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Alt 06.01.2018, 16:30   #11
Heli87
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Sehr interessantes Projekt.

Hast du vor die Seitenplatten im CAD zu zeichnen?

Gruß Torsten
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Alt 06.01.2018, 16:52   #12
easter43
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Hallo Stefan,

schön dass sich mal wieder einer für einen Direktantrieb erwärmen kann.

Es wird aber schwer, das Fireball-Konzept zu toppen. Gerade der Kraftüberschuss macht m.E. den Fireball derart interessant. Die Mechanik mit der Kupplung zur 5mm-Hauptrotorwelle ist ein Hammer.

Ich hätte da keine Idee, was zur Erleichterung beitragen könnte. Gerade deshalb wünsche ich Dir viel Erfolg für Dein Projekt und bin sehr gespannt.

Und: Danke für das Kompliment.
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Hendrik

Zu Allem fähig - aber zu Nichts zu gebrauchen.
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Helibri (06.01.2018)
Alt 06.01.2018, 21:43   #13
Hamburger77
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Aufgepasst bei den Angaben zu Motoren aus der Copter–Szene. Die arbeiten mit sehr „ flachen“ Propellern. 17 Zoll Durchmesser haben da gern mal nur 4 Zoll Steigung, und die ist es die Leistung frisst. Ecalc kann da evtl. helfen
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Alt 06.01.2018, 21:49   #14
kasper
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Hallo guten Tag,
Ich schreibe heute hier zum ersten mal, wenn ich was falsch mache bitte sofort meckern.
Bevor SAB auf die Idee mit dem Direktantrieb gekommen ist habe ich es schon versucht und es geht super. Ist ein Goblin 380 mit gekauftem 180KV Motor. Was dabei sehr schön ist es ist total leise wenn man ein bissi weiter wegfliegt meint man der Motor geht aus. Hatt bei Vollpitch keinen Drehzahleinbruch, 360mm Composit Rotorblätter.
Drehzahl ist 3000 bist 3400 Governor über mini V-Stabi.
Geflogen mit 8S 2200mah 25C Zippy 6,5 min Kunstflug nachgeladen werden 1500 mah


Habe jetzt aus altteilen einen T-Rex 250 Direktantrieb mit Freilauf gebaut. Motor ist ein 620 KV ist zwar zu viel, hatte ich aber noch übrig. Drehzahl 4400 bis 5000 umin Flugzeit 6,5 min. nachgeladen werden 1000mah. Haber erst zwei Flüge gemacht. Muss noch bissi einstellen, hat noch Drehzahleinbrüche, ist aber auch total leise.


Gruß Volker

Geändert von kasper (06.01.2018 um 21:57 Uhr)
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Alt 06.01.2018, 22:05   #15
Helibri
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Hallo Volker,

super, danke für die Rückmeldung, ich wusste doch, ich kann nicht so falsch liegen!
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Alt 06.01.2018, 22:27   #16
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Hey, danke an alle für das Interesse!

Hi Hendrik, das hab ich ja nicht erwartet, dass mein großer Held hier so rasch aufmerksam wird! Freut mich, dass du da bist! Kraft ist das Eine, Gewicht das Andere. Ziel ist ja das Streben nach Eleganz...

@Torsten: Sorry, kein CAD. Ich wurstel gerade den nachsten Abschnitt meines Berichts zusammen, da gibts massliche Skizzen. Das in CAD umzusetzen müsste mir jemand unter die Arme greifen.

@Hamburger77: Ist mir durchaus bewusst, ich bin auch skeptisch, dass das Motörchen das Drehmoment rüberbringt. Versuch macht klug.
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easter43 (07.01.2018)
Alt 07.01.2018, 09:24   #17
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Neuer Tag, neues Glück - ich hab hier mal den bisherigen Stand zusammengestellt, also:

Die Konstruktion

Nachdem die Basics für den Antrieb abgesteckt sind, muss die Architektur festgelegt werden. Wie Egbert weiter oben schon angemerkt hat: Erst mal die Geometrie der Servomimik für die Taumelscheibe.
Leider muss ich euch in dem Zusammenhang nochmal mitteilen, dass es in diesem Thread keine hübschen 3D Modelle von CAD Programmen geben wird. Würde ich damit täglich arbeiten, dann hätt ich es vermutlich auch am Rechner gemacht, tu ich aber nicht und hab ich nicht die Zeit zu, das aufzusetzen. Also gibt es nur klassische Skizzen in drei Seiten Ansicht, hier das Skizzenblatt.

