Zložljivi propelerji in spinerji - pregled

Debate o hitrih modelih pylon in hotlinerjih

Moderatorji: PisaneliAD

Odgovori
Uporabniški avatar
mihah
Dr. Modelar
Prispevkov: 9132
Pridružen: 27 Apr 2001, 01:00
Kraj: Gmajnica
Kontakt:

Zložljivi propelerji in spinerji - pregled

Odgovor Napisal/-a mihah » 25 Dec 2004, 11:56

Torej v letošnjem letu sem konzumiral velike količine tehničnih stvari kar se tiče letečih stvari. In ker so propelerji moja "specialiteta" pri modelih čolnov, so seveda tudi pri letečih stvareh.

Pri visokozmogljivih modelih jadralnih letal z elektromotorjem (soft, warm in hotlinerji) se uporabljajo zložljivi propelerji.
Ko se motor začne vrteti centrifugalna sila povzroči, da se kraki odprejo in imamo propeler kot propeler. Elektronska zavora na krmilniku pa zaustavi vrtenje motorja in se kraki sklopijo ob trupu in ni dodatnega upora propelerja, ko z modelom jadramo oz. delamo hitre prelete iz višine, ipd.

To je teorije. Vse lepo in prav.

Je pa veliko tehničih malenkosti, ki so lahko ob nepoznavanju lahko zoprne in lahko celo pride do tega, da kupujemo večkrat oz celo obupamo, če smo nepotrpežljivi. :) In tega na netu nisem našel v strjeni obliki. Vse je razkropljeno po forumih...

Zato bi rad pomagal.


Najprej parametri
!

Spiner:

Premer
Razdalja med pritrditvenimi vijaki za krake
Razdalja med zarezo za pritrditev krakov (večinoma 6 ali 8 mm)
Premer luknje za pritrditev gredi motorja/prenosa oz pritrditvenega vmesnika (večinoma 2.3, 3, 3.17, 4, 5, 6 mm)
"Eksotika" - zaviti srednji deli (twisted yoke) in pa "zamaknjeni" srednji deli - (cranked yoke)

(Izvedba spinerja - enodelen, večdelen, sistem pritrditve na gred motorja, izvrtina za hlajenje, itd)

Kraki:

Premer
Korak
Geometrija (debelina, profil krakov, oblika)
Debelina korena za pritrditev krakov (6 oz 8 mm)

Večinoma je konstanta premer vijaka oz izvrtine za pritrditev krakov, ki znaša 3 mm.

Tako, tehnične osnove so razložene, sčasoma bom dodal v tole


... se nadaljuje ...
Priponke
1.gif
1.gif (20.58 KiB) Pogledano 5490 krat
www.lipo.si
https://www.youtube.com/user/RCracingSLO
http://www.multigp.com/chapters/view/DMA-Modra-Ptica-Multi-GP-2016

Andrej Petrovčič
Tekmovalec
Prispevkov: 405
Pridružen: 15 Nov 2004, 15:45
Kraj: Maribor

Odgovor Napisal/-a Andrej Petrovčič » 25 Dec 2004, 15:41

Super info za nekatere ki še ne poznajo vseh variant.

Mogoče je dobra omemba za spinerje oz. "turbo-spinerje", kateri pridejo v poštev v "večjih" aplikacijah, npr. osebno ga bom uporabil na F5J-7 modelu.

Kaj je "turbo-spinner" ?

Spiner z odprtino v samem nosu le tega, služi pa za hlajenje motorja. Večina teh spinerjev ima na notranji strani pritrjene še majhne lopatice, da med vrtenjem še dodatno zajemajo zrak in ga potiska skozi reže na pritrdilni plošči za motor direktno v trup.

