Skip to content
New issue

Have a question about this project? Sign up for a free GitHub account to open an issue and contact its maintainers and the community.

By clicking “Sign up for GitHub”, you agree to our terms of service and privacy statement. We’ll occasionally send you account related emails.

Already on GitHub? Sign in to your account

Proposal of bench for measuring propulsion systems of UAVs #1

Closed
roman-dvorak opened this issue May 13, 2021 · 26 comments
Closed

Proposal of bench for measuring propulsion systems of UAVs #1

roman-dvorak opened this issue May 13, 2021 · 26 comments

Comments

@roman-dvorak
Copy link
Member

roman-dvorak commented May 13, 2021

Pro optimalizaci pohonného ústrojí a zjišťování jejího stavu potřebujeme obdobu aerodinamické váhy pro měření motoru s vrtulí. Měřenými parametry je zde:

  • Dopředný tah soustavy
  • Radiální moment
  • Airspeed (okolního vzduchu)
  • Rychlost prouděni vzduchu za motorem
  • Napětí a proud
  • RPM

Lavice by měla být použítelná jak pro statické měření (na zemi) tak i při použití na střeše auta za jeho jízdy. Celé zařízení by mělo být konstruované tak, aby nebylo závislé na konkrétním regulátoru a jeho nastavení. Proto by řízení výkonu motoru mělo být realizováno pomocí PPM signálu nebo pomocí UAVCAN rámců. Dále by na váze mělo být měření napětí a proudů na vstupu do celého systému. Pro začátek by se to mohlo měřit kostkou od CUAV s digitálním výstupem, nebo standartním powermodulem (s analogovým výstupem).

Řídící program by (nejspíše) měl být v pythonu a měl by umožňovat měřit různé závislosti měřených veličin.

@kaklik kaklik changed the title Proposial of bench for measuring propulsion systems of UAVs Proposal of bench for measuring propulsion systems of UAVs May 13, 2021
@taury55
Copy link
Contributor

taury55 commented Jun 2, 2021

Náčrt možného prvního prototypu.
20210602_205729.jpg

@slimonslimon
Copy link

nedopouští se tento návrh stejné chyby jako původní aeroscale? že je jen "2D" (mě to na 15palců vyšky přijde dost úzké)

@taury55
Copy link
Contributor

taury55 commented Jun 2, 2021

Taky se toho bojím, ale pro měření vrtulí, které by měli být znatelně stabilnější než rotory, mi to přišlo dostačující.

@slimonslimon
Copy link

byl by problém/"bylo by drahé" zrecyklovat ten trojůhelník z aeroscale a použít ho jako "ty nožičky"? když to tvoří většinu výšky, tak by to mohlo celkem pomoct i stabilitě - pravda spotřeba profilu vzroste exponenciálně...

@kaklik
Copy link
Member

kaklik commented Jun 3, 2021

byl by problém/"bylo by drahé" zrecyklovat ten trojůhelník z aeroscale a použít ho jako "ty nožičky"? když to tvoří většinu výšky, tak by to mohlo celkem pomoct i stabilitě - pravda spotřeba profilu vzroste exponenciálně...

Profily není potřeba šetřit.. Jen to musíme unést a uvézt na střeše..

@taury55
Copy link
Contributor

taury55 commented Jun 3, 2021

Zde je druhý návrh prototypu, který používá posuvné týče.
20210603_142238.jpg

A třetí možnost, kdy by se použil návrh TF-AEROSCALE, který zmiňoval @slimonslimon.
20210603_142246.jpg

@kaklik
Copy link
Member

kaklik commented Jun 3, 2021

A třetí možnost, kdy by se použil návrh TF-AEROSCALE, který zmiňoval @slimonslimon.
20210603_142246.jpg

Tahle možnost mi připadá jako zatím nejlepší..

