Vibrations Analyse mit ViRA

[Traudl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

kann sich ein defektes lager etc. an einem bauteil/baugruppe (zb. HRW) auf andere bauteile/baugruppen auswirken oder übertragen, ohne dass das defekte teil selbst auffällig ist?

[Andreas Perzl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Je nachdem, wie der Heli produziert ist, hat er eigene, ganz spezifische Grenzen was den vibrationsfreien Betrieb angeht.

Da bin ich mir nicht so sicher bzw. sehe aus den Optimierungen beim Kunden das man jeden Heli auf ein fast Vibrationsfreies Niveau bringen kann (Werte < A40).

Mit entsprechendem höherem Aufwand (genaues Wuchten, gute Lager) geht es selbst bei billigen HK modellen soweit das der Kopf kaum mehr messbar ist (mit Blätter).

Entscheidender ist meiner Meinung nach den größten Verursacher ausfindig zu machen, wenn der Motor schlecht ist kann man optimieren wie man will.

Bei meinem 300CFX ist das Untersetzungsverhältnis Motor/Heckrotor = 2,5. In dem von mir geposteten Diagramm -Nur Motor- liegt ein Peak auch bei ca. 12.000 rpm. Das wäre auch in etwa die Drehzahl des Heckrotors, der bei dem Versuch aber gar nicht in Betrieb war.

Da ist die Frage wo kommt der Peak her, den irgendwas wird mit dieser Frequenz Vibrationen verursachen. Das würde ich nicht einfach "akzeptieren"

Den Grund für die Vibration kann man in 99% der Fälle ohne größere Probleme ausmachen.

Was natürlich schwieriger ist, wenn man den Grund im Kugellager gefunden hat und es gibt mehrere Kugellager die mit gleicher Drehzahl laufen, das defekte zu finden.

Da hilft nur ein Stückweiser Rückbau der Mechanik und ßberprüfung.
Und das quantivative ist eben auch der Vorteil, ßnderungen beim wuchten am Heck spüre ich nicht mit dem Finger und seh es auch nur schwer im Flug. Das kostet Zeit.

Aber Du hast natürlich recht etwas Zeit ist notwendig, das war leider ohne messen auch schon so (ein Grund warum ich ViRA entwickeln wollte

Vg, Andi

[Traudl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

... sehe aus den Optimierungen beim Kunden das man jeden Heli auf ein fast Vibrationsfreies Niveau bringen kann (Werte < A40).

Na, das lässt mich ja hoffen. Da ich in absehbarer Zeit erst einmal bei 450er bleibe, stecke ich mein Geld in bessere Komponenten. Z. B. Scorpion Motor oder neue Lager aus Keramik bzw. Keramik-Metall-Hybride.

... wenn der Motor schlecht ist kann man optimieren wie man will.

Deshalb hab ich mir den auch separat vorgenommen. Und selbst bei den fabrikneuen Scorpions ist nachwuchten der Glocke angesagt.

Da ist die Frage wo kommt der Peak her, den irgendwas wird mit dieser Frequenz Vibrationen verursachen. Das würde ich nicht einfach "akzeptieren"

[Andreas Perzl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Vermute bei dem Fall fast die Federkonstante, so ungenau sollten die Werte nicht sein (ca. 60 UpM bei Analysen bis 30000, 120 bei Analysen bis 60000).

Das mit dem nachwuchten ist leider nicht nur bei Scorpion. Bekomme immer wieder Analysen
von deutlich teureren Motoren wo ich mich frage wofür man da sein Geld ausgibt...

Und jetzt wünsche ich einen Guten Rutsch in ein vibrationsarmes 2016

[Traudl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Dynamisches Wuchten Heckrotor Blade 300CFX

Ohne die Blatthalter am Heck (nur mitlaufende Heckrotorwelle) lagen die Werte wie folgt: RMS 98, Heckpeak bei 12.828 rpm = A8.

Mit der Montage der Heckblatthalter gab's eine deutliche Erhöhung: RMS 246, Heckpeak bei 12.960 rpm = A123.

Ich hatte gehofft, diese Werte durch dynamisches Wuchten des Heckrotors bei 12.330 rpm zu reduzieren. Das ist leider nicht gelungen (Tabelle und Bild). Am Ende lag der Mittelwert mehrerer Messungen bei RMS 270 und Heckpeak A122.

