5iMX.com 我爱模型玩家论坛 ——专业遥控模型和无人机玩家论坛（玩模型就上我爱模型，创始于2003年）

标题: 探讨：关于动平衡在多旋翼上的意义 [打印本页]

作者: gorton 时间: 2014-11-24 21:52
标题: 探讨：关于动平衡在多旋翼上的意义
本帖最后由 gorton 于 2014-11-24 23:08 编辑

最近发现有人用了某宝上的TMS动平衡的桨，不知道有没有更多大神们试用，不过查了百度上关于动平衡的东西，觉得倒是很正确，请高手们探讨！
建议那些把桨叶两端磨平衡了就叫嚣是动平衡的童鞋们，看完了字再说话，免得被嘲笑。
蓝色字是我自己遇到的情况！

什么是动平衡？
作旋转运动的零部件在理想的情况下旋转与不旋转时，对轴承产生的压力是一样的，这样的回转体是平衡的回转体。但工程中的各种回转体，由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差，甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素，使得回转体在旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上，引起振动，产生噪音，加速轴承磨损，影响性能，增加功耗，缩短机械寿命，严重时能造成破坏性事故。为此，必须对转子进行平衡，使其达到允许的平衡精度等级，或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。想必这就是魔友们为何选择动平衡后的电机的原因，那就是因为上面说的“振动，产生噪音，加速轴承磨损，影响性能，增加功耗，缩短机械寿命，严重时能造成破坏性事故”这些坏处吧！那么随着电机一起高速旋转，转动半径比电机大N倍的螺旋桨呢？如果没有动平衡，那么比未做动平衡的电机，表现出的情况应该严重很多！
--------------
多旋翼飞行器螺旋桨平衡性的重要性
玩直机的童鞋们应该知道大桨不平衡的话，是灰常恼火的事！多旋翼飞行器螺旋桨的工作时间长、转速高、转速变化大，其桨平衡除了材质、加工、装配方面的影响外，还存在气动不平衡，在高速旋转时，两侧桨叶升力的微小差异，也同样会产生不平衡量，进而呈指数级放大桨叶本身的不平衡。
螺旋桨的不平衡除了有震动、噪音等表象外，还会加速轴承磨损、增加功耗、缩短机械寿命，影响整个飞行器的性能，增加故障概率，严重时甚至会造成飞控死机，造成飞行器失控。
机架越大，由桨叶传到机架中心板上的飞控的震动就会放大，悬停、抗风、大机动时，震动级别就会逐步升级。这种震动对于机架的刚性没太大问题，但是对飞控的CPU或者说是芯片利用率，就有致命的影响了。很多例悬停抗风时飞走，或者是无故翻覆，在排除了电力和机械故障方面的因素外，绝大多数是由于震动未得到有效抑制，导致飞控芯片利用率过高造成的。
航拍爱好者经常遇到的拍摄画面果冻现象，也是由桨叶的不平衡震动造成，云台减振球和震动频率（HZ数）保持一致，果冻消除，不匹配就会有果冻。
桨叶—电机的许用不平衡量与转子（桨叶+电机转子）的质量成正比，与工作转速成反比，转速越高，不平衡合格量越小，要求的平衡精度越高。
也就是说，随着飞行器桨叶转速的上升，不平衡带来的后果越严重。
---------------
动平衡和静平衡的区别
1、静平衡：在转子一个校正面上进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内，静平衡又称单面平衡。
这是玩多轴的魔友常做的事情吧，我记得最早我买的彩虹桨，厚度大，桨叶两边的不平衡量也大，为了不粘胶布，用砂纸打磨桨背面，好累啊，一支桨叶打磨2、3十分钟很正常，这样也只是达到了静平衡，完全没有办法去做动平衡。
2、动平衡：在转子两个极以上校正面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子动态时是在许用不平衡量的规定范围内，动平衡又称双面平衡。
传统的静平衡只能实现静止时两边桨叶质量的大致平衡，其精度很低，不平衡量以克计算，并且无法对气动不平衡进行处理，所以当桨叶旋转时，整个旋转面上的不平衡量几乎没有减少。
只有动平衡可以从根本上解决这些问题。
---------------

(, 下载次数: 33)

---------------

从一开始玩会灰的东西，我就在关注螺旋桨动平衡的情况，经常搜搜某宝，看看百度，除了某T牌贵得一塌糊涂的桨以外，没有见过其它动平衡桨，这次这个价格虽然不太亲民，但至少比某T牌的便宜不少，求小白鼠们大神们论证！

作者: 爵爷 时间: 2014-11-24 21:54
貌似原版的APC就很平衡吧

作者: gorton 时间: 2014-11-24 21:58

爵爷发表于 2014-11-24 21:54
貌似原版的APC就很平衡吧

估计不是一个等级吧，进口APC以前用过，果冻搞了好久，当然那时候自己配减震球也没啥经验

作者: gorton 时间: 2014-11-24 22:01

爵爷发表于 2014-11-24 21:54
貌似原版的APC就很平衡吧

哦对了还有就是他是软桨，可能是个人爱好问题，不喜欢软桨，只要变形就肯定降低桨效的

作者: 大爱多轴 时间: 2014-11-24 22:11
本帖最后由大爱多轴于 2014-11-25 11:24 编辑

感谢楼主分享技术贴
这个桨叶追求极致的用户才会用到！

作者: 爵爷 时间: 2014-11-24 22:11

gorton 发表于 2014-11-24 21:58
估计不是一个等级吧，进口APC以前用过，果冻搞了好久，当然那时候自己配减震球也没啥经验

啊..我的用原装apc平衡很好啊...

