'ambito meccanica, per cui se ci riesco io ci potete riuscire in tanti... il bello di arduino è che potete usare l'hardware della bilancia digitale per fare acquisizione dati sul PC!
... poi se uno sa smanettare un pò con Visual Basic, C o similari è facile interfacciarsi e realizzare un SW ad hoc, visto che Arduino usa la porta USB come una COM tramettendo un flusso di dati (che per le prime volte può essere visualizzato con hyperterminal)

se volete dare un'occhiata agli sviluppi... http://www.baronerosso.it/forum/aero...ml#post2628375 da qui in poi!

A disposizione per scambio di idee e commenti!