Elektromagnes jako silnik

[Kurojatka]

Witam!

Mam zamiar zbudować latające mucho-ważko-niewiadomo co. Wszystko w trakcie projektu, chwilowo odbijam się pomiędzy elektroniczną niewiedzą a samymi napędami. Chodzi mi o ruch posuwisto-zwrotny na wyjściu, możliwie duża częstotliwość, skok im większy tym lepszy, lecz to akurat nie odgrywa pierwszorzędnej roli, natomiast przede wszystkim musi być możliwie lekki i niewielki gabarytowo.

Pytanie do Was: macie jakieś pomysły na rozwiązanie problemu z napędem? Może rozebranie buzzera z obudowy ukaże rozwiązanie? Ktoś próbował?

Pozdrawiam 🙂

[deshipu]

Z tego co wiem, większość współczesnych ornitopterów używa normalnego silnika bezszczotkowego do modeli oraz mechanizmu korbowego do przekształcenia go na ruch posuwisto-zwrotny. Jak rozumiem jest to najbardziej niezawodne i wydajne -- trudno jest samemu zbudować silnik o takiej wydajności, jak dostępne na rynku.

[marek1707]

Projektu? Padło takie słowo? 😃

Super. To napisz może coś o założeniach tej konstrukcji: MTOW, powierzchnia nośna, obciążenie powierzchni, przyjęte profile skrzydeł, zapas stateczności, napisz coś o samych skrzydłach: sztywne czy wiotkie. Przytocz może wyniki obliczeń mocy potrzebnej do otrzymania się tego układu w locie poziomym - to podstawowy parametr określający jakość aerodynamiczną i ogólne wymagania na napęd. Może coś o planowanych prędkościach lotu (liczba Reynoldsa dla przyjętych profili), sposobie sterowania kierunkiem (pitch, bank, heading). Wtedy będziemy przynajmniej mieć poczucie, że nie robisz sobie jaj tylko projekt i że naprawdę jesteś na etapie wymyślania czy wyboru konkretnego napędu. Ornitoptery (bo tak to się nazywa) to ciężki kawałek chleba. Duże wymagania na materiały bo ogromne naprężenia na mimośrodach, popychaczach i węzłach łożyskowych a latają słabo. Małe zakresy prędkości, słabe sprawności samych napędów i słabe osiągi aerodynamiczne.

Może spróbuj najpierw z balonem na ciepłe powietrze - jest dużo prostszy. Potem jakiś szybowiec wolno latający na którym zrozumiesz jak to właściwie działa i do czego są te wszystkie dziwne klapki na skrzydłach i statecznikach. Dalej może coś silnikowego? RC? Za jakiś czas możesz spróbować ze zwykłym śmigłowcem z cyklicznym sterowaniem łopat - tak samo skomplikowany jak ornitopter, tak samo duże wymagania konstrukcyjne i tak samo ciężko się nim lata, ale są gotowe kity więc nie będziesz musiał prochu wymyślać. No i po tym wszystkim, jak już dowiesz się co to są opływy laminarne i burzliwe, jak wyglądają rozkłady ciśnień wzdłuż podstawowych profili lotniczych, jak lata mucha i dlaczego zupełnie inaczej (korzystając z zupełnie innych zasad niż ptak czy samolot) korzysta z lepkości powietrza i wirów, możesz zacząć projektować ornitopter podejmując decyzję czy latasz na lepkości czy na sile nośnej ze stabilnych opływów.

Buzzer mówisz? Hm.. próbuj. Jeśli oczekujesz elektromagnesu, to przynajmniej wybierz bipczak dynamiczny. W tych piezo znajdziesz bezużyteczny kryształek..

A wieczorem przejrzyj fora modelarskie. Na rcgroups.com na pewno jest dział poświęcony takim dziwactwom jak balsowe czy raczej węglowe ptaki.

[Kurojatka]

O ja pierniczę, ale manto dostałem znienacka, czyżbym kogoś uraził?

Co do silników obrotowych - no właśnie chciałem to ominąć, tak dla, powiedzmy to, urozmaicenia. Tyle od laika, jestem jednak przekonany, że jak już poduczę się co nieco, pewnie wrócę do rozwiązań prostszych, powszechniejszych i pewnie mniej zawodnych 😉

