Propeller dynamisch wuchten gelingt nicht

[noch-ein-Günter]

Hallo Leute,

habe hier etwas, was sich drehen soll. So zwischen 500 und 1000 U/min.



Senkrecht ist die Drehachse und das Waagrechte dreht sich. ßhnlich wie bei unseren Helis.
Ganz unten ist eine Bodenplatte mit Gummifüssen dran.

Das Runde ist das Gegengewicht, die viereckige Platte auf der anderen Seite ist leichter, jedoch ist der Arm länger. Das Ganze ist statisch ausgewuchtet. Nur je schneller sich das Ding dreht, desto mehr macht sich eine Unwucht bemerkbar, bis das Ganze zu eiern beginnt und umfällt.

Ich denke mal, das Problem ist die aerodynamische Unwucht, da diese viereckige Platte wesentlich mehr Luftwiderstand hat, als das runde Gegengewicht.
Habe nun bischen mit Klebegewichten aus Blei experimentiert, irgendwie ist der Erfolg bescheiden, wenn sich da überhaupt was tut.

Nun meine Frage: Kann man das Problem mit zusätzlichen Gewichten überhaupt in den Griff bekommen ?

Da gibt's doch 'nen Segelflieger mit Hilfsmotor, dessen Propeller hat nur ein Blatt und auf der anderen Seite ein Gegengewicht. Also ein ähnliches Problem. Und die haben das ja offensichtlich in den Griff bekommen ...

Bin mal gespannt auf eure Antworten.

Gruss Günter

[siXtreme]

Re: Propeller dynamisch wuchten gelingt nicht

Hallo Günther,
der Unterschied zu Segelfliegern ist, daß der Motor fest verschraubt ist.
So wie du diese Anlage aufgebaut hast kann es leider nicht funktionieren.
Denn sobald du Drehzahl gibst entwickelt das "Viereckige" Teil mehr Fliehkraft als das Runde (weil der Arm länger ist).
Wenn, dann müßtest du das "runde" wesentlich schwerer machen, sodaß es im Ruhezustand nach unten fällt. Bei einer dem Gewichten/Armlängen angepassten Drehzahl wird es ruhig laufen. Aber nur bei dieser.

Gruß Robert

[spreadeagle]

Re: Propeller dynamisch wuchten gelingt nicht

Hallo,
na endlich wieder was zum nachdenken. Aus meiner Sicht sind die Fliehkräfte gleich, wenn der Arm exakt ausgewuchtet ist (Hebelgesetze). Die unterschiedliche Aerodynamik ist aber wie angemerkt das Problem, der lange Arm verursacht ein Biegemoment an der Stütze, da er stärker gebremst wird. Daher nützen Gewichte nichts sondern nur ein ähnlicher Luftwiederstand des kurzen Arms oder ein Festschrauben der Stütze.

Grüße
Uli

[Uwe Caspart]

Re: Propeller dynamisch wuchten gelingt nicht

spontan: versuchs mal mit einem schlaggelenk

[leuschy]

Re: Propeller dynamisch wuchten gelingt nicht

Hallo Leute,

habe hier etwas, was sich drehen soll. So zwischen 500 und 1000 U/min.



Senkrecht ist die Drehachse und das Waagrechte dreht sich. ßhnlich wie bei unseren Helis.
Ganz unten ist eine Bodenplatte mit Gummifüssen dran.

Das Runde ist das Gegengewicht, die viereckige Platte auf der anderen Seite ist leichter, jedoch ist der Arm länger. Das Ganze ist statisch ausgewuchtet. Nur je schneller sich das Ding dreht, desto mehr macht sich eine Unwucht bemerkbar, bis das Ganze zu eiern beginnt und umfällt.

Ich denke mal, das Problem ist die aerodynamische Unwucht, da diese viereckige Platte wesentlich mehr Luftwiderstand hat, als das runde Gegengewicht.
Habe nun bischen mit Klebegewichten aus Blei experimentiert, irgendwie ist der Erfolg bescheiden, wenn sich da überhaupt was tut.