Ve všech případech by ale myslím bylo dobré udělat nějak nastovavací vzdálenost toho tenzometru pro moment. Takhle jak to je, tak je myslim nedefinováno, jak je dlouhá ta měřící páka. Jako řešení mě napadá tenzometr přišroubovat k profilu kolmo ze spodní strany A a k tomu úchytu na motor připevnit trubku, která by se o tenzometr opírala.

@taury55
Copy link
Contributor

taury55 commented Jun 3, 2021

Takto by vypadal návrh TF-MOTORSCALE, když se použijí modely z TF-AEROSCALE s požadovanou výškou 375mm.
image

@taury55
Copy link
Contributor

taury55 commented Jun 3, 2021

A třetí možnost, kdy by se použil návrh TF-AEROSCALE, který zmiňoval @slimonslimon.
20210603_142246.jpg

Tahle možnost mi připadá jako zatím nejlepší..

Ve všech případech by ale myslím bylo dobré udělat nějak nastovavací vzdálenost toho tenzometru pro moment. Takhle jak to je, tak je myslim nedefinováno, jak je dlouhá ta měřící páka. Jako řešení mě napadá tenzometr přišroubovat k profilu kolmo ze spodní strany A a k tomu úchytu na motor připevnit trubku, která by se o tenzometr opírala.

Co se týče nastavování toho tenzometru pro moment, tak úplně nevím, jakým materiálem/konstrukcí sílu přenášet, protože tisknuté díly tyto síly podle mě nemohou vydržet. Proto jsem tenzometr v náčrtcích kreslil, co nejblíže ose, aby byl plast, co nejméně zatížen.

@slimonslimon
Copy link

ještě k tenzometru tahu - možná by bylo dobré trojúhelník zdvojit ve smyslu úplně prvního obrázku co jsi posílal - pak bude měřit správně - jen sílu dopředu/dozadu - a nebude na to mít vliv váha motoru, tah nahoru a podobně.

Bohužel by to vyžadovalu upravit horní tištěný díl, aby měl také ložisko nahoru - nahoře by trojůhelníky byly spojené profilem.

Na druhou stranu, toto řešení využívající jeden trjúhelník je prakticky hotové (až na část měřící moment), jen se musí softwarově řešit působiště síly, a kalibrovat vždy před měřením nulu (i s motorem).

@kaklik
Copy link
Member

kaklik commented Jun 3, 2021

Nerozumím tomu problému, s tím že by tištěné díly nemohly přenášet potřebný moment? Ty motory, které chceme měřit jsou vždy uchyceny na tištěném dílu, neboť jiné uchycení se neosvědčilo.. Tudíž tištěné díly to vpricipu vydrží, jen musí být správně navrženy.

V případě tohoto držáku nevidím, kde by mohl být problém. Trubka která bude měřící moment přenášet asi klidně hliníková průměru 10mm (jako jsme používali na podvozku TF-G1). Tak může být uchycená přes celou šířku toho adaptéru pro motor. Reálně ale myslím stačí radiálně vetknout do nějaké tištěné objímky, viz konstrukce podvozku TF-G1.

@slimonslimon Asi nerozumím, jak to s tím zdvojením myslíš. :) Každopádně si myslím, že kalibrovat na nulu a možná i na nějakou definovanou sílu, budeme muset u všech diskutovaných konstrukcí. Takže bych to nekomplikoval úpravami, které nejsou zjevně přínosné.

@slimonslimon
Copy link

2021-06-03e
no neumím tak hezky kreslit jako @taury55 ... vyhoda téhle konsrukce je že bude měřitpouze sílu zepředu dozadu - nenechá se ovlivnit čímkoliv jiným - třeb tím, že motor něco váží a nemá těžiště přesně nad osou rotace

@slimonslimon
Copy link

ale protože potřebujeme měřit, navrhuju udělat tu jednodušší konstrukci, která je z velké části připravené bez úprav.

