Vibrations Analyse mit ViRA

[Traudl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Versuchsserie Frequenzspektrum bei gezielt hergestellter Unwucht der Heckrotorblätter

Zum statischen Auswuchten der Rotorblätter nutze ich Tesafilm, der im Schwerpunkt der Blätter angebracht wird. In der Regel reichen zum Austarieren Tesastreifen mit 5 - 20 mm Länge (Breite 15 mm). Das entspricht einem Zusatzgewicht von 0,004 - 0,016 g, ist also sehr wenig.

Mich interessierte, wie sich eine Unwucht am Heckrotor im Frequenzspektrum zeigt. Also brachte ich nacheinander 0,016, 0,032 und 0,064 g auf einem Heckrotorblatt an und zeichnete die Frequenzdiagramme via peanViRA bei dem Sendersignal von 50 % auf. Das entspricht für die Rotationsgeschwindigkeiten Motor ca. 30.000, Heck ca. 12.000, HR ca. 3.000 rpm.

Ergebnis:
Erst bei 0,064 g zeigt sich ein Anstieg des Heckrotorpeaks von A30 auf A90. Parallel tauchte auch wieder der Peak bei 6.000 Hz auf, der vorher nicht vorhanden war.

Erstaunlich war allerdings, dass nach Entfernen der Unwucht das Spektrum weitgehend gleich blieb. Der Heckrotorpeak sank von A90 auf A70, der 6.000er Peak von A180 auf A160. Der ursprüngliche Wert für den Heckrotor von A30 stellte sich nicht wieder ein.

Daraufhin machte ich noch einen Versuch ohne Heckrotorblätter. Da lag der Wert für den Heckrotor bei A25 und es gab auch keinen Peak mehr bei 6.000 rpm.

Resümee:
Ich war erstaunt, wie viel Gewicht angebracht werden musste, um einen deutlichen Vib-Anstieg am Heckrotor zu bekommen. Beim statischen Auswiegen kann ich Gewichtsunterschiede im Bereich 0,01 g gut austarieren. Eine merkliche dynamische Unwucht in Form von verstärkten Vibrationen zeigte sich erst oberhalb von ca. 0,05 g.

Das statische Auswuchten der Blätter ist (bei entsprechend empfindlicher Aufhängung) immer noch ein sehr gutes Mittel eine der Ursachen von Vibrationen am Heli zu beseitigen. Ich werde das in Zukunft auch weiter machen und nicht durch die dynamische Unwuchtmessung mittels ViRA ersetzen. ViRA ist ein zusätzliches Instrument zur Kontrolle des Gesamtsystems, macht aber nach meiner Meinung das statische Auswiegen der Rotorblätter nicht überflüssig.

Gruß Sigurd

[Traudl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Ja werde jetzt mal alles auf original umbauen am Heck, hatte alles von lynx drin und muss sagen das ist der größte mist den ich je hatte, nur Probleme damit...

Hallo PP, was ist denn daraus geworden? Bringt dein Heck jetzt bessere ViRA-Werte?
LGT

[peter_pan]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

hab den Heli erstmal in die Ecke gestellt weils mich extrem genervt hat bei schönem Wetter daran rumzubasteln, werd ich wohl im Winter nochmal probieren.
Fällt halt schwer an einem "Billigheli" rumzubasteln wenn man zwei einwandfrei funktionierende Diabolos dastehen hat....

[Traudl]

[Andreas Perzl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Gibt es BL-Motoren, die nicht vibrieren? Ein Scorpion-Motor kostet ca. das Doppelte der Stockmotoren. Wird die erhöhte Geldinvestition messbar mit Laufruhe belohnt?

Dazu kann ich sagen das selbst bei den teuersten verfügbaren Motoren teilweise echte Gurken dabei sind. Die werden zwar dann mehr oder weniger anstandslos getauscht aber viel Geld in die Hand zu nehmen ist kein Garant für wenig Vibration.

Ist das gezeigte Beispiel erreichbar?

Drehzahl des Motors wurde hier nicht erkannt und A0 ist extrem unrealistisch.

Eine Aufstellung wäre wirklich super und würde ich auch mit eigenen Messungen und von Kunden (soweit einverstanden) gerne ergänzen!

Gruß, Andi

[garth]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

as selbst bei den teuersten verfügbaren Motoren teilweise echte Gurken dabei sind. Die werden zwar dann mehr oder weniger anstandslos getauscht

Also mein damals nagelneuer Hyperion Vibrationsgenerator wurde erst nach massiver "Drohung" getauscht.

Und wer checkt schon jeden neuen Motor sofort auf Vibs. ?

Ich konnte alle meine Motoren mit Vira nachwuchten, und das Vib-Niveau auf ca 20% vom Ursprungswert senken.

Die aktuelle Vira Version unterstützt das zwar nicht explizit, es geht aber dennoch.

Es geht folgendermaßen :

Der Motor wird so montiert dass er schwingen kann, also z.B. in Gummipuffern. Vira wird so angebracht das die Schwingungen des Motors aufgenommen werden.