Uporabniški avatar
mihah
Dr. Modelar
Prispevkov: 9132
Pridružen: 27 Apr 2001, 01:00
Kraj: Gmajnica
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a mihah » 26 Dec 2004, 10:05

Spiner

SlikaSlikaSlikaSlika
Premer

Premer spinerja naj bo enak kot sprednji konec modela. Večinoma imajo modeli jadralnih letal z elektromotorjem sprednji konec okroglega preseka, torej se zadeve lepo prilegajo druga na drugo. Večinoma so neke »dogovorjene mere«, npr 30, 36, 38, 42 mm, itd. Zato se vzame premer spinerja, ki ima enak premer, kot sprednji konec letala.
Sem pa že slišal teorije, da se vzame spiner malo večjega premera, da se sprednji rob pri pristanku ne zatakne oz poškoduje. Hja, mogoče je res kaj na tem, če se pristaja na neurejenih terenih, vendar je to bolj tako .. domači inovatorji.

Slika

Pri pritdritvi je res dobro poskrbeti, da je špranja med modelom in spinerjem čim manjša, vendar ravno toliko, da spiner ne drsa po sprednjem robu modela. Nekateri motorji in pa tudi prenosi se lahko nekoliko aksialno podajo nazaj. Tako spiner pri malce tršem pristanku naleže na sprednji rob modela in tako posledično lahko obvarujemo zvitje osi. No, pri trših pristankih bo vseeno škoda večja...

SlikaSlika


Razdalja med pritrditvenimi vijaki za krake

Slika Slika

Tu se skriva kar nekaj »pasti«. Pri nekaterih proizvajalcih je ta podatek težko najti oz ga ne podajajo. Sicer je nekoliko manj pomemben za manj zmogljive modele, vendar je pri bolj zmogljivih modelih ravno ta podatek lahko kar bistven. Poglejmo si to na primerih, ki lahko pripeljejo do precejšnje zmešnjave.

Krake 12 x 8 imamo pritrjene na 30 mm spinerju z razdaljo med pritrditvenimi luknjami (RPL) 34 mm ali pa na spinerju s premerom 42 mm z RPL 45 mm. Razlika v premeru je kar 11 mm. Ne samo, da tvorijo kraki na 42 mm spinerju večji efektivni premer propelerja, tudi korak je večji!
In kar takoj se poraja vprašanje, kako pravzaprav proizvajalci krakov zložljivih propelerjev podajajo premer in korak? Samo teoretično, kot če bi kraka dal skupaj, ali na kakšno stalno medsebojno razdaljo ali celo na kako spremenljivo (recimo 10x6 za 30 mm spiner, kaki 17x13 pa na 42 mm spiner oz natančneje povedano na RPL).

Nadaljni primer je kako lepo se zapirajo kraki na različnih RPL glede na premer/obliko trupa. Prav tako se lahko kraki ne zaprejo popolnoma (ob trupu), če imajo različne geometrije. Recimo na Rcgroups sem zasledil, da je je modelar imel probleme pri Aeronautovih propelerjih. 14x8 kraki in 14x10 kraki so se lepo zapirali, 14x9 pa ne.

Pri nižjih hitrostih dejansko nepopolno zapiranje ni toliko pomembno, pri hitrejših zadevšnah, pa to lahko predstavlja dodaten upor in pa tudi vir vrtičenja zraka, ki lahko vpliva na krilne/repne površine...

Slika

Razdalja med zarezo za pritrditev krakov (večinoma 6 ali 8 mm)

Večinoma imajo kraki kar 8 mm, manjši pa 6 mm. Vseeno bodite na to pozorni. Če se že zgodi, da dobite zareze 8 mm, krake pa 6 mm lahko podložite vmes s plastičnimi podložkami in obratno 6 na 8, se pa pobrusi.
Vseeno pa je potrebno poskrbeti, da se kraki lepo zapirajo (brez upora) ter da ni preveč zračnosti.
Premer luknje za pritrditev gredi motorja/prenosa oz pritrditvenega vmesnika

Pravzaprav je to nekako samoumevno, vendar se spet skriva tu kar nekaj »pasti«. Prvo je samo prileganje vmesnika na spinerju na gred motorja/prenosa. Nekateri proizvajalci naredijo s kar preveliko toleranco, kar lahko povzroči opletanje spinerja in s tem zelo škodljive vibracije. Zato se, če se le da, pripričajte o tem v trgovini na lastne oči oz. občutek.