WIN_20171228_11_50_49_Pro.jpg

Hier die Beschreibung der Konstruktion in Prosa. Das ist etwas mühsam und wird wahrscheinlich klarer, wenn ich mal ein paar Teile im Zusammenbau zeigen kann, aber für die Diskussion erst mal in der Theorie:

Soweit für den geneigten Spurensucher auf dem Blatt erkennbar, strebe ich eine vollsymmetrische Servoanordnung an. 120° rotationssymmetrisch, mit Servoachse unterm Taumelscheibenkreis, so dass bei allen Servoausschlägen die Abweichung der Anlenkung aus der Senkrechten minimal wird. Das war Schritt eins, den ich erst mal skizziert habe. Arbeitshypothese: 40mm Durchmesser der Taumelscheibenanlenkung an den Kugeln und 10mm Servoarm. Dann habe ich mir das eine Weile angeschaut und festgestellt, dass die Servoachse die selben 6mm Abstand von den Seiten wie von der Vorderkante hat. Im Sinne eines möglichst kompakten Aufbaus kann man die Servos genauso flach legen und 12mm Bauhöhe sparen. Eine Servoecke steht dann zwar immer etwas an der Seite Raus, hat mir aber trotzdem dann besser gefallen und habe ich so noch nicht gesehen.

Nächster Schritt: Antrieb und Riemenrad. Im Sinne einer möglichst geringen Bauhöhe sollte mein Motor möglichst nahe an die Servos ran. Durch das flach legen der Servos kann ich auf eine Haltestruktur und Anschlagpunkte zwischen Servoebene und Motor verzichten. Ideal wäre ein Riemenrad am Umfang des Motors, wie beim Fireball. Auf die Schnelle habe ich aber keinen passenden Ring mit Riemenzahnung. Was ich habe, ist aus meinem Fundus eine Riemenscheibe vom Blade 300X, von der ich sehr wohl weiß, dass sie mit einer verfügbaren Heckwelle eine brauchbare Übersetzung liefert. Der Motor hat eine 4mm Welle wie beim 300X, also sollte sich das paaren lassen. Die Riemenscheibe hat mit Nabe eine Höhe von 11mm, was akzeptabel erscheint. Irgendwo zwischen dem Motorkörper und der Servomimik muss auch noch ein Stückchen Rahmen hin, um die Chose zusammenzuhalten, also trägt die Riemenscheibe letztlich nicht mehr als 5 bis 6mm in der Gesamthöhe auf.

Idealer Weise sollte es möglich sein, die Welle des Motors durch eine passende Hauptrotorwelle von 4mm Durchmesser zu ersetzen. Der Motor hat zwei fette 4/11/4 Kugellager für die Welle, also muss ich mir dann über die untere radiale Lagerung und die Axialkräfte keine Gedanken mehr machen. Allerdings möchte ich ein drittes Lager oben zwischen den Servos unterbringen, um die Biegekräfte an einem möglichst großen Radius einzuleiten. Das Lager sollte also oben in einem zentralen Lagerbock sitzen, der gleichzeitig die inneren Servohalterung darstellt. Am liebsten auch ein 4/11/4 oder 4/10/4, wird vom Platz aber knapp. Eventuell wächst der Lagerbock nach oben und das Lager rutscht dann über die Servoebene.

Antriebseinheit und Hauptrotorwelle sind damit abgesteckt. Wie verbindet man das Ganze mit Heck und dem Rest? Da stand wieder der Fireball Pate mit seiner zentralen Montageplatte. Nach dem die Servos um 90° gedreht waren, bestand kein Anlass mehr, ein typisches Alukreuz mit Anschlagpunkten für die Servos vorzusehen. Der Lagerbock und die Servomimik sollen an einer Karbonplatte oben im Rahmen montiert werden, die leichter als Aluteile ist. Die Platte sollte steif sein, um die Anlenkkräfte aufzunehmen. Da sie von der Rotorwelle an einem Loslager aber nur rein radiale Kräfte übernimmt, muss sie trotzdem nicht übermäßig biegesteif dimensioniert werden. 1.5mm Karbon sollten reichen.

Das Heckrohr, 12mm wie weiter oben angesprochen bereits gesetzt, muss in der Flucht des Riemens montiert werden. Der Riemen muss über Führungsrollen in das Heckrohr gelenkt werden, das Prinzip ist von diversen Konstruktionen bekannt. Den Abstand der Führungsrollen habe ich mit 30mm von der Hauptrotorachse gewählt, das entspricht gängigen Konstruktionen. Der Abstand der Achsen der Führungsrollen zur Vorderkante des Heckrohrs ist mit 10mm gewählt.

Alle wichtigen Antriebsteile sind jetzt erst mal in Raum und Zeit fixiert, jetzt müssen Raum und Zeit ihren Halt finden. Der Rahmen, wie schon zuvor erwähnt, soll aus Karbonplatten und Aluspangen zusammengesetzt werden. Ein wichtiges Karbonteil ist schon definiert, die Montageplatte für Servos und oberes Hauptwellenlager. Zwei seitliche Rahmenwangen sollten die Aluspangen halten, mit denen die obere Platte, die Halter für das Heckrohr und der Sockel für die Riemenführungsrollen zusammengehalten werden sollen. Weiterhin müssen Montagepunkte für ein Kufengestell und die Motorhalterung vorgesenen werden. Die Position des Akkus muss im Rahmen vor dem Motor liegen, um den Heckausleger auszubalancieren, und auch er muss irgentwie dort gehalten werden.