Man lässt ihn vorsichtig hochlaufen bis zum Resonanzpunkt, und bleibt dann deutlich drunter, ca. 80% Drehzahl, bzw.auch mit Solldrehzahl laufen lassen wenn er nicht sehr schwingt.

Dann fängt man an auf die Glocke Streifen von Metall-klebeband (kupfer oder Alu) zu kleben, und vergleicht mit vorher. Wirds mehr, ist es der falsche Platz, wirds weniger ist man auf dem richtigen weg.

Das Spiel kann man 20x machen, und mit verschieden viel Klebeband experimentieren.

Irgendwann kommt man an einen Punkt wo es nicht mehr weniger wird. Bei mir war das sehr deutlich unter dem Ursprungswert.

Dann wird das Gewicht des Klebebandes mit der Feinwage gewogen, ca. 5% hinzu addiert und eine Gewichtsgleiche Menge epoxi im inneren der Glocke an genau der Stelle zwischen den Magneten eingebracht.

Wenn der Epoxi fest ist, fängt man wieder an und schaut ob man noch was besser machen kann.

Letztlich durch "Try-and-error" und ständiges Nachmessen.

Andi kennt diese Versuche, und hat das Resultat in meinem 800er vermessen, ausgerüstet mit einem Motor der Anfangs wegen massiver Unwucht nicht fliegbar war.


PS : Man kann auch statisch vorwuchten.

In dem Fall braucht man 2 superleicht laufende antimagnetische Lager, z.b. offene Keramiklager, schiebt die in die Glocke, und legt die Glocke mit den 2 Lagern auf eine alu-Winkelleiste. ( wegen der Magneten )

Die Glocke dreht nun superleicht. Wenn man sie dreht bleibt sie überwiegend so stehen, dass der leichtere Teil oben ist. Wie beim Wuchten eines Propellers.

Nicht ein einziger meiner Motoren lief beim statischen test "rund", alle hatten an der Glocke ein oben und unten - waren also unwuchtig. ALLE !

Damit kann man dann schon mal anfangen, ohne Vira.

Aber für ein gutes Ergebniss braucht es Messungen im Betrieb.

[Traudl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Nicht ein einziger meiner Motoren lief beim statischen test "rund"

Schwacher Trost: Nicht nur fliegen, auch basteln und die Komponenten verbessern macht Spaß.

Weil's an der Stelle passt: Der Link zu meinem Bericht über die Verbesserung des E-Flite Stockmotors 320 H, damals noch ohne Unterstützung durch ViRA:
RC-Heli Community - Einzelnen Beitrag anzeigen - [andere] Blade 300 CFX - Laber und Erfahrungs Thread

[Traudl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Zum Thema: Montage des Sensors.

Lt. Dokumentation:
-Der Sensor sollte möglichst fest mit seiner Unterlage verbunden sein um Vibrationen optimal erfassen zu können-

Klar. Das Beste wäre, wenn man ihn mit dem Untergrund verschrauben würde. Geht aber nicht direkt, weil keine Montageösen (Löcher) am Sensor vorhanden sind.

Als Alternative wird vorgeschlagen:
-Haken- und Schlaufenband, Kabelbinder oder doppelseitiges Tesa® Spiegeltape eignen sich sehr gut zur Sensormontage.-

Kabelbinder nehme ich, weil ich damit eine straffere Verbindung herstellen kann, als mit Haken- und Schlaufenband. Allerdings hatte ich neulich das Problem, dass sich der Sensor während der Messung unter dem Kabelbinder etwas gedreht hat. Deshalb fixiere ich jetzt den Sensor mit doppeltseitigem Klebeband (für Teppichbodenverlegung) + Kabelbinder. Damit unterbreche ich zwar den direkten Kraftschluss zwischen Sensor und Chassis, die Folie ist allerdings recht dünn.

Etwas anders sieht es mit dem empfohlenen Tesa-Spiegeltape aus. Hier ist die Trennschicht deutlich dicker. Normalerweise wird das verwendet um Komponenten mechanisch zu entkoppeln und die ßbertragung von Vibrationen zu vermeiden. Beispielsweise bei der Montage des FBL-Systems auf dem Chassis. Daher leuchtet es mir nicht richtig ein, warum sich dieses Band für die Montage des Sensors auf dem Chassis eignen soll.

Bei der Montage einer Videokamera mit diesem Band habe ich beobachtet, dass die Kamera trotz der Entkopplung von den Vibrationen des Helis doch erheblich schwingt. Erst wenn ich zusätzlich einen Kabelbinder darüber spanne, wird das Bild gut.

Meine Erklärung:
Durch das Tape wird zwar die ßbertragung der Heli-Vibrationen auf die Kamera gedämpft, das System Kamera-Tape ist allerdings ein eigenes Schwingungssystem, das angeregt durch die Helivibrationen mit der ihm eigenen Frequenz frei schwingt. Diese Schwingungen werden erst durch den zusätzlichen Kabelbinder unterbunden.