Mehrfache Messungen ohne Veränderungen ergaben beim RMS-Wert eine Spanne von 61 (243 - 304) und bei der Heckpeakhöhe von 80 (A83 - A163).

Dass ich nicht unter A40 gekommen bin hat mich zwar enttäuscht, die Werte liegen nun aber deutlich unter den Eingangs gemessenen (RMS nun 270 statt 740, Heckpeak nun A122 statt B157.

LGT

[Andreas Perzl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Also die Werte sind ja auf jeden Fall schon deutlich besser und bei kleinen Helis treten
Vibration normalerweise auch stärker auf.

Hast Du versucht die Schwankungen in den Messungen mit der Integrator Funktion zu eliminieren.

Dazu Schaltfläche "Integrator" anklicken (grüne Markierung aktiv) und warten bis in der Statusleiste Füllgrad 100% steht. Durch rechts-klick auf die Schaltfläche wird er für eine neue
Messung zurückgesetzt.

Schwankende Werte sind oft ein Zeichen für schwankende Drehzahl, Resonanz vom Boden oder nicht ausreichende Sensor-Befestigung.

Die Reduzierung ist auf jeden Fall schonmal sehr gut und auch das Vorgehen mit der Tabelle
ist eine gute Idee!

VG, Andi

[Traudl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Ich hab alle Messungen mit dem ACC-Sensor und dem Integrator gemacht.

Ablauf:
Integrator ausgeschaltet, Drehzahl hochgefahren bis Heckpeak bei ca. 12.330 rpm steht. Dann Integrator eingeschaltet und gewartet, bis er auf 100 % hochgelaufen ist, dann Screenshot gedrückt.

Anschließen Integrator ausgeschaltet und Helidrehzahl runtergefahren. Gewicht an Heckblatt verändert, dann wieder von vorne.

Zu den Schwankungen:
Der Sensor war mit doppelseitigem Klebeband gegen Verdrehen gesichert und mit Kabelbinder am Chassis befestigt (Bild) und wurde während aller Messungen nicht verändert.

Am wahrscheinlichsten erscheinen mir Resonanzen vom Boden, weil der Sensor vorne im Chassis befestigt war. Ich werd wohl noch eine Messserie mit dem Sensor am Heck durchführen und mal checken, ob ich zu unterschiedlichen Ergebnissen komme.

LGT

[Traudl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA



Ich versuche gerade meinen T-Rex 250 vibrationsärmer zu machen. Im Ausgangszustand können alle größeren Peaks einigermaßen zugeordnet werden (Bild). Die drehenden Komponenten laufen mit folgenden Drehzahlen:
Hauptrotor 3.250 rpm
Heckrotor 13.929 rpm
Motor 26.000 rpm

Wenn nur noch der Motor im T-Rex 250 Rahmen läuft bekomme ich 5 gut ausgeprägte Peaks, die in keinem ganzzahligen Verhältnis zur Motordrehzahl von ca. 26.000 rpm stehen(Tabelle). Lediglich den Motor-Drehzahlpeak kann ich erklären.

Ich hab dann gedacht: - Na ja, schwingt halt der Rahmen in den ihm genehmen Eigenfrequenzen. Also hab ich den Motor in einen leeren T-Rex 450 - Rahmen eingebaut und siehe da: Die Struktur des Spektrums ist genau gleich, obwohl der 450er Rahmen sicher andere Eigenfrequenzen hat als der 250er Rahmen (Bild).

Die Peaks müssen somit vom 250er Motor, der sich selber mit 26.000 rpm dreht, in die Rahmen eingespeist werden. Für diese Drehzahl steht aber nur ein Peak.

Was bedeuten die anderen bei ca. 2.000, 9.800, 14.260 und 33.974 rpm?

LGT

[Andreas Perzl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Ich zitiere mal aus der Software

1. Durch bestimmte Schadensarten oder falschen Einstellungen kann
eine Vibration bei halber, 2-facher und vielfachen Drehzahlen einer Welle auftreten.

2. Defekte Kugellager verursachen Schadensfrequenzen ober und unterhalb der eigentlichen Wellendrehzahl

Als Anhaltspunkt folgende Punkte beachten:

- Unbekannte Drehzahl < Wellendrehzal = Schaden am Käfig
- Unbekannte Drehzahl > Wellendrehzahl = Schaden an Innen-/Außenring

3. Bei hochdrehenden Motoren (Testdrehzahl > 30000UpM) kann der Ausschlag nicht korrekt zugeordnet werden.

Es kann also durchaus sein das Schäden der Kugellager Peaks erzeugen die in keinem ganzzahligen Drehzahlverhältniss zur Welle stehen.