Nun meine Frage: Kann man das Problem mit zusätzlichen Gewichten überhaupt in den Griff bekommen ?

Da gibt's doch 'nen Segelflieger mit Hilfsmotor, dessen Propeller hat nur ein Blatt und auf der anderen Seite ein Gegengewicht. Also ein ähnliches Problem. Und die haben das ja offensichtlich in den Griff bekommen ...

Bin mal gespannt auf eure Antworten.

Gruss Günter

Ich denke dass das Gewichtsverhältnis sehr präzise austariert werden muß,denn in den 80er Jahren war ein Beitrag in der Zeitschrift Rotor, wo man mit einem Blatt geflogen ist, womit sich ein Gleichnis aus deinem Vorhaben ableiten lässt!

[lilheliman]

Re: Propeller dynamisch wuchten gelingt nicht

Hallo zusammen,

Solange Masse (M) x Hebelarm (R)= konstant , sind auch die Fliehkräfte (Fz) konstant.

Fz= M x Omega^2 x R (Omega = Winkelgeschwindigkeit)

(Kurz mal nachgerechnet ... Zentripetalbeschleunigung bei 1000 U/min und angenommenen 20cm Schwerpunktabstand zur Drehachse schon 2191g !)

Denke auch, das da die Aerodynamik der Auslöser ist. Senkrechte Platte Cw= 1,2 Kugel Cw=0,5
Da fährt sozusagen die Differenzkraft im Kreis...Glaub auch nicht, dass die Ablösungen an der Platte eine Messung wirklich einfacher machen...

Weiss jetzt nicht wozu die senkrechte Platte gut ist .... mal mit flach legen (nein ! Drehung um 90° ist gemeint) probiert?

Oder dynamisch wuchten mit der 45° / 135° Methode (heli-wiki) ?

Gruss Peter

[noch-ein-Günter]

Re: Propeller dynamisch wuchten gelingt nicht

Weiss jetzt nicht wozu die senkrechte Platte gut ist .... mal mit flach legen
(nein ! Drehung um 90° ist gemeint) probiert?

Hallo Peter,

in der Tat lässt sich diese senkrechte Platte besser gestalten und anordnen. Aber es geht mir hier um's Prinzip. Denn die aerodynamischen Verhältnisse der beiden Arme werden ungleich bleiben, egal wie ich es anstelle ...

Erstaunlich auch, wenn ich das ganze Teil in die Hand nehme, bzw. von der Tischplatte anhebe. Dann geht das geeiere erst richtig los ...

Gruss Günter

[Michael W]

Re: Propeller dynamisch wuchten gelingt nicht

Dein Gerät hat 2 Probleme. Beim Beschleunigen wird dir Das Gerät schon aus dem Ruder laufen, weil die Arme unterschiedlich lang sind. Das Ausgleichgewicht sieht zwar erst mal so aus als würde es die Balance halten, tut es aber nur in statischen Zuständen wie Stillstand oder Festdrehzahl. Das Ausgleichgewicht liegt viel Dichter an der Drehachse. Das Beschleunigungsmoment erhöht sich aber quadratisch mit dem Radius der Masse zur Drehachse. Nur eine absolut lineare Verteilung der Massen auf beiden Seiten würde ein gleiches Moment erzeugen. Die Kugel liegt jedoch an einem Stab, die Masse der Scheibe über die Länge ist höchstwahrscheinlich auch anders als die der Halteachse. ßhnlich ist das mit dem Luftwiderstand, der sich quadratisch mit der Geschwindigkeit erhöht.
Es müsste ein aerodynamischer Ausgleich geschaffen werden. Wichtig ist natürlich auch, das du keine Auftriebskräfte erhälst.

Gruß
Michael

[noch-ein-Günter]

Re: Propeller dynamisch wuchten gelingt nicht

Beim Beschleunigen wird dir Das Gerät schon aus dem Ruder laufen ...

