Модели из 3D принтера
Андрей, мне вообще интересно из каких соображений Вы выбираете размеры винта для конкретного мотора ?
Исходя из потребной тяги для полёта самолёта на требуемой скорости необходимое время и максимальной мощности двигателя. Самолёты все полукопии. Кстати поэтому предпочитаю большие шаги, на винте висеть не нужно, зато на скорости получается экономичнее.
Как можно сравнивать разные по размеру винты, и на основании разных оборотов, токов и тяги делать выводы?
Потому что все эти параметры и характеристики косвенно связаны, два винта с одинаковыми характеристиками можно получить при разных комбинациях параметров.
У меня нет цели сделать копию заводского винта, иначе бы его можно было просто отлить в силиконе или точно смоделировать и напечатать. Уверен на все 100% что он бы обладал теми же характеристиками что и оригинал, это как ключ и копия ключа. Намного более интересен подбор более оптимального винта для конкретного самолёта с конкретным мотором, и такой винт не обязан по характеристикам точно соответствовать какой либо заводской модели. Ну или банально обеспечить всегда наличие винтов на случай поломки.
Был ряд вопросов типа может ли печатный винт быть заменой заводскому, хватит ли прочности, можно ли печатать вертикально и тп.
Итог исследований - да, может, прочности более чем достаточно, печать вертикально имеет ряд неоспоримых преимуществ. Тяга в граммах на ампер получилась даже чуть выше чем у винтов на которых летал раньше. Стоит правда уточнить, что использованная форма лопасти на самом деле от Master Aircrew S2
Не очень точно перенесённая, по факту чуть уже и другой профиль (но набор профилей специальный пропеллерный, всего 6 штук, MH112 - MH117).
Для себя все нюансы прочувствовал, вопрос с изготовлением произвольных винтов закрыт. Нужно двигаться дальше 😉
Захочет ли кто-то ещё печатать пропеллеры - дело личное.
Могу только напомнить о необходимости соблюдении техники безопасности.
У меня ни один пропеллер не разлетелся за время исследований, летных испытаний и просто очередных полётов, хотя первые образцы имели все шансы на это, поэтому прежде чем ставить на мотор, тестировал в статике с весами.
Новое исследование 😆
Фен 110мм (рабочий 100) под 28 аутраннер, 19 лопаток. Форма и размер лопатки от турбофана роллс ройс.
Материал ABS.
Лопатка на излом держит 400г, ломается ближе к 500.
Крыльчатку собираю, корпус ещё не нарисовал.
Рассчитываю что не потребуются высокие обороты.
Собрал и проверил крыльчатку, а то бы не уснул 😁
Биение очень маленькое (не балансировал), можно принебречь. На имеющемся моторе 1100кв на 3S максимальный ток 14А, тяга ощутимая (не замерял), мотор конечно слабоват, потом поставлю нормальный импеллерный мотор, лежит не распаян. Дует очень сильно, от винтов ветер намного слабее.
Урра! Даёшь импеллеры (50/70/90) в массы! Андрей, в текущей экономической ситуации вся надежда на вас!
Так у винтов масса воздуха больше при меньшей скорости. У винта при равной мощности двигателя тяга всегда будет больше импа, но падать с ростом скорости будет значительно быстрее из-за медленного потока.
Крыльчатка в кольце была?
Урра! Даёшь импеллеры (50/70/90) в массы! Андрей, в текущей экономической ситуации вся надежда на вас!
Главное осторожно. Лопатки тонкие, обороты в разы больше винтов. Рядом на испытаниях лучше не стоять.
Без кольца.
Корпус ещё печатаю, очень массивный получился. Зато точно не разнесет если что-то пойдёт не так 😃 ну и крепление к доске будет.
Пока готова средняя часть, на которую крепится мотор. Крыльчатка стоит аккуратно, не цепляет, биения нет, зазор около 1мм.
Думаю нужно больше делать, есть опасение что из-за удлинения лопатки может зацепить.
Мотор поставил импеллерный. Параметры не помню, давно валяется. Такой-же стоит в 70мм импе. Летал на нём на 4 банках.
Если все будет ок, то буду дорабатывать. Особенно по части площади каналов. Сейчас крыльчатка находится в расширении, но это все без расчётов, так по наитию.
Ещё заметил что у крыльчатки рабочая площадь меньше. В центре где у оригинала стоит турбина, при вращении получается очень прозрачный канал, видимо чтобы не мешать движку засасывать воздух на любых оборотах вентилятора.
Часть этой площади использована для отвода потока на мотор для охлаждения, но пока меньше чем возможно.
Кстати, китайцы похоже соскучились. 31-го заказал мотор вместо того что не тянул винт, сегодня забрал на почте. Всегда бы так 😃
Зазор крыльчатки нужно увеличивать, реально лопатки растягиваются. Придётся подточить крыльчатку.
Хороша видна та самая зона, где в оригинале стоит воздухозаборник двигателя.
Угла установки лопатки у ступицы нет почему-то, так задумывалось? Лопатка параллельна потоку?
Ага. При этом она имеет форму дуги, расположенной точно вдоль потока. Из того что заметил, лопатка получается очень прочной в этом месте. Крепление хоть и очень мелкое т.к. мало места в хабе, но очень жестко фиксируется.
Плюс есть предположение что т.к. диаметр где нулевой угол установки соответствует диаметру входа в компрессор, то это может быть как-то связано. Возможно для эффективной работы придётся эту зону также закрыть чтобы не нарушать площадь потока. Но это всё потом, пока нужно покрутить. В первой модели уже нашел ряд косяков.