"Eksotika" - zaviti srednji deli (twisted yoke) in pa "zamaknjeni" srednji deli - (cranked yoke)

Zaviti srednji deli dopuščajo modelarju še več experimentalne svobode. Kaj sploh je to? Preprosto, srednji (aluminijasti) pritrditveni del ima zavite dele, kjer se pritrdijo kraki. Velika večina spinerjev/srednjih delov ima pritrditvene vijake pravokotne glede na os vrtenja. Zaviti deli imajo ta del nekoliko nagnjen v smeri letenja. Večinoma so to koti 2.5, 5 in 7 stopinj.

Kako se izračuna korak takega propelerja glede na dejanski korak in premer danih krakov?

Povzemam iz rcgroups:

With the missing information (lack of knowledge) of detailed propeller design that the pitch is calculated at the 0.75 diameter point, the corrected formula for the effect of the twisted yoke is:

d – diameter of propeller
p – pitch of propeller
theta – twist angle of the yoke

new effective pitch = pi*(.75*d)*tan[arctan(p/(pi*(.75*d)))+theta]

The corrected summary table is:

yoke angle / prop dia(inches) / increase in effective pitch (inches)
2.5 / 14 / 1.7
2.5 / 15 / 1.8
2.5 / 16 / 1.9
2.5 / 17 / 2.0

Nekaj lažje pa gre takole ;)

Programček za izračunavo efektivnega koraka pri različno zavitih srednjih delih


No, potem pa so tu še malce bolj »eksotični« deli – zamaknjeni srednji deli

Najbolje to ponazarja slika

Slika
in
Slika

Kraki, pritrjeni na spiner z zamaknjenim srednjim delom bolje nalegajo na trup modela.

Slike za primerjavo:

Slika
Slika
Slika
Slika


Je pa potrebno opozoriti, da se pri uporabi navadnega zamaknjega dela zmanjša efektivni premer propelerja (in tudi koraka!). V primerjavi z navadnim srednjim delom je razdalja med luknjami manjša. Zato imajo taki »boljši« spinerji že tudi zavite srednje dele za primerno korekcijo koraka (premer je vseeno manjši)


(Izvedba spinerja - enodelen, večdelen, sistem pritrditve na gred motorja, izvrtina za hlajenje, itd)

Slika

Dobesedno je toliko različnih izvedb spinerjev kot je proizvajalcev. Napreprostejši (kot tudi najbolj eksotični) so enodelni (pokrovček + srednji del). Večinoma pa jih je večdelnih (pokrovček, aluminijasta ploša, srednji del in vijak ter matica in podložka).

Slika

Sistemi za pritrditve na gred motorja/prenosa so trije. Enojen imbus vijak, dvojen ter konus. Osebno sem pristaš enojnega vijaka (izkušnje pri modelih čolnov).

Slika
Slika
Slika
Slika

Neposrečene kombinacije, ki lahko zagrenijo življenje, naj samo opomnim na nekaj »pasti«:

- Pritrditev na srednjem delu je pregloboko v spinerju, os motorja/prenosa je prekratka
- Spiner pride predaleč od trupa modela
- Os na motorju/prenosu je že zapiljena, mi pa imamo spiner/srednji del, ki je narejen na konično pritrditev

Slika
Slika


Namestitve motorja/prenosa na trup

Slika
Slika
Slika
Slika
Slika

"Turbo spinner" - je že Andrej napisal

Slika Slika



Slika



___________________________
Za vire slik sem uporabil precej iz rcgroups, vmes so pa tudi nekateri prodajalci in prodajalci preko luže in nekaj iz EU.
___________________________

... se nadaljuje ...

Uporabniški avatar
luigidon
Freak
Prispevkov: 564
Pridružen: 14 Jan 2004, 12:55
Kraj: Vir-Domžale
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a luigidon » 26 Dec 2004, 10:41

Uf cela znanost iz tegale.....