Hallo Michael,

denke mal, dass das mit dem Beschleunigen weniger das Problem sein wird. Denn erstens ist das ein Glockenankermotor mit rel. wenig Leistung und zweitens fahre ich die Drehzahl über die Spannung langsam hoch.

Zum besseren Verständnis hier mal ein Bild von dem Teil:



Da der Motor auf 3 Gummifüssen steht, sehe ich genau, dass mit zunehmender Drehzahl das ganze Gebilde zu eiern beginnt, bis es dann auf einmal in eine Art Resonanz übergeht und es das Ding umhaut.

Die Platte mit den LED werde ich noch um 90 Grad drehen und aerodynamisch günstiger gestalten. Auch werden die viel zu langen Kabel verschwinden. Trotzdem wird ein Arm länger sein als der andere und der längere Arm wird mehr Luftwiderstand verursachen.

Lässt dich das (wenn überhaupt) wirklich nur an einer bestimmten Drehzahl kompensieren ?

Gruss Günter

[lilheliman]

Re: Propeller dynamisch wuchten gelingt nicht

Morgen Günter,
Respekt... habs grad im anderen Fred gesehen ---- was manche so als "kleine" Fingerübung bezeichnen...

Jetzt weiss ich auch warum "flachlegen nicht klappt....

Kannst du für aerodynamischen Ausgleich sorgen ? Platte gleicher Fläche wie das LED Array auf der anderen Seite
im gleichen Abstand montieren ? Denk ich wird aber diffizil zum Abstimmen....
Oder das *ganze* in ein z.B. Kunststoff(vierkant)rohr packen... Wenn das auf beiden Seiten gleich lang wär und in Balance sollts eigentlich tun.
Akkus vielleicht längs verlöten dazu wegen Dicke. So als Idee vielleicht noch .

Sonst hilft wohl nur den Motor einspannen und auf die Motorlager vertrauen....

Klasse das Teil ...

Gruss Peter

[noch-ein-Günter]

Re: Propeller dynamisch wuchten gelingt nicht

Sonst hilft wohl nur den Motor einspannen und auf die Motorlager vertrauen....

Hi Peter,

vielen Dank für die Blumen !
Ist immer schön, wenn meine "Spinnereien" (Zitat Freundin) auch anderen gefallen ...

Mit dem neuen Aufbau hat sich einiges verbessert, konnte die Drehzahl nun verdoppeln. Aber dann stellen sich wieder genau die gleichen Probleme ein, wie mit dem Versuchsaufbau. Als letzte Lösung muss ich tatsächlich den Motor in einen entsprechenden Schraubstock spannen, dann kann ich die Drehzahl nochmals verdoppeln. Dann ist das Bild schon beinahe flackerfrei. Allerdings rüttelt und schwirrt es bedenklich, dann habe ich tatsächlich Angst um die Lagerung, dass mir alles um die Ohren fliegt, denn dieses Wellenlager ist ja nur aufgeklebt ...

> was manche so als "kleine" Fingerübung bezeichnen ...
Nun, ich verdiene ca. 50% meiner Brötchen mit solchen Sachen. Und das nicht erst seit gestern. Und eine Seite Code ist wirklich eine Fingerübung und zwar von der leichteren Art. Wer natürlich davon nichts versteht, für den sieht's kompliziert aus - was es wirklich nicht ist ...

Gruss Günter

[Hans Reier]

Re: Propeller dynamisch wuchten gelingt nicht

Günther,
wenn du die masseschwerpunkte mit einer linie verbindest muß diese linie durch die hochachse gehen. In deinem bild vom realen objekt sehe ich nicht wirklich ob dies erfüllt ist. Daß der luftwiderstand dein problem sein könnte denke ich eigentlich eher nicht.


Hans

[noch-ein-Günter]

Re: Propeller dynamisch wuchten gelingt nicht

Hallo Hans,

ich habe mir grosse Mühe gegeben, den "Rotor" statisch auszuwuchten.
Aber dynamisch läuft es einfach nicht astrein ...

Gruss Günter