Ergebnis war die Variante oben Links auf dem Skizzenblatt. Nach langem Zweifel, ob für die Motorhalterung unten eine Karbonplatte oder eine Aluspange am besten geeignet wäre, fiel die Entscheidung zu Gunsten der Aluspange. Die vermeidet zusätzliche Verbindungsteile mit den Rahmenwangen und umgeht die Vibrationsanfälligkeit der Platte.
Die restliche Anordnung war im Prinzip eine logische Konsequenz. Vor der Hauptrotorwelle gibt es eine horizontale Montageplatte unter der der Akku aufgehängt wird und auf der sich Platz für Regler und Komponenten findet. Auf den Halteteilen der Heckrotorwelle findet sich eine weitere horizontale Platte für das FBL. Die Rahmenwangen werden auf die Pfade der Krafteinleitung reduziert.

Das einzige, das mich noch nicht 100%ig glücklich macht, ist die Krafteinleitung von der Rotorwelle in den Heckausleger. Die geht auch den Umweg über die Rahmenwangen, was gängige Praxis aber leider Vibrationsanfällig ist. Ich bin auf Verbesserungsvorschläge gespannt.

Die Servohalterungen sind für die Taumelscheibenservos, wie schon angemerkt, mit dem oberen Hauptrotorwellenlagerbock für die inneren Anschlagpunkte integriert. Außen sind für die Rollservos kleine Haltespangen vorgesehen. Für das Nickservo ist die hintere Lagerung mit dem Sockel der Riemenführungsrollen integriert. Die Anschlagpunkte für das Heckservo sind mit den Heckrohrhaltern integriert.
Der Sockel der Riemenführungsrollen ist gleichzeitig das hintere Auflager für die obere Montageplatte. Das vordere Auflager der oberen Montageplatte muste ich nach oben verlegen, da darunter ja das linke Rollservo im Weg ist. Es liefert gleichzeitig die Anschlagpunkte für die Taumelscheibenführung.

Der Rahmen ist im Ganzen 37mm breit, 58mm hoch und 160mm lang. Die Breite ergibt sich aus dem typischen Akkuabmaß, das eine lichte Weite von 35mm erfordert plus je 1mm Materialstärke der Rahmenwangen. Der Überstand der Servomimik beträgt 8mm links und 18mm rechts. Die Höhe ergibt sich zu 58mm aus den Erfordernissen des Antriebsstrangs. Die Länge ist zum Heck gegeben aus den Erfordernissen der Riemenführung und dem Maß zwischen den Heckrohrhaltern das sich aus der Servolänge ergibt. Die Länge nach vorne ist eigentlich frei gewählt und muss nur einen vorderen Auflagepunkt für die Akkuhalteplatte liefern, der Akku wird nach vorne überstehen. Das Ganze wird von 2mm Inbusschrauben zusammengehalten, außer Motorhalterung, die schraubt 3mm in die vorhandenen Löcher im Motorsockel.
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Geändert von Helibri (07.01.2018 um 09:30 Uhr) Grund: edit
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easter43 (07.01.2018)
Alt 07.01.2018, 22:03   #18
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An die Arbeit:

Hier der Aufriss der Karbon Teile für den Rahmen.

Die Rahmenwangen und Halteplatten auf 1mm Karbon.
WIN_20171228_12_21_25_Pro.jpg
Die obere Montageplatte auf 1,5mm Karbon.
WIN_20171228_11_49_03_Pro.jpg


Aufriss der Alu Teile auf 4mm Blech
WIN_20171228_11_48_17_Pro.jpg


Hier ein Zwischenstand, Karbon Teile ausgeschnitten
WIN_20171228_14_41_44_Pro.jpg
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Alt 07.01.2018, 23:25   #19
Harald 365
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Hallo Stefan,

auch ich werde Dein Bericht verfolgen ...ich schraub auch ab und zu an dem Direktantrieb rum ...( Walkera V 120 D 03 habe ich schon in der Luft gehabt.

Beim 250er habe ich auch schon rumüberlegt ob oder ob nicht, gehen wird es.

Falls Dein BL nicht passt, ein Tipp ... es gibt auch im unteren Gewichtsbereich
16 bzw. 22 Poler ...die habe enorm Drehmoment.

Zu Deiner Servoanordung sage ich nichts, da ich die gesamte Konstruktion nicht
kenne...bzw. Deine Gedankengänge

Bin schon auf weitere Bilder gespannt
_____________________________
Gruß Harald
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Helibri (08.01.2018)
Alt 08.01.2018, 21:12   #20
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Hi Harald,

danke für dein Interesse! Meine Gedankengänge habe ich versucht darzulegen... aber mehr Bilder werden kommen um alles etwas klarer zu machen.

Wie sieht es aus mit den Motoren, hast du eventuell ein paar Links?
Meiner hat die Kennung 18N24P, 18 Spulenanker und 24 Magnete. Ich muss mich gleich mal als Deppen outen, denn ich kann nur vermuten, dass die Polzahl sich auf die Zahl der Spulenanker bezieht.
_____________________________
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