Der Integrator dient mittelt vereinfacht gesagt das Spektrum. Die Ausschläge bei einer Analyse schwanken dann weniger stark.
Kann hilfreich sein wenn ein Peak in der Intensität stark schwang was durch minimale Drehzahlschwankungen schon vorkommen kann.
Mit rechtsklick wird der Integrator gelöscht (auf die Schaltfläche), wenn er gefüllt ist (die Messung damit "stabil" ist) werden unten 100% angezeigt.
Die RMS Werte oben gehen schon in Ordnung, der beste 450er Motor von dem ich eine Analse gesehen habe kam auf einen RMS von 150mg.
Insgesamt 1000 RMS finde ich ein wenig hoch, wobei entscheidender ist wie stark die einzelnen Ausschläge sind. Da kam man im 450er auch gut unter
A100 kommen. Beim 700er in einer guten Mechanik auch unter A20.
VG Andi
Zuletzt geändert von Andreas Perzl; 26.10.2015, 14:59.
Ich messe zzt. nur den Motor. Der dreht bis 37.000 U/min. Es geht mir um die Aufnahme des für den Motor charakteristischen Frequenzspektrums und als Q-Merkmal bspw. vor und nach einer Optimierung den RMS-Wert.
Der Motor macht naturgemäß auch Vibrationen unterhalb von 30.000 U/min. Sollte ich den jetzt mit dem GY-Sensor vermessen, weil er bis 37.000 dreht, oder sollte ich den mit dem ACC-Sensor vermessen, weil ich mit dem ACC-Sensor eine präzisere (reproduzierbarere) Analyse machen kann?
Ich würde mit ACC messen weil es genauer ist. Es ist auch nicht so das die Vibration "verloren" geht. Alles was über 30000 rpm geht "schiebt" sich von links in das spektrum.
Also wenn Motor bei 35000rpm dreht taucht der peak bei 5000rpm auf.
Schlecht ist nur wenn bei dieser Drehzahl schon ein anderer Peak auftauchen würde.
Beispiel: Motor 33000rpm und gleichzeitig Hauptrotor 3000rpm. Dann kann man es nicht trennen.
Aber das lässt sich ja leicht mit einer Messung im Gy mode feststellen!
Dann aber auch daran denken die Drehzahlgrenze einzustellen "Einstellungen Sensor"!
Anbei die Bilder zu meiner Messreihe -Nur Motor, GY-Sensor mit und ohne Integrator-.
Habe die Serie gemacht um die Wirkung des Integrators zu sehen und ev. ein für den Motor typisches Frequenzspektrum aufzunehmen. Die Messungen erfolgten mit dem GY-Sensor, weil der Motor bis 36.000 U/min drehte. Da der Motor ohne Last lief, wurde diese Drehzahl bei 50 % THR-Sendersignal erreicht. Der Drehzahlverlauf wurde mit einem Logger verfolgt.
Bei ca. 30.500 U/min treten Resonanzen auf, die Messeinrichtung wanderte über den Tisch. Daher wurde der Aufbau bei der 2. Messung (ohne Integrator) mit einer Schraubzwinge am Tisch fixiert.
Ich stelle die Ergebnisse nur mal vor, ohne viel hineinzuinterpretieren. Werde demnächst unter gleichen Bedingungen Messungen mit dem ACC-Sensor durchführen. LGT
Nachfolgend weitere Messergebnisse mit meiner Versuchanordnung "Nur Motor" (siehe auch angehängte Bilder):
Die Ergebnisse mit ACC-Sensor und Integrator sind reproduzierbar. Zwischen den beiden Messungen bei 30.000 und 34.000 rpm liegen ca. 24 h.
ACC scheint gegenüber GY deutlich bessere Ergebnisse zu liefern. Beispiel Messungen bei 30.000 rpm, bei dem die Vorrichtung aufgrund von Vibrationen zu wandern beginnt, ergibt die GY-Messung einen RMS von 45, die ACC-Messung einen RMS von 742. Der Wert von 742 dokumentiert eher die Tatsache, dass sichtbar Unruhe im System ist.
ACC gibt auch Frequenzen oberhalb von 30.000 rpm richtig wieder (Max.-Einstellung Sensor 42.000 rpm). Bleibt die Frage: Warum? Lt. Beschreibung soll er bauartbedingt nur bis 30.000 rpm messen können.
Was sagen euch die Spektren, die Peakverteilung? (Siehe Spektren bei 30.000 und 34.000 rpm)
Nach den Messungen sehe ich keinen Grund den GY-Sensor einzusetzen. Auch nicht, wenn ich im Frequenzbereich oberhalb 30.000 Hz Ergebnisse haben möchte.