Sam bi opozoril na nekaj težav s katerimi sem se srečal. Ena težava je bila ta, da se prop sploh ni hotel zapreti. Ker je bilo tako malo prostora za zapiranje. Zate sem moral krepko pobrusit ušesca krakov s čimer pa sem jih verjetno precje oslabil. Ampak tukaj to ni takšen problem, ker ni tako visokih obratov. Problem bi lahko nastal lep pri pristankih, kjer se zna kakšna razpoka počasi povečevat. Zato je boljše nič brušenja.

Pa še ena težava s katero se pa zaenkrat nisem imel sam težav, sem pa videl nekaj primerov. In to je, da je spiner s kraki vred pobegnil iz modela. Težko bi rekel, da je šlo tukaj za šlamparijo. Za Ivico vem, da je imel probleme, mislim, da v Mariboru. Odletel mu je spiner s kraki vred in potem je zagotovo dobro zategnil vijak. Ampak je šlo ponovno dol če se prav spomnim. Ne vem kaj je bilo narobe pri tem. Ampak pomojem, da je tukaj lahko le prevelika luknja za na os oz. premajhna os.

POtem še en problem s katerim tudi še nisem imel težav, sem se pa že bal, da jih bom imel. Kraki so na nekatere nosilce pritrjeni kar z vijakom, ki na drugi strani nima ne gume, ne matice, nič. In tako se mi je dogajalo, da ko sem pogledal tisti vijak je bil že na pol odšraufan. ČE sem ga preveč zategnil se kraki nislo složili, če pa premalo se je oa odtegovalo. Kaj v takem primeru pomaga? Morda malo loctita?

Potem pa sem dobil drugačen spiner in drugačen nastavek, kje je pa krak pritrjen preko vijaka, ki ima na drugi strani matico na robu katere je nekakšen gumijast obroček, kar preprečuje odvijanje...S tem pa moram reči, da sem bil zelo zadovoljen....


Kar se pa tiče turbo spinnerjev. Hudo. Prvič vidim:) Ampak to verjetno ne pride v upoštev za 400 a ne?

lp
matjaz
---------------------
http://www.pozor360.si

Andrej Petrovčič
Tekmovalec
Prispevkov: 405
Pridružen: 15 Nov 2004, 15:45
Kraj: Maribor

Odgovor Napisal/-a Andrej Petrovčič » 26 Dec 2004, 10:46

luigidon napisal/-a:Uf cela znanost iz tegale.....
Kar se pa tiče turbo spinnerjev. Hudo. Prvič vidim:) Ampak to verjetno ne pride v upoštev za 400 a ne?
Pride, pride ... samo cena je vprašljiva in če je toliko efektivno pri 400tkah ...
http://www.modellbau-freudenthaler.at/de_shop/index.asp

Problem je, ker spiner z vmesnikom stane tolk kot 400tka z mpjet getribi #-o

Uporabniški avatar
alien2108
Razpravljalec
Prispevkov: 86
Pridružen: 14 Apr 2004, 21:31
Kraj: Maribor

Odgovor Napisal/-a alien2108 » 26 Dec 2004, 12:21

uigidon@

Tudi sam se ze srecal spinerje brez matic, podlosk...Tukaj pomaga modri loctite!
We are all made of stars

Uporabniški avatar
Damac
Tekmovalec
Prispevkov: 311
Pridružen: 15 Nov 2004, 23:23
Kraj: Maribor

Odgovor Napisal/-a Damac » 26 Dec 2004, 12:32

Nekaj povezav do excel tabel (žal v nemščini):

Odvisnost širine srednjega dela oz. spinerja na obrate properlerja pri 100W:
http://www.elektromodellflug.de/Uploads/APC-n100.xls

Odvisnost kota srednjega dela na korak propelerja (za Aeronaut)
http://www.kd-modelltechnik.de/sonstige ... ronaut.xls

LP
Damjan

Uporabniški avatar
mihah
Dr. Modelar
Prispevkov: 9132
Pridružen: 27 Apr 2001, 01:00
Kraj: Gmajnica
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a mihah » 26 Dec 2004, 13:02

Hvala vsem za res hiter odziv in medsebojno pomoč =D>

Tudi navadni HM spinnerji se dajo predelati na turbo varianto!

