Электродвигатель outrunner в воде
скорость 2 м/с (хотя как на такой скорости через камеру смотреть хм
Полностью соглашусь… ИМХО 0.5м/с это реальный максимум скорости… на него и надо ориентироваться. Даже в относительно прозрачной воде проблема что то увидеть… яркие прожектора только ухудшат ситуацию (как дальний свет на авто в туман - “стена света”). Так что скорость минимальна… упор да, важен… но это = большие винты и малые обороты.
Требуемые характеристики уточнены. Речка рядом с дачей родителей (р. Белый Ильмень, Астраханская обл.) имеет ширину около 80 м, глубину в 13 м, плюс ямы, то есть до 20м стоит рассчитывать. Течение достаточно сильное - чтобы двигаться по берегу с такой же скоростью, надо очень быстро шагать или даже медленно бежать. Скорость пешехода, как известно, 7 км/ч или 2 м/с. Нормальная крейсерская скорость должна быть в два раза больше, иначе будет мучительно двигаться вверх по течению. Да и на глубине течение обычно выше. Так что требуемый минимум это от 3 м/с.
Касательно видимости - на подводной лодке это не на вертолёте по лабиринту летать, где любое столкновение означает реальные затраты и конец полётам. Так что нестрашно, хотя вода конечно мутная. На глубине от 10 м всегда был вечный мрак, оттого и интересно глянуть, что там происходит…)
ЗЫ Это заурядная речка, таких десятки, а хотелось бы и по Волге поплавать…
Да и на глубине течение обычно выше. Так что требуемый минимум это от 3 м/с.
продолжаю испытывать глубокий пессимизм от перспективы таких скоростей в мутной воде… ИМХО анрил! Это не прибрежные съемки в экваториальной зоне по каналу Дискавери.
Советую, пока не увяз в проекте, попробовать поснимать хотя бы привязав камеру к швабре и поводив в реальной воде с такой скоростью…
РЕально в мутной воде это движение наугад, когда полностью неизвестно где находишься куда смотришь, что видишь.
Да мутная вода не причем, вы попробуйте в кристально чистой воде с ориентироваться. Когда нет горизонта, и точек привязки. все кругом одинаковое, только дно. Делали подводную камеру для поиска затонувшей модели. Опустили с лодки, два часа крутились на одном месте. Совершенно не понятно куда двигаться, где север, юг? А против течения надо двигаться пешком по берегу. Иначе одно не осторожное движение и лодку унесет. Вы думаете сможете ее держать строго против течения, ну ну? Как то на соревнованиях в Ф2А специально (для драйва) установили трассу, когда одни ворота были установлены в створе моста на течении около 1 м/с, только единицы смогли попасть в ворота. И это надводные корабли.
А насчет 3 м/с все формулы есть, прикиньте какая мощность потребуется.
На течении вам надо делать, рыбацкий кораблик (возможно подводный для драйва) с камерой и никаких моторов не надо. Вот им можно управлять хотя бы визуально.
рыбацкий кораблик
Я бы даже дополнил - тральщик с камерой вместо трала .
тральщик с камерой вместо трала
А вот это уже тема… ))
Три метра в секунду требуется для того, чтобы оставаться на месте, а не гонять под водой. Ещё с шириной реки я что-то кардинально ошибся, больше двухсот метров на самом деле. Но в любом случае, это будет уже отдельный вопрос и не скоро дело до испытаний аппарата дойдёт, лишь эксперимент покажет, что получится в итоге…)
Прошло полтора месяца, я достал стенд и произвёл осмотр. Слегка заржавели винты на креплении двигателя и доска распухла. При включении регулятор начал глючить, а потом из него пошёл дымок. Видимо в нём что-то подгнило тоже после купаний.
Купил второй такой же. Оказалось, что не работает выключатель, но повезло, что он всё время включен, иначе бы пришлось ехать обратно в магазин. Перепаял исправный выключатель со старого регулятора на новый. Установил на него цифровой датчик оборотов двигателя. Зарядил батарейку, снял показания при вращении двигателя вперёд и назад. Снова зарядил батарейку и повторил в воде.