@taury55
Copy link
Contributor

taury55 commented Jun 8, 2021

Jestli nám zatím vyhovuje tato jednoduchá konstrukce, kterou budeme postupně zlepšovat, tak začnu tisknout díly pro její kompletaci.
openscad_nXsv0iyHJj

@kaklik
Copy link
Member

kaklik commented Jun 8, 2021

Jestli nám zatím vyhovuje tato jednoduchá konstrukce, kterou budeme postupně zlepšovat, tak začnu tisknout díly pro její kompletaci.

Já mám za to, že nám momentálně vyhovuje. Než ale začneš tisknout, tak zkus nějak navrhnout i ten adaptér k motoru, aby se pak nezjistilo, že to bude potíž na tohle namontovat. (Nevim totiž, jak tam budou vycházet šrouby)

Kdybys o to stál, tak ten tisk jde realizovat i v hangáru, kde je k dispozici víc tiskáren najednou.

@taury55
Copy link
Contributor

taury55 commented Jun 8, 2021

Určitě. Pokusím se ho navrhnout, co nejrychleji. A tisk v hangáru zní výhodně, díky více optimálním parametrům pro tisk a kapacitě.
Musím se tam někdy zastavit.

@taury55
Copy link
Contributor

taury55 commented Jun 27, 2021

Nejnovější verze TF-MOTORSCALE návrhu

openscad_ZZij4eCvpf

@kaklik
Copy link
Member

kaklik commented Jun 29, 2021

Nejnovější verze TF-MOTORSCALE návrhu

openscad_ZZij4eCvpf

Já mám trochu pochybnost o tom, že tohle je kynamaticky správně. Myslím si, že ten držák motoru musí držet na té části co spojuje oba trojúhelníky. Což znamená, že ta spojovací část musí mít ložiska zespodu a držet na vrcholech trojúelníků.. V podstatě tak jak to tu nakrelil @slimonslimon.

@roman-dvorak
Copy link
Member Author

Také bych preferoval tu variantu, jak nakreslil @slimonslimon, protože jsem počital, že na ten vodorovný profil připevníme vírník z horní strany. Navíc by tam vznikl dost univerzální systém pro uchycení různých věcí.

Nebylo by konstrukčně výhodnější mít tenzometr na té svislé tyči?

@kaklik
Copy link
Member

kaklik commented Oct 7, 2021

Tak váha je do úrovně statického měření tahu motorů zprovozněna

image

Z dalších aktivit tak chybí:

  • Přidání měření airspeed
  • Přidání možnosti měřit moment motorů

@slimonslimon
Copy link

slimonslimon commented Oct 7, 2021

Pro měření Airspeed (a RPM) vytvořím ROS2 nody - až si ukradnu hardware na testovní

@roman-dvorak
Copy link
Member Author

Pro Airspeed už určitě ROS2 nod existuje. Možná ho bude potřeba trošku upravit (možná vyžaduje připojenou gps - přes gpsd). Ale měl by existovat. Dělal jsem s ním ty první měření poličky.

@slimonslimon
Copy link

slimonslimon commented Oct 7, 2021

vzniká klasická otázka - je rychlejší ho najít nebo napsat znovu :-D - všichni víme že B) je špatně - máme nějaký repoziutář s ros 2 senzory?

@roman-dvorak
Copy link
Member Author

Vím kde je a takový repozitář také existuje. Myslím si, že kód k tenzometrům by měl být také právě v něm.

https://github.com/ThunderFly-aerospace/TFROSTOOLS/tree/master/tf_tools/tf_tools

@slimonslimon
Copy link

díky za nasměrování, doplním, do váhy umístím jako submodul...

@kaklik
Copy link
Member

kaklik commented Feb 2, 2022

Tohle issue mi přijde vyřešené. Zbývá pouze doplnit měření kroutícího momentu. Proto jsem otevřel nové issue #7 do kterého jsem vyseparoval části této diskuse.

@kaklik kaklik closed this as completed Feb 2, 2022
Sign up for free to join this conversation on GitHub. Already have an account? Sign in to comment
Labels
None yet
Projects
None yet
Development

No branches or pull requests

4 participants