So, nun hab ich mal meinen 2. Align 450MX Motor unter den gleichen Rahmenbedingungen mit dem ACC-Sensor auf dem Prüfstand getestet. Das ist der Motor aus dem T-Rex 450, über dessen Messergebnisse ich in meinen vorrangegangenen Posts (z. B. 143, 151 und 177) berichtet habe.
Die Ergebnisse (Bilder):
Der RMS-Wert ist etwa doppelt so hoch: Z. B. 1950 mg statt 789 mg bei ca. 34.000 rpm.
Der Charakter der Spektren ist gleich: Z. B. 2 Doppelpeaks bei ca. 30.000 rpm. Bzgl. der Peakhöhe erreicht der 2. Motor sogar den C-Bereich (C74 bei 33.500 rpm).
Ich hab auch mal die g-meter Daten bei 19.800, 29.900 und 33.500 rpm dokumentiert. Weiß jemand, was man aus den Werten schließen kann?
Nun ist klar, welchen Motor ich als erstes zur Optimierung (neue Lager, Glocke wuchten) zerlegen werde.
so hab nun auch meinen Vira bekommen. Habe alles montiert, eingestellt und auch schon erste Messungen angestellt.
Welche Kastastrophe. Habe einen enormen Peak bei 9300 U/min, der Peak geht bis D125. Das muss ich nun erst einmal einschätzen, wüsste nicht was da bei meinem Heli in Frage kommt.
Ist ein Raptor E620 mit 1820U/min auf dem Kopf, 1:11,1 und 1:4,56 Untersetzung, an 6S.
Ach so, den Heli fliege ich ohne Probleme.
so mal ein Update.
Nachdem ich den Klett unter dem Sensor gegen doppelseitiges Teppichtape getauscht habe, werden die Messungen stabil und reproduzierbar. Dann habe ich mir nochmals die Kopfdrehzahl ohne Blätter angeschaut und ich war erstaunt, dass diese doch um einiges höher ausfällt. Es sind über 1900U/min.
Dann passt auch das Diagramm.
Im nächsten Schritt geht es an die einzelnen Komponenten. Ich hätte nie gedacht, dass mein Tango Innenläufer die größte Störquelle ist. Nun ja, ich werde es an den Einzelmessungen sehen.
Ja ßberraschungen kann man bei den Messungen mit ViRA schon erleben, insbesondere wenn man noch nicht so viel Erfahrungen mit diesem Diagnose-Tool hat. Deshalb führe ich Versuchsmessungen an einem stark reduzierten, vereinfachten Modell durch: Nur der T-Rex 450 Rahmen mit Motor (Post 186). In dem Modell dreht sich nur der Motor incl. der darin verbauten 2 Lager. Die Drehzahl des Motors ermittle ich per SM-Logger.
Diesmal war ein no-name BL-Motor dran, den ich mit einem 450er bei Ebay ersteigert hatte. Das Bild zeigt die Unterschiede zum Align und Scorpion Motor. Beim Hochlaufen machten das Geräusch und die Vibrationen des Motors den Vorbehalten, die man gegenüber solchen Billigprodukten hegt, alle Ehre. Lautes Kreischen und das Wandern des Rahmens über den Tisch waren die Symptome. Deshalb hab ich zu den Messungen das Gestell wieder mal fixiert.
Das Messergebnis war dann doch überraschend:
Der RMS Spitzenwert lag bei (nur) 1068 mg (der 2. 450 MX Motor brachte es immerhin auf 1950 mg)
Der maximale Peakwert lag bei B16 (der 2. 450 MX Motor brachte es auf C74)
Was mir noch aufgefallen ist:
Alle Motoren verursachten bei gleichen Drehzahlen ähnliche Frequenzspektren mit ähnlichen Peakhöhenverhältnissen. Der Peak bei der Motordrehzahl 34.000 rpm war nicht der höchste, sondern der bei ca. 2 - 3.000 rpm.
Das erinnerte mich an einen Hinweis, den ich in dem Forum schon mal gelesen habe:
-Schwingungstechnisch ist der Heli ein Gebilde das in sich schwingt. Es gibt also Knotenpunkte, an denen bestimmte Frequenzen weniger auftreten, und Punkte an denen die Amplituden höher sind.-
Die Zuordnung der Peaks zum Verursacher ist also nicht trivial, weil das Chassis selbst als nicht drehendes Teil noch seine eigenen Frequenzpeaks dazu fügt. In meinem Fall gab es nur einen Verursacher, ein BL-Motor mit 34.000 rpm und trotzdem 5 nennenswerte Peaks bei
2.431rpm C74 (1x)
9.330rpm B169 (3,84x)
14.720rpm A167 (6,05x)
26.549rpm C24 (10,92x)
33.514rpm B136 (13,78) Motordrehzahl
Offensichtlich reicht dem Chassis ein Erreger (bei 34.000) um 4 weitere Peaks zu kreieren, wobei der mit der niedrigsten Frequenz die höchste Amplitude hat.