А вообще, по теме, с похожей крыльчаткой есть вот такая штука (платная, на культ3д):
модель стендовая
Я взял лопатку от вентилятора (он выложен на сингверсе), отмасштабировал и остальное нарисовал т.к. предлагаемый хаб видимо копийный и для печати совершенно не годится.
www.thingiverse.com/thing:1273682
Ну и просто на тему печатных фанов, коих реально малов в интернете, впрочем как и винтов 😃
тут другая крыльчатка, похожа на самодельную, слишком простая, но зато размер и привод через редуктор. Жаль данных по тяге нет.
Если о целях - то сделать импеллер, на котором можно летать.
Для тестов выбрал размер 110мм (рабочий 100) т.к. тут места побольше и проще в экспериментах. Однако, толщина лопатки получается минимальной (на более мелких будет то же, поэтому если будут проблемы с прочностью то нужно будет уменьшать диаметр, т.к если увеличивать - некуда будет воткнуть)
Если посмотреть крыльчатку ЕДФ-а этой Элки, то у него лопатки имеют угол установки, отличный от 90*, более острый.
Я бы не стал смотреть на взрослые двигатели при постройке импа.
Очень интересный проект печатного импа, есть на что посмотреть и попробовать. Мощность в 4 кВт внушает. 😃
И кстати, крыльчатка цельнопечатная лежа.
Да, видел этот импеллер. Интересно что получится с крыльчаткой от настоящего турбофана.
Вобщем подточил кыльчатку, дал обороты, крыльчатка сошла в вала вместе с цангой и разбилась об стену 😁
Печатаю новую, уже поменьше размером. Цангу заменил. Были опасения что не удержит и они оправдались.
Вобщем подточил кыльчатку, дал обороты, крыльчатка сошла в вала вместе с цангой и разбилась об стену
Обычно такие истории заканчиваются фразой “и разбился об плазму”. Легко отделались. Я как-то стол и кресло лопастями 450-го Т-рекса порубил… Берегите себя и интерьер - испытывайте в картонной коробке хотя-бы. 😃
Картон не поможет. Нужно кольцо и изолированное помещение.
У меня тестовая зона подготовленная)
Кстати, достаточно интересно что мелкие лопатки из ABS получаются прочнее чем из PETG.
Детальке из ABS можно ещё ацетоновую ванну устроить, вообще становится как монолит.
становится как монолит
Ага, особенно если ацетон попадёт через дефекты внутрь и там хорошенечко всё разъест… У меня так бывало с печатными деталями.
Да, обработка ацетоном сильно повышает прочность. Проверил это ещё на винтах.
Вобщем вторая крыльчатка взоравалась 😃
Причем не выдержал судя по всему хаб. Он был напечатан из PETG, а как оказалось, PETG при тонких стенках получается чуть менее прочный чем ABS. Другая версия - вылетела одна лопатка, она была относительно плохо закреплена.
Разлетелась не сразу, а спустя некоторое время работы на высоких оборотах.
Тягу нормально не успел померить нормально, но по как-то не очень была для тока в 60А.
Печатаю новую, с учетом косяков…
rcopen.com/forum/f101/topic372604/224
На этой ветке несколько лет назад я описывал в деталях свои эксперименты по проектированию, постройке и испытаниям печатных EDF (импеллер-ротор, обечайка-статор сопловтй и входной насадки, узел крепления мотора). Были построены и испытаны около 10 типов роторов калибра: 55. 64, 70, 80 мм. Полностью 100% построенных при помощи аддитива EDF было 3: 2-64 мм и 1-80 мм. С одним из EDF 64 была построена модель (контурная) Су-34 и успешно испытана в полёте (по ссылке есть видео) Тяга EDF 64 достигала в пике 700 г. Последняя версия EDF 80 имеет сборный 14 лопастной импеллер. Печать на боку. ABS с доводкой надфилями, ацетоновой баней (только ПАРЫ и ни в коем случае ПОГРУЖЕНИЕ) и автомобильной шпаклёвкой. После сборки ротора следовала проточка лопастей на валу до получения зазора 0.5-0.8 мм со стенками статора. По известным соображениям статор EDF 80 выполнен из дюраля.
Из прикладной теории EDF (имеет смысл ознакомиться перед началом подобных экспериментов) следует, что тяга установки экспоненциально зависит от мощности мотора, числа оборотов и диаметра ротора. На ветке Из опыта работы с и. я давно выкладывал график такой зависимости. Так что для ротора, который напечатал Андрей нужен мотор мощностью ок. 4 КW, со скоростью оборотов 30000 об/мин. Рабочий ток достигает 180-200 А. Тяга при этом около 6-8 кг.
Он до 30 тысяч не раскрутится, его разорвет сильно раньше.
Вобщем вентилятор красивый, но бесполезный.
Напечатал новую крыльчатку, без косяков.
Отлично встала, вибраций вообще нет без балансировки. Прочность достаточная.
На 4 банках жрёт почти 100А и при этом тянет аж 480г 😆😆😆
70 импеллер, на котором стоит такой же двигатель, на 70А тянет что-то около 1.4кг.
Тут мотор греется, похоже его реально не хватает.
Зато звук какой добротный, реально как в пассажирском самолёте при взлёте. Не хватает только нотки от ГТД 😃
Максимальные обороты не замерял, но уверен около 20 там должно быть. Минимальные обороты на которых стабильно работает мотор - это 8000. При этом ток около 2-3А. Потом ток резко растёт.
Зато получен новый практический опыт в печати и прочности печатных деталей 😃
Третья крыльчатка получилась почти как заводская, без постобработки (даже без ацетона), с высотой слоя 0.25, при этом вообще не нужна балансировка, лопатки легко снимаются и надёжно держатся.
Ну и её не порвало.