В воздухе смог завести двигатель только с 5тыс. оборотов, медленнее он не крутится. В воде с 3 тыс, но и верхняя граница стала ниже.
В воде синяя и зелёная линия различаются, как я предполагаю, из-за срыва потока. Сначала получил зелёную, потом опустил двигатель поглубже и оказалось, что кривая ровнее.
Вывод - в воде бесколлекторник работает, но потери просто огромные.
Дальнейшие планы: измерить потери при использовании торцевого уплотнения и магнитной муфты.
Вывод - в воде бесколлекторник работает, но потери просто огромные.
Вывод не правильный.
Вывод - Большие обороты в воде требуют соответственно и больших затрат.
Безколлекторник тут непричем.
Ну коллекторный двигатель в воде вообще не работает, именно это и имелось ввиду…)
P.S. Да, в Москве гребные винты можно купить в Термике. Есть трехлопастные, для обоих направлений вращения, и четырехлопастные.
А как понять, который винт для обоих направлений? По ссылкам в термике у всех винтов подписано либо левый (литера L в названии), либо правый (без литеры в названии). Возможность реверса должна быть в описании указана?
Я сейчас раздумываю, с какой скоростью гребной винт крутить оптимально. А для этого надо выбрать какой-то и уже после прикидывать необходимую редукцию.
Ну коллекторный двигатель в воде вообще не работает, именно это и имелось ввиду…)
Прекрасно работает, и даже с очень большой перегрузкой, благодаря хорошему теплоотведению. Но у коллекторника есть одна большая проблема, невозможно скрыть от воды токоведущие части, поэтому металл с коллектора и одной из щеток, под напряжением, очень активно растворяются. поэтому работать не будет долго.
У безколлекторника как раз в том и преимущество, что его обмотки, как и разьемы можно полностью искупать в изолирующем составе и у токоведущих элементов вообще не будет контакта с водой! Кстати о безколлекторнике. Он тоже при погружении в воду оказывается в лучших условиях и можно его не слабо перегреть. например взять очень слабенький (малогабаритный) мотор и дать на него раза в четыре бОльшую мощность - удвоить, а может и утроить напряжение питания…
Одним словом,моторы предназначеные для работы в одних условиях нужно как то “адаптировать” для работы в новых ))
А как понять, который винт для обоих направлений? По ссылкам в термике у всех винтов подписано либо левый (литера L в названии), либо правый (без литеры в названии). Возможность реверса должна быть в описании указана?
Я так думаю что товарищ имел ввиду что есть винты и левого и правого вращения.
Относительно винтов которым все равно куда вращаться, это всевозможные “неспортивные” винты, у них, как правило, почти симметричные лопасти без изгиба лопаток. Закрутка лопаток вокруг оси у них есть, но выпукло-вогнутости у лопастей нет. Гнутые лопатки дают лучшую эффективность, но при вращении лишь в одну сторону.
Я так думаю что товарищ имел ввиду что есть винты и левого и правого вращения.
Да. Удобно ставить парами, для компенсации реактивного момента.
Относительно винтов которым все равно куда вращаться, это всевозможные “неспортивные” винты…
Фактически эффективных реверсируемых винтов нет.
Если внимательно прошерстить информацию по подводным аппаратам, то видно, что для разного направления движения используют разные ВМГ. Т.е. Винты работают только в одну сторону.
Фактически эффективных реверсируемых винтов нет.
Я бы выразился немного иначе - реверсируемые винты, менее эффективны. К сожалению от этого сложно уйти.
Подбираю новый стенд, уже не из самых бросовых комплектующих, но всё равно чем дешевле, тем лучше.
Двигатель БК инраннер Turnigy 480S BL Inrunner Motor w/ Impeller 1500kv hobbyking.com/…/__9377__Turnigy_480S_BL_Inrunner_M…
Критерием при подборе двигателя было 3-4 банки, чтобы в будущем от автомобильного аккумулятора можно было запитать.