Das hängt aber von der Lagergeometrie (Teilkreisdurchmesser, Durchmesser Wälzkörper, Anzahl Wälzkörper).

Wenn Du vielleicht die Zeit findest könntest Du mal im Modus ACC messen, der Drehratensensor ist vom Prinzip her weniger gut geeignet um Vibrationen zu messen.

Hoffe das hilft Dir weiter!

Vg, Andi

[Traudl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Hoffe das hilft Dir weiter!

Erst einmal Danke! Sich austauschen hilft in der Regel immer. Zu meinem konkreten Fall:

Ich messe nur noch mit dem ACC-Sensor. Ich hab mal Vergleichsmessungen mit ACC und GY durchgeführt und habe den Eindruck gewonnen, dass der ACC sensibler reagiert und detailreichere Ergebnisse liefert.

Das Einzige, was sich bei den angesprochenen Messungen (letztes Bild) dreht, ist der Align 250 SP Motor, und zwar mit einer Drehzahl von 26.000 rpm. D.h. alle Peaks werden wohl von ihm produziert.

Der -Unruhe-Wert- RMS ist mit 325 - 390 mg relativ hoch. Der von mir optimierte Scorpion 2208 hatte am Ende 25 - 79 mg. Also ist der 250er Motor ein Sanierungsfall, auch wenn man durch Drehen von Hand keine Lagerschäden erkennen kann.

Die Peaks gehen alle auf den Motor zurück. Die Lage der Peaks geben mir keine zusätzlichen Aufschlüsse.

Ich war ja auf der Suche nach einer Qualitätszahl bzgl. des Vib-Verhaltens meiner Helis. Mein momentaner Eindruck: Der RMS Wert ist ein ganz guter Indikator.

Die Lage und Höhe der einzelnen Peaks können Hinweise auf die Ursache von Vibs geben, können aber auch in die Irre führen. Es gilt also auch hier die Binsenweisheit: Wissen alleine reicht nicht, es muss auch noch praktische Erfahrung im Umgang mit dem Werkzeug dazu kommen.

Am zuverlässigsten scheint das altbewährte Vorgehen zu sein:
Um die Quelle der Vibs eindeutig identifizieren zu können, drehende Komponenten der Reihe nach stilllegen, erneut messen und mit vorangegangenen Messungen vergleichen.

Gegenüber den alten Beurteilungsmethoden Hören und Fühlen kann ich jetzt mit ViRa quantitativ Messen und das bringt schon objektivere Ergebnisse.

LGT

[Andreas Perzl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Also wenn es der ACC-Sensor war dann ist aber die Drehzahlgrenze > 30000 UpM eingestellt.
Sonst wäre das Diagramm ab 30000 eine Linie.

Denke das werde ich in der nächsten Software-Version als Sicherheit noch einbauen.
Ich würde auf 30000 UpM als Drehzahlgrenze gehen denn das verbessert die Auflösung!

Das der Motor das einzige ist habe ich verstanden und aufgrund der unterschiedlichen Peaks würde ich auch sagen das er mal eine Wartung benötigt!

Bzgl. RMS bin ich genau der gleichen Meinung. Auch ein sehr guter Hinweis bzgl. verschlechterung der Mechanik (Lager werden schlechter etc.)

Die Optimierung des anderen Scorpion würde mich interessieren (was gemacht) und wie war der RMS von diesem Motor zuvor?

Vg

[Traudl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Die Optimierung des anderen Scorpion würde mich interessieren (was gemacht) und wie war der RMS von diesem Motor zuvor?

Also ich fange mal von vorne an, als ich noch nicht mit ViRA messen konnte. Ich hatte einen Blade 300CFX gekauft und der Stockmotor machte viel Radau und Vibrationen. Deshalb hatte ich relativ bald danach mir den Scorpion 2208 besorgt. Der zeigte allerdings beim Hochlaufen auch einen rauen (Resonanz-) Bereich, war aber bei Betriebsdrehzahl (ca. 37.000 rpm) deutlich ruhiger als der Stockmotor. Also Scorpion eingebaut und den Stockmotor aufgearbeitet. Das ist hier im Detail beschrieben: RC-Heli Community - Einzelnen Beitrag anzeigen - [andere] Blade 300 CFX - Laber und Erfahrungs Thread

Danach lief der Stockmotor ruhiger als der Scorpion, weshalb ich die Motoren wieder getauscht habe und bei dem Scorpion anschließend ebenfalls die Glocke gewuchtet habe. Das Problem -Resonanzbereich- beim Hochlaufen trat danach nicht mehr auf. Weil der E-Flite Motor zufriedenstellend lief, blieb der Scorpion erst mal in Reserve.