作者: gorton 时间: 2014-11-24 22:12

大爱多轴发表于 2014-11-24 22:11
按理说是对的震动来源只有电机和桨，不过飞着玩的话可能不需要这么高大上的东西吧

嗯也只有很贵的飞机才会用这些好桨的

作者: AIbluecapf 时间: 2014-11-24 22:35
平民级不用这样吧，要不然光桨的费用就很高了

作者: gorton 时间: 2014-11-24 23:00

黄飞虎发表于 2014-11-24 22:45
我用过这个桨，感觉机动飞行更跟手了，晚点上视频！15分钟的GOPROX4，续航提升接近1分钟，但是掌柜说的声音 ...

求视频！
还有震动情况如何呢？？

作者: 黄飞虎 时间: 2014-11-24 23:05

gorton 发表于 2014-11-24 23:00
求视频！
还有震动情况如何呢？？

视频还在传呢不行就明天发！
哦震动用手摸我感觉是小了不过硬挂了微型摄像机测试过没有果冻！这一点比较强！测试发了视频http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=1005624&extra=

作者: gorton 时间: 2014-11-24 23:09

黄飞虎发表于 2014-11-24 23:05
视频还在传呢不行就明天发！
哦震动用手摸我感觉是小了不过硬挂了微型摄像机测试过没有果冻！这一 ...

哦！这个视频是你的啊我就是看到这个帖子后才去淘宝上找的呵呵！！

作者: do335maomao 时间: 2014-11-25 00:00
几个减震球就能解决的问题，费那么大劲何必呢，s1000也没见在桨上有什么特别的

作者: gorton 时间: 2014-11-25 00:53

do335maomao 发表于 2014-11-25 00:00
几个减震球就能解决的问题，费那么大劲何必呢，s1000也没见在桨上有什么特别的

就是因为没什么特别，这不才有的DJI炸机板块嘛

你看那里一片一片的飞走的翻下来的啊，炸炸倒是更健康，但就是怕伤人啊

作者: brianyang77 时间: 2014-11-25 01:10
跟车子的钢圈、轮胎是一样的道理，每颗钢圈配上轮胎后都需要作动平衡的校正，仔细观察每颗钢圈上，一定会贴有配重的铅片。不做的话，车子开起来肯定会震动，坐起来很不舒服，车子有避震器丫，何需费劲作动平衡？

作者: liangjump 时间: 2014-11-25 01:10
楼主想的极端了，即使真机也不会做所谓的动平衡！

作者: zachary_dcb 时间: 2014-11-25 02:01
动平衡。。。你只考虑了离心力对动平衡的影响，忽略了打磨以后涡流对桨叶的影响了。。。现在很多桨抖动的原因是因为叶片的制造过程中有瑕疵存在，局部涡流造成的叶片颤动比动平衡造成的影响大的多了，很多桨型都不是特别设计的，只是拿一个比较好的桨型等比放大缩小而已，这就出现了一个很大的问题，局部涡流造成气流分离，桨叶功率损失不提，还会造成一定的振动，你可以理解为局部失速。。。。现在市面上的碳纤维桨，很多都是拿DJI和TM的桨等比放大或缩小的，还有，静平衡打磨都喜欢400目砂纸一次到位，旋翼表面沟槽以及划痕其实对旋翼影响很大的

作者: xyfbest 时间: 2014-11-25 09:39
一副12桨180多

作者: do335maomao 时间: 2014-11-25 10:06

gorton 发表于 2014-11-25 00:53
就是因为没什么特别，这不才有的DJI炸机板块嘛
你看那里一片一片的飞走的翻下来的啊，炸炸倒是 ...

apc已经很贵了，这桨做了动平衡，虽然很好，但未免太贵了点，看宝贝介绍就是装在电机上调平衡，这事我也做过，在机臂上绑个加速度计，肯花功夫的话效果也是很好的

作者: xujiadan 时间: 2014-11-25 10:28
就算你的螺旋桨横平衡，但是你不能保证，电机装上螺旋桨后，转起来就平衡了，所以，动平衡还是自己做吧。用粘胶带的方式，自己用手去感觉震动即可

作者: fkq9212 时间: 2014-11-25 10:59

brianyang77 发表于 2014-11-25 01:10
跟车子的钢圈、轮胎是一样的道理，每颗钢圈配上轮胎后都需要作动平衡的校正，仔细观察每颗钢圈上，一定会贴 ...