Slika
Slika

Uporabniški avatar
mihah
Dr. Modelar
Prispevkov: 9132
Pridružen: 27 Apr 2001, 01:00
Kraj: Gmajnica
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a mihah » 26 Dec 2004, 14:48

Zložljivi propelerji

Slika
Slika
Slika
Slika

Prvi hip se zdi ponudba kar velika, vendar se skoncetrira na:

Brizgana plastika v kalupu s karbonskimi sekanci: Graupner in Aeronaut
Karbonski kraki (tkanina prepojena z epoksi smolo v kalupu): Robbe, Graupner in RFM.

Slika

Vsi ostali so ali slabše kakovosti ali pa se še večja »eksotika«.

Pred kraktim sem zasledil, da je kar precej plastičnih Aeronautovih krakov različnih mas po parih. Torej je potrebno uravnoteženje. Kako, bom prikazal v nadljevanju.

Premer

Premer kot premer propelerja. Že zgoraj sem omenil, da lahko različni proizvajalci dajejo premere glede na spiner oz RPL. Zato bodite pazljivi!

Korak

Korak propelerja pomeni teoretično pot, ki jo propeler opravi v enem obratu.

Korak in premer sta zaradi večih razlogov nam bolj domača, če jih podajamo v palcih oz inčah (1 inča = 25.4 mm).


Razmerje med korakom in premerom propelerja je pa naklon. Za ultrazmogljive modele z ustrznimi pogoni se uporablja propelerje z naklonom 1 oz celo čez (16x16 , 16x17, itd). Taki propelerji se uporabljajo pri F5B kategorijah. Veliki problemi so pri startu, saj kavitirajo, to pomeni, da propelerji »meljejo v prazno«. Šele s hitrostjo začnejo »grabiti«. Taki modeli ne samo, da gredo v vertikalo, ampak tudi pospešujejo. Vrhunski aktualni F5B modeli (2004) od 0 do 308km/h v 4 sekundah.

Za večje statične potiske in enakomerna vzpenjanja se uporabljajo nakloni 0.5 do 0.8.

Pri velikih naklonih so lahko veliki problemi pri startu zaradi samega momenta propelerja. Velik korak pomeni, da so kraki postavljeni bolj pravokotno na smer letenja modela in delujejo kot »mlinsko kolo«. Zato lahko model pošteno »cukne« v levo, ko začne propeler grabiti. Nemalo je bilo primerov takega razbitja modela.

Geometrija (debelina, profil krakov, oblika)

Marsikdo si ne predstavlja, kako pomembno so te stvari. Dober propeler, ki je skupaj v harmoniji z modelom in CELOTNIM (!) pogonom lahko »dela čudeže« za tisto za kar je bil namenjen.

Slika
Slika

Težji modeli večinoma potrebujejo »večje lopate« oz propelerje z večjo površino krakov. Z manjšanjem mase in večanjem hitrosti pa so lahko za boljše izkoristke kraki ožji in tanjših profilov.

Slika
Slika

raktivec
Dr. Modelar
Prispevkov: 5011
Pridružen: 01 Mar 2005, 13:02
Kraj: švarcnbah

Odgovor Napisal/-a raktivec » 23 Mar 2005, 22:05

Slika

Zanimivo zbrani podatki!

Ima mogoče kdo podatek kje se da na hitro kupiti kompleten turbo spiner premera 40 mm? Iskal sem ga v Deutschlandsbergu in na internetni ponudbi slovenskih trgovin, a ga nisem našel.


lp
Sašo

Uporabniški avatar
mihah
Dr. Modelar
Prispevkov: 9132
Pridružen: 27 Apr 2001, 01:00
Kraj: Gmajnica
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a mihah » 24 Mar 2005, 08:04

Izdelava "Turbo" spinerja je prikazana zgoraj na primeru HM spinerja ;)

raktivec
Dr. Modelar
Prispevkov: 5011
Pridružen: 01 Mar 2005, 13:02
Kraj: švarcnbah

Odgovor Napisal/-a raktivec » 24 Mar 2005, 09:17

Slika

Verjamem, da ta "turbo spiner deluje ob mirujočem-zloženem vijaku, nisem pa prepričan, da med vrtenjem vijaka pride v motor kaj zraka. Moja skepsa temelji na centrifugalni sili, ki po moje ves v šobi zajet zrak razprši skozi režo med spinerjem in trupom, predvsem pa skozi režo med vmesnikom in spinerjem. K temu pripomore še zaradi hitrosti precej zmanjšan tlak na teh mestih. Kolikor vem imajo iz tega vzroka vsi namenski turbo spinerji čim bolj zatesnjene te reže.