Dimension: 47mm x 30mm, 60mm(with shaft)
Weight: 109g (kv1500) (not including connectors)
Diameter of shaft:4mm
Length of front shaft:13mm
Lamination thickness: .2mm
Spec.
Battery: 3-4 Cell 4S/14.8V
RPM: 1500kv
Max current: 60A
No load current: 0.9A
Internal resistance: 49.3ohm
Data:
3S 11.1V
Prop: APC12x6
Max Current: 11.4A
Pull: 610g
4S 14.8V
Prop: APC7x4, APC8x3.8
Max Current: 23.5A, 34A
Pull: 1080g, 1300g
ESC: 60A
Battery Type: 3-4S Only
$24.05
К нему регуль HobbyKing 70A Boat ESC 3A UBEC hobbyking.com/…/__24569__HobbyKing_70A_Boat_ESC_3A…
Регуль с водяным охлаждением попался случайно, как-то из дешёвых на 60+ ампер к выбранному двигателю с реверсом других на ХК и нет.
Specs:
Constant Current: 70A
Burst Current: 90A
Battery: 2-6S Lipoly
BEC: 5.5v / 3A
Motor Type: Sensorless Brushless
Cooling: Watercooled
Size: 87 x 38 x 22mm
Weight: 105g
Programming Functions:
Running Mode: Forward with brake / Forward and reverse with brake / Forward and reverse
Acceleration: 6% / 9% / 12%
Low Voltage Protection: None / 2.6V / 2.8V / 3.0V / 3.2V / 3.4V
Start Mode (Punch): Level 1 / Level 2 / Level 3 / Level 4 / Level 5 / Level 6 / Level 7 / Level 8 / Level 9
Reverse Force: 25% / 50% / 75% / 100%
Timing: 0° / 5° / 10° / 15° / 20° / 25° / 30° / Automatic
$24.06
Пиньон с посадочным отверстием 4мм с наименьшим из найденных числом зубьев Replacement Pinion Gear 4mm - 14T hobbyking.com/…/__15267__Replacement_Pinion_Gear_4…
$1.73
Итак, двигатель выдаёт 16650 оборотов в минуту, из которых надо получить в районе 1000 оборотов на гребном валу. Редуктор планирую собрать из пластиковых шестерён, но сегодня уже пора спать. Гребной винт планировал использовать максимум до 50мм, просто путём подбора и замера тяги.
Советы/правки по гребному винту и по остальному оборудованию приветствуются!
Подбираю новый стенд…
Двигатель БК инраннер Turnigy 480S BL Inrunner Motor w/ Impeller 1500kv
Зачем такие обороты? Лучше смотреть в этом направлении:
hobbyking.com/…/__15199__HobbyKing_Donkey_ST3508_7…
hobbyking.com/…/__28763__Brushless_Outrunner_3536_…
hobbyking.com/…/__18236__Turnigy_D3548_6_790KV_Bru…
Редуктор планирую собрать из пластиковых шестерён
С редуктором лучше пока не торопиться, тем более сделанным на коленке. Выше приводили пример планетарного, причем в Москве и по приемлемой цене, надежней и эффективней.
Гребной винт планировал использовать максимум до 50мм
Скорее это минимум. Нужна же тяга на малой скорости. Да и диаметры двигателей достаточно большие. Как вариант, попробовать крыльчатки от кулеров 70-80мм.
Двигатели с менее 1000кВ было бы здорово, однако вышеприведённые это аутраннеры, а таких инраннеров я не нашёл. Для охлаждения инраннера я планировал просто сделать полукруглое ложе в корпусе и с термопастой прижать его к стенке…
Вышеприведённый планетарный редуктор конечно надёжнее и дешевле кустарного бы вышел, но у него передаточное число очень маленькое, всего 3,8:1. А вообще в вертолётах же повсеместно используется редуктор из пластиковых шестерней - довольно эффективное решение получается.
Для охлаждения инраннера я планировал просто сделать полукруглое ложе в корпусе и с термопастой прижать его к стенке…
Перемотать моторчик нет возможности? побольше витков и потоньше провод, будет и прилично низкое КВ и греться будет мало, значит легко обойдется без теплоотвода. Разумеется перематывать следует аутранеры, ибо у инранеров с этим есть сложности.