LGT
So hab jetzt 4 Motoren vermessen, das ist mein Resümee:
Ziel der Messreihe war eindeutige Maßzahlen für die Qualität und das Vibrationsverhalten der Motoren zu bekommen. Getestet wurden Motoren für 450er Helis: 2x Align 450MX, ein No-Name KV3680 und ein nagelneuer Scorpion 2221-8. Außer dem Scorpion wurden alle Motoren gebraucht erworben, so dass über die Vorgeschichte und Laufzeiten keine Daten vorliegen. In dem Teststand (T-Rex 450 Rahmen) drehte sich nur der Motor. Andere drehende Komponenten gab es nicht.
Bei dem üblichen Qualitätsmerkmal -Betriebsgeräusch- schnitt der No-Name Motor am schlechtesten und der Scorpion Motor am besten ab. Oberhalb von ca. 30.000 U/min wurden alle Motoren -leiser-, was vielleicht mit dem Abwandern der Frequenzen in den Ultraschallbereich zu tun hat.
Ein anderes Standardqualitätsmerkmal sind -fühlbare Vibrationen- am Chassis. Auch bei diesem Merkmal schnitt der NN-Motor am schlechtesten ab. Das zeigte sich auch an der -Wanderbewegung- des Chassis auf dem Werktisch, verursacht durch die vom Motor eingebrachten Vibrationen. Bei hohen Drehzahlen, so ab 25.000 U/min wanderten alle Motoren, mit einer Ausnahme (Align 450MX1). Zur sicheren Messung wurde daher das Chassis mit einer Schraubzwinge am Tisch fixiert.
Auf der Suche nach mit ViRA messbaren Qualitätsmerkmalen hab ich zunächst Messungen mit dem ACC und dem GY Sensor vorgenommen. Der ACC Sensor ergibt deutlich höhere, eindeutigere Werte als der GY Sensor. Deshalb hab ich dann alle Vergleichsmessungen mit dem ACC Sensor durchgeführt, auch wenn die Motordrehzahlen oberhalb von 30.000 U/min lagen.
Alle Motoren ergaben bei gleicher Drehzahl vergleichbare Frequenzspektren (Bild Beispiel Scorpion Motor bei 29.000 und 33.000 U/min). Die Peaks traten bei etwa den gleichen Frequenzen auf und die relative Höhenverteilung war auch in etwa gleich. Lediglich die absoluten Höhenwerte waren unterschiedlich, je nachdem wie stark der Motor vibrierte. Das legt nahe, dass das Auftreten der verschiedenen Frequenzen das Schwingungsverhalten des Chassis dokumentiert und nicht das des Motors. Für den steht (in dem gezeigten Beispiel) nur der Peak bei 29 und 33.000 Hz. Die Interpretation der Spektren, wenn sich mehrere mit unterschiedlicher Drehzahl rotierende Komponenten am Heli befinden, setzt somit einige Erfahrung voraus.
Einen ganz guten Ansatzpunkt für die Qualität des Laufverhaltens der Motoren bietet der durchschnittliche RMS-Wert bei gleicher Drehzahl. Ich hab die in einer Tabelle zusammengefasst (Bild). Danach unterschieden sich die beiden Align Motoren um das Doppelte, war der Scorpion Motor nicht besser als der No-Name Motor.
Das soll jetzt nicht heißen, dass sich der Kauf eines Scorpion Motors nicht lohnt. Die Aussage bezieht sich nur auf das Einspeisen von Vibrationen in das Chassis. Die Qualität eines Motors hängt nicht nur davon ab. Es zeigt aber, wo es sich lohnt ev. den Motor zu zerlegen, die Glocke zu wuchten und ggf. die Lager zu tauschen.
LGT
Hallo Piloten,
ich mache die Vibrationsanalyse mit dem VBAR-System und Blue Tooth zum Notebook.
Damit habe ich auch schon einige versteckte Fehler an meiner kleinen Heliflotte ausgemacht:
Bisher Heck/Haupt-Rotorwellen, Lager, Blätter .
Die Prüfung kenn ich noch aus meiner Militärzeit. Damit hat man am 3-Wellentriebwerk RB199 auch versteckte Fehler an Lagern und Läufern analysiert,
Gruß Rolf.
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