Nachdem ich das ViRA angeschafft hatte, hab ich den 300CFX damit auf den Prüfstand gestellt und als erstes die beiden Motoren getestet. Der RMS-Wert des EF320H lag im Mittel bei 544 mg, der des Scorpion bei 195 mg. Wohlgemerkt, beide Motoren hatte ich schon nachgearbeitet und damit verbessert. Im Neu-Lieferzustand waren die Werte vermutlich noch schlechter.

Damit war der Scorpion wieder mein Favorit. Nun wollte ich es aber doch wissen, was sich noch erreichen lässt. Also hab ich die Scorpion-Glocke nochmal ausgewogen und nachgearbeitet. Durch die zusätzliche Maßnahme liegt der mittlere RMS-Wert des Scorpion jetzt bei 55 mg, also ca. ¼ des ursprünglichen Wertes.

Für meinen TR450 habe ich mit ViRA 3 gebrauchte Motoren (450MX) und einen nagelneuen Scorpion 2221 getestet. Die gebrauchten hatten bei 34.000 rpm die RMS-Werte 735, 1068 und 1950 mg. Der neue Scorpion lag bei 1.091 mg. Klar, dass ich den zerlege und aufarbeite, bevor ich den einbaue. Bin mal gespannt, wie weit ich den RMS Wert bei dem neuen Scorpion noch runter bekomme.

Tja, es wurde hier ja schon mehrfach bestätigt: Auch ein hochpreisiger Qualitätsmotor garantiert nicht einen vibrationsarmen Lauf. Es ist schon gut, wenn man gezielt selber optimieren kann.

LGT

[Traudl]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Optimierung des Scorpion 2206 Motors für den T-Rex 250

So, bin fertig und denke ich habe allen Grund zur Freude. In dem angehängten Bild hab ich mal alle Daten der Messungen bei ca. 26.000 rpm Motordrehzahl am Align 250MX und Scorpion 2206 vor und nach der Optimierung zusammengefasst.

Immerhin, der RMS-Wert sinkt von 390 (Align) auf 121 (Scorp.Opt.). Der Motorpeak bei ca. 26.000 rpm von A86 auf A14.

Bei dem Scorpion hab ich die Glocke gewuchtet und das hintere Lager getauscht. Letzteres hat etwas geschmerzt, weil der Scorpion ja neu war und nur ein paar Testläufe hinter sich hatte. Aber das Lager lief bei der ßberprüfung -etwas uneben- und auf das maximal mögliche zu verzichten wollte ich auch nicht einsehen.

Ich mache die Berichte ja auch, um Vibrations-Vergleichsdaten auszutauschen. Die Bestmarke für die T-Rex 250 Motoren liegt also jetzt bei RMS 121 mg, Motorpeak bei ca. 26.000 rpm bei A14.
Bietet jemand weniger?
LGT

[Tazman]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Ich habe jetzt meinen T-Rex 450l mit ViRA gemessen. Anbei das erste Ergebnis.

Konfiguration:
Sensor mit Tesa Spiegeltape seitlich am Chassis höhe Heckgetriebebox
ohne Hauptrotorblätter
Heckanlenkung ausgehängt (mit Blätter)
Drehzahl 2400upm (Gov Microbeast)

Auffällig ist das ich am Rotorkopf A0 messe ist das realistisch?
Die Vibs vom Motor scheinen groß zu sein, Schwanken aber auch sehr stark. Max gemessen mit D170.
Ist die Messung des Motors realistisch? Wenn ja kann das auch durch Zahnflankenspiel so hoch sein oder ist das wirklich der Motor?

[Tazman]

AW: Vibrations Analyse mit ViRA

Sensor vom Chassis auf das Microbeast geklebt mit Spiegeltape

Ergebnis ähnlich, Vibs die dem Motor zugeordnet werden immer noch sehr hoch und schwankend

Da die anderen Messungen stabil sind würde ich darauf tippen das es nicht durch die Sensorbefestigung verursacht wird.