А вообще в вертолётах же повсеместно используется редуктор из пластиковых шестерней - довольно эффективное решение получается.
тогда нужно шестерню у которой зубьев раз в 8-16 больше чем на ведущем валу. 100-200 зубов. но на кораблике такая передача не удобна, из за большого диаметра ведомой шестерни.
возьми вот готовый
hobbyking.com/…/__6567__Power_system_w_gearbox_EPS…
моешь считать что КВ500-400 при весьма малом потреблении.
или немного мощнее
hobbyking.com/…/__6568__Power_system_w_gearbox_EPS…
Перемотать моторчик нет возможности?
Я никогда этого не делал и даже рядом не стоял. Поэтому и оставляю данное действие на самый крайний случай…)
возьми вот готовый
Смотрел на двигатели с редуктором, больно уж они негабаритны.
Попробую прикинуть, как выглядит колхоз.
Формула расчёта V*kv*Pinion/Main=обороты ротора, где
V - напряжение аккумулятора
kv - оборотов на вольт двигателя
Pinion - количество зубов на пиньоне
Main - количество зубов на основной шестерне.
11,1В * 1500кВ * 14 / Х = 1000 оборотов в минуту
отсюда Х=233 зуба на ведомой шестерне.
Основная шестерня вертолёта 450 класса (к ней подходит пиньон) имеет 150 зубьев при диаметре 75мм. Одним зацеплением явно не обойтись, потребуется два, которых явно хватит.
На картинке слева направо:
- большая шестерня 150Т, соединённая с гребным валом, который уходит влево и не нарисован;
- снизу малая шестерня 25Т от того же вертолёта (привод хвоста);
- такая же большая шестерня 150Т;
- пиньон;
- электродвигатель.
На зацепление всех пар отвёл 0,5мм.
Максимальное расстояние между двумя большими шестернями чуть меньше 120мм. Если убрать вторую большую шестерню, то габариты уменьшаются до 95мм.
Ерунда. Частота вращения винта с нарисованной конструкцией составит 260 оборотов в минуту.
Завтра попробую подобрать два червячных редуктора. А если не получится, мучить интернеты в поисках более подходящих пластмассовых шестерёнок.
Коэффициент передачи для шестерен это отношение числа зубов каждой шестерни. к примеру если у большой 150, а у малой 25 то и редукция будет 6:1 при не очень больших оборотах о потерях на трение можно условно забыть. для мотора с КВ1500 на выходе будет 250 об/Вольт, что уже вполне приемлемо.
Но этого нельзя будет сделать для червячной передачи, у которой коэффициент передачи будет равен число зубов ведомой шестерни/количество заходов спирали червяка, чаще всего это 1. Поэтому сколько зубов такая и передача даже при очень больших оборотах вала двигателя передача будет ощутимо большой. крутить гребной винт с такой большой передачей будет не очень хорошо, самое оно грести колесом )
Основная шестерня вертолёта 450 класса (к ней подходит пиньон) имеет 150 зубьев при диаметре 75мм. Одним зацеплением явно не обойтись, потребуется два, которых явно хватит.
тут бы брать не 25 и 150 зубов шестерни (две пары) а 25+75, и 25+50, габариты уменьшатся а передача останется та же. 6:1
кстати, может есть смысл взять ремкомплект для какой то крупной сервы, и собрать преличный редуктор прямо в корпусе.
Почему-то не принято в хоббийных магазинах у шестерней писать ни модуль зацепления, ни внешний диаметр, из-за чего я и боюсь облажаться. Вчера уже засыпая, прикидывал, что если бы найти шестерни поменьше, то общий габарит как раз и уменьшился бы до 4-5 см, а обороты на винту были бы в районе 1-2 тыс. Отправная точка лишь посадочный диаметр под пиньон 4мм, надо будет среди автомашинок посмотреть…
Червячные передачи я вообще не уверен, что хоббийные есть и какие у них габариты. А у промышленных редукция от 10 до 100, то есть теоретически конструкция позволяет.