真理了！

作者: 黄飞虎 时间: 2014-11-25 11:13

liangjump 发表于 2014-11-25 01:10
楼主想的极端了，即使真机也不会做所谓的动平衡！

这位童鞋从电风扇到大涡轮，更别说是真飞机的螺旋桨了，全部经过精密的动平衡。请百度。

作者: 黄飞虎 时间: 2014-11-25 11:16

brianyang77 发表于 2014-11-25 01:10
跟车子的钢圈、轮胎是一样的道理，每颗钢圈配上轮胎后都需要作动平衡的校正，仔细观察每颗钢圈上，一定会贴 ...

我觉得车辆避震器是用来缓解因路面不平造成的颠簸用的，而不是解决因车轮不平衡造成的高频震动用的，车轮传来的震动，是动平衡来解决的。

作者: 大爱多轴 时间: 2014-11-25 11:22

xujiadan 发表于 2014-11-25 10:28
就算你的螺旋桨横平衡，但是你不能保证，电机装上螺旋桨后，转起来就平衡了，所以，动平衡还是自己做吧。 ...

我是这个桨叶的制造者，做的时候都是基于每个桨叶的中心孔，完全适配才开始做的，可以说是基于这个中心点的平衡，如果你使用的电机是没有动平衡过的，或者是摔过不能保证同心的，就没有必要使用动平衡的桨叶了。

作者: xujiadan 时间: 2014-11-25 13:54

大爱多轴发表于 2014-11-25 11:22
我是这个桨叶的制造者，做的时候都是基于每个桨叶的中心孔，完全适配才开始做的，可以说是基于这个中心 ...

你说的没错，所以你应该搭配电机一起卖因为各厂家的电机出厂的时候，不可能完全保证平衡性

作者: 大爱多轴 时间: 2014-11-25 14:07

xujiadan 发表于 2014-11-25 13:54
你说的没错，所以你应该搭配电机一起卖因为各厂家的电机出厂的时候，不可能完全保证平衡性

当然有了。。。。。那个就是1mg以内的许用不平衡量。精度到顶了。

作者: brianyang77 时间: 2014-11-25 14:46

黄飞虎发表于 2014-11-25 11:16
我觉得车辆避震器是用来缓解因路面不平造成的颠簸用的，而不是解决因车轮不平衡造成的高频震动用的，车轮 ...

看來你是不太懂我那句話的意思

作者: brianyang77 时间: 2014-11-25 14:48

大爱多轴发表于 2014-11-25 12:24
我是做这个桨叶的店主说一下原理和群里朋友们主要提出的问题
1、首先我们用设备把一支桨叶标识并把转速 ...

如您所言第二点的部份，直机应该也是会有同样的状况吧！

作者: 大爱多轴 时间: 2014-11-25 16:27

brianyang77 发表于 2014-11-25 14:48
如您所言第二点的部份，直机应该也是会有同样的状况吧！

是的原理是这样 3d直升机因为完全不用考虑浆效，只翻3分钟，所以折叠桨的弱点不会像多旋翼这样工作用途需求航时的设备那么明显，那么直升机牺牲浆效得到很好的便携性就是合理的。

作者: brianyang77 时间: 2014-11-25 22:11

大爱多轴发表于 2014-11-25 16:27
是的原理是这样 3d直升机因为完全不用考虑浆效，只翻3分钟，所以折叠桨的弱点不会像多旋翼这样工作用途 ...

长知识了

作者: 风林火山 时间: 2014-11-25 22:41

大爱多轴发表于 2014-11-25 16:27
是的原理是这样 3d直升机因为完全不用考虑浆效，只翻3分钟，所以折叠桨的弱点不会像多旋翼这样工作用途 ...

不是很明白所谓的气动平衡怎么做，难道两头桨叶的螺距有差别也可以做平衡？

作者: 黄飞虎 时间: 2014-11-25 22:48

风林火山发表于 2014-11-25 22:41
不是很明白所谓的气动平衡怎么做，难道两头桨叶的螺距有差别也可以做平衡？

直机的桨叶两头方向虽然不一样，但是螺距应该是一样的啊，为何把桨叶两头螺距调得有差别呢？是什么道理？螺距尺的作用就是把两边螺距调成一样的嘛难道我小白了？

作者: 风林火山 时间: 2014-11-25 23:27
桨的两头的螺距当然应该是一样的，但是只要是人做的东西就一定有误差的，比如碳纤维复合材料在树脂固化的时候会有变形，造成两头的桨叶螺距有微量差别，不知道这怎么个平衡法？

作者: 丹顶鹤 时间: 2015-3-13 19:30
学习了

感谢分享

作者: 我是王子 时间: 2015-10-27 11:53
y有没有测试动平衡的仪器呢？

欢迎光临 5iMX.com 我爱模型玩家论坛 ——专业遥控模型和无人机玩家论坛（玩模型就上我爱模型，创始于2003年） (http://5imx.com./)

5iMX.com 我爱模型 玩家论坛 ——专业遥控模型和无人机玩家论坛（玩模型就上我爱模型，创始于2003年）

5iMX.com 我爱模型玩家论坛 ——专业遥控模型和无人机玩家论坛（玩模型就上我爱模型，创始于2003年）