Pred nekaj leti sem si izdelal nekaj pylon modelov, na katerih sem preizkušal izdelati turbo spiner z rezanjem konice, podobno kot ti pri "HM turbo spinerju". Uporabljal sem krtačne motorje, ki sem jim vsakodnevno pregledoval stanje krtačk in kolektorja. Rezultati so bili sledeči:


- pri "turbo" spinerju sem dosegel ravno pravo barvo kolektorja z vijakom 6X5 col

- pri klasičnem spinerju, šobami za direkten pretok zraka skozi kolektor in luknjami v požarni steni za pretok zraka skozi motor pa sem enak rezultat dosegel z vijakom 6X5,5 col. Vijaki so bili Graupner Camsped.



Zaradi vsega naštetega sem pri "oldtimerju" uporabil šobo za vpihavanje zraka v motor. Ker je le ta outruner, sem mu za hlajenje jedra namenil aluminijasti spiner, ki z svojo toplotno prevodnostjo preko osi hladi jedro.





Če se motim bom zelo vesel popravka mojih trditev.



lp
Sašo

Uporabniški avatar
mihah
Dr. Modelar
Prispevkov: 9132
Pridružen: 27 Apr 2001, 01:00
Kraj: Gmajnica
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a mihah » 24 Mar 2005, 09:36

Sašo, zanimive ugotovitve.

Kako pa je bilo z "odvajanjem" zraka? Pravilo palca je 2x večja izhodna odprtina kot vhodna.

raktivec
Dr. Modelar
Prispevkov: 5011
Pridružen: 01 Mar 2005, 13:02
Kraj: švarcnbah

Odgovor Napisal/-a raktivec » 24 Mar 2005, 10:59

Vem, da mora biti sešteveh izhodnih odprtin za cca 30% večji od vhodnih, ampak pri doma izdelanem turbo spinerju je problem drugje.


Pri klasičnih šobah za hlajenje motorja zrak teče brez posebnih uporov skozi motor. Sam jih ponavadi izdelam tako, da imata vstopna in izstopna šoba enake preseke, za dodatnih 30% pa poskrbijo luknje v požarni steni modela. Do njih pride zrak navadno skozi motor in ga s tem dodatno hladi. Med delovanjem motorja mu pri tem pomaga spiner, ki deluje kot centrifugalno puhalo.

Pri turbo spinerju mora ves zrak skozi motor ali pa tik ob motorju. Ob tem navadno naleti na rahel nadtlak, vse skupaj pa pokvarita še spiner-centrifugalno puhalo in povečana hitrost zraka, ki vleče zrak iz vseh rež. K še slabši situaciji pripomore nastavek za pritrditev krakov vijaka z zračnim vrtincem, ki se začne ravno za režo in sesa za hlajenje motorja namenjen zrak. To lahko poizkusiš z modelom nad zadimljeno svečo ali toplo cigaro.



lp
Sašo

raktivec
Dr. Modelar
Prispevkov: 5011
Pridružen: 01 Mar 2005, 13:02
Kraj: švarcnbah

Odgovor Napisal/-a raktivec » 13 Maj 2005, 19:47

Lep pozdrav!

Kako v praksi priti do sklopljivega propelerja 13x12?
Kaj se zgodi z iskoristkom (v številkah), če krake 13x11 vpnem pod kotom, da dobim željen korak?

Upam, da mi bo kdo uspel odgovorit, ker rabim ravno tak vijak.



lp
Sašo

Odgovori

Vrni se na