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探讨:关于动平衡在多旋翼上的意义

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楼主
发表于 2014-11-24 21:52 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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!
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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。
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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。
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  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!








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沙发
发表于 2014-11-24 21:54 | 只看该作者
貌似原版的APC就很平衡吧
3
 楼主| 发表于 2014-11-24 21:58 | 只看该作者
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

4
 楼主| 发表于 2014-11-24 22:01 | 只看该作者
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

5
发表于 2014-11-24 22:11 | 只看该作者
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!

6
发表于 2014-11-24 22:11 | 只看该作者
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...
7
 楼主| 发表于 2014-11-24 22:12 | 只看该作者
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

8
发表于 2014-11-24 22:35 | 只看该作者
平民级不用这样吧,要不然光桨的费用就很高了
9
 楼主| 发表于 2014-11-24 23:00 | 只看该作者
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??

10
发表于 2014-11-24 23:05 | 只看该作者
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=

11
 楼主| 发表于 2014-11-24 23:09 | 只看该作者
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!!

12
发表于 2014-11-25 00:00 | 只看该作者
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
13
 楼主| 发表于 2014-11-25 00:53 | 只看该作者
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

14
发表于 2014-11-25 01:10 | 只看该作者
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?
15
发表于 2014-11-25 01:10 | 只看该作者
楼主想的极端了,即使真机也不会做所谓的动平衡!

16
发表于 2014-11-25 02:01 | 只看该作者
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
17
发表于 2014-11-25 09:39 | 只看该作者
一副12桨180多
18
发表于 2014-11-25 10:06 | 只看该作者
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

19
发表于 2014-11-25 10:28 | 只看该作者
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
20
发表于 2014-11-25 10:59 | 只看该作者
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!

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