Also am Ende die Frage: Ist das Tesa-Spiegeltape wirklich ein geeignetes Koppelmedium für den Sensor?
LGT

[Andreas Perzl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Die Masse des Sensor ist so gering das Spiegeltape auf jeden Fall noch ok ist, kann aber gerne mal eine Vergleichsmessung einstellen (Spiegeltape, Kabelbinder, Haken/Schlaufenband)!

VG Andi

[Traudl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Danke Andi, das Ergebnis interessiert mich.

Der Sensor mag auf dem Tape keine nennenswerte Eigenschwingungen entwickeln, aber wie gesagt, das Tape wird ja normalerweise eingesetzt um die ßbertragung von Schwingungen des Chassis auf andere Komponenten zu dämpfen. LGT

[Andreas Perzl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Ich stell morgen mal ein paar Werte ein.

Bin nicht ganz Deiner Meinung bzgl. Spiegeltape und Schwingungen Dämpfen: moderne FBL Systeme (bzw. deren Sensoren) arbeiten wesentlich besser wenn Sie eine harte Verbindung zum Chassis haben.

Der Unterschied zu früher wo man wirklich versucht hat zu dämpfen liegt bei diesen Sensoren in den sehr guten Filtern (digitale high und low pass).
Will man sauberes einrasten muss man die hohe Empfindlichkeit der Sensoren nutzen und das bedingt die starre Verbindung.

Kenne mittlerweile einige die Ihr FBL System nach der Eliminiuerung von Vibrationen mit Heisskleber oder Kabelbinder befestigen. Das geht aber nur wenn keine starken
Vibrationen vorliegen!

Lg, Andi

[garth]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Kenne mittlerweile einige die Ihr FBL System nach der Eliminiuerung von Vibrationen mit Heisskleber oder Kabelbinder befestigen.

Du meinst so was da ? :

Mit Ausnahme des Nitro sind alle FBL nun seit 2 Jahren, bzw. seit VIRA Check, ohne Schaumtape montiert. Doppelseitiges Teppichklebeband mit Kabelbinder zur Sicherung.

[Helipilot77]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Hallo,
wurde eigentlich schonmal geschrieben, wie das genau funktioniert?
Wo montiere ich das Vira hin .... Ich habe im moment keine vorstellung wie das genau funktioniert
Montiere ich es an eine Stelle und der sagt mir wo Vibs sind oder muss ich das auf alle zu messenden Stellen separat montieren und messen ... ?
Sorry der vielleicht blöden Frage

Gruß Christoph

[Andreas Perzl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Hallo Christoph,
ja wurde schon mal genauer beschrieben aber die Frage ist ja legitim!
Du kannst Dir auch mal die Anleitung laden bzw. mal auf der Website schauen da gibt es viele Infos!

Ganz kurz zur Vorgehensweise: Du montierst das an einer Stelle, gibst Drehzahlbereich und ßbersetzungsverhältnis in der Software an und dann werden Dir für die Komponenten (Haupt-, Heckrotor, Motor, Sonstige) die Vibrationen angezeigt!

LG Andi

[Andreas Perzl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

das Ergebnis interessiert mich.

Also habe den Einfluss der Befestigung heute nochmal genauer untersucht.

Versuchsaufbau:

Ein Elektromotor der mit 7200 UpM läuft ist auf einer Platte fest montiert.
Der Sensor wird immer an der gleichen Stelle auf der gleichen Platte befestigt.

Befestigungsarten:
1. mit Spiegeltape (1 Lage)
2. mit Spiegeltape (2 Lagen)
3. mit Spiegeltape (3 Lagen)
4. fest verbunden (Modellbauklemme)
5. Dickes Gyro Pad (nimmt heute keiner mehr her
6. Tesa Powerstrip

Messungen:
1. Stärke der Vibration 12.3mg (A3)
2. Stärke der Vibration 13.2mg (A4) (Maximaler Wert)
3. Stärke der Vibration 12.5mg (A3)
4. Stärke der Vibration 13.0mg (A4)
5. Stärke der Vibration 12.4mg (A3)
6. Stärke der Vibration 10.7mg (A3) (Minimaler Wert)

Fazit:
Geringe Unterschiede entstehen in Abhängigkeit der gewählten Befestigungsart.
Die Messungen wurden zweimal wiederholt, die Abweichung bei gleicher Befestigungsart von einer Messung
zur anderen ist vernachlässigbar.

Das Powerstrip dämft die Frequenz des Motors (~120Hz) am besten.
Bei einer anderen Drehzahl wird das wieder anders ausschauen.
Trotzdem ist der Unterschied zu den anderen Messungen kleiner als 20%.

In keinem Fall ist es also so das dadurch die Messung stark verfälscht wird.
Solange man bei "seiner" Art der Befestigung bleibt ist alles ok.

Mit Spiegeltape oder einer direkten (geklemmten) Befestigung macht man also nichts verkehrt!


Wichtig:
- bei mehreren (Vergleichs-) Messungen immer gleich montieren oder noch besser montiert lassen.
- wenn mit der Windows Software gearbeitet wird immer den Integrator aktivieren das verbessert die reproduzierbarkeit
erheblich

VG Andi