Co do uwag pana Marka: nie wiem co to MTOW, nie pamiętam nic o Rejnoldzie i w zasadzie to jak masz ochotę wykładać: wykładaj. Moja znajomość mechaniki płynów skończyła się na równaniu Bernoulliego. Co do projektu (tak, ot wygórowane słowo które wydaje się kłuć w oczy - jestem zdecydowany zamienić na bardziej odpowiadający synonim, proszę o wytyczne 😋 ), to mam zamiar ominąć jak najwięcej obliczeń. Z założenia cztery "silniki" (źródła drgań - powiedzmy sobie), o zmiennej częstotliwości sterowanej napięciem (chyba się tak da, prawda? Nie popieram tych twierdzeń jakoś ugruntowaną wiedzą) mają napędzać skrzydełka - tutaj stelaż druciany owinięty na przykład stretchem. Ruch do góry - skrzydełka skręcone do pionu, ruch w dół - skrzydełka poziomo, ruch wymuszany przez opory powietrza (Pierwotnie chciałem zrobić skrzydła z ruchomymi piórami poruszane krzywkami - wyszła mi niesamowita waga! hihi). Zasada działania: czujnik odległości ( jeden z czterech, każdy odpowiada skrzydełku) odpala silniki, w tym jeden z nich dostaje większego kopa od pozostałych i dzięki temu całość porusza się w jakimś kierunku (najlepiej przeciwnym do wykrytego obiektu). Wymiary się jeszcze określi (jak zmienię odcień zieleni - obecnie R0G100B0), to może poruszanie zacznie faktycznie przypominać lot.

Generalnie to ma być... znów to słowo... "projekt" na którym mam zamiar się czegoś nauczyć. Potem się zobaczy, czy będzie jakaś nadzieja na drugą, funkcjonującą wersję. Dzięki za forum - ciekawe.

Pozdrawiam 🙂

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Chumanista]

Kurojatka, Nie masz szans tego zrealizować. Mówię serio. Znaczy masz jeśli stać Cię na rozwiązywanie kolejnych problemów dużymi pieniędzmi.

Zasadniczo sytuacja wygląda tak:

- masz absolutne 0 doświadczenia

- zaczynasz od projektu którego nie podjęliby się nawet modelarze z ~8 latami doświadczenia (zapytałem 😉)

- chcesz porzucić działające rozwiązania "bo tak" i zamiast nich stosować rozwiązania których "nie podpierasz wiedzą"

- chcesz ominąć obliczenia robiąc coś tak diabelnie trudnego

- nie szanujesz wkładu Marka

- piszesz "hihi"

Może i ja jestem forumowym marudą, ale wydaje mi się że Forbot utknął w sferze Wiecznego Września ostatnio.

[Kurojatka]

Szanse zawsze są. Cokolwiek miało znaczyć zniesmaczenie dziewiątym miesiącem (znów wcisnąłbym tutaj "hihi", ale bądźmy konsekwentni w odbieraniu krytyki...). Powiem tak: dziękuję za rady, każda jedna cenną jest. Zimny kubeł też każdemu przyda się czasami, więc jestem wdzięczny (ale i złośliwy, wybaczcie proszę) za ukazywanie mi dziur w rozumowaniu. Lecz powtarzam: mój stopień zieloności w temacie jest bliski stu procent. A więc celem tego projektu nie jest przede wszystkim działanie, a na pewno nigdy nie był to lot rodem z forum proponowanym przez Marka. Celem jest nauka.

Według moich (hmm... przemyśleń?) najbardziej w tej chwili potrzebuję wiedzy na temat układów logicznych a i projektowania układów samych w sobie... Prawo Ohma, mój Boże, tak dawno temu! Ale... to swoją drogą.

Ale pragnę ponowić pytanie: Czy ma ktoś pomysł na źródło do pozyskania elektromagnesu, możliwie małego gabarytowo? Nie chcę samodzielnie zwijać czterech silników, bo nigdy nie będą zbliżone parametrami a i daleko za duże, za ciężkie i paskudne ogólnie 🙂

Bo jeżeli z tego, projektem przeze mnie nazwanego, pomysłu coś wyjdzie, mam zamiar to opisać w innym, bardziej adekwatnym dziale.

[marek1707]

Cewki przekaźników elektromagnetycznych - to gotowe elektromagnesy przeznaczone specjalnie do przyciągania rzeczy. Masz setki typów, prawie dowolnych rozmiarów, kształtów, napięć i mocy. Jeżeli w takiej cewce umieścisz ruchomy rdzeń zbudowany z magnesu stałego, przepływający prąd będzie taki rdzeń wciągał lub wypychał w zależności od tego w którą stronę ten prąd będzie płynął.

[Chumanista]

Kurojatka, Powtórzę bo chyba mnie nie czytasz.

SAMOLOT Z RUCHOMYMI SKRZYDŁAMI TO OGROMNE WYZWANIE, ABSOLUTNIE NIENADAJĄCE SIĘ NA PIERWSZY PROJEKT.

Proszę, przeczytaj mój poprzedni post powoli i zastanów się czy mam rację. Chętnie posłucham komentarza do mojej krytyki.

[marek1707]

Martwi mnie bardzo opis działania tego latacza. Pomijając już wybór napędów, ich sprawność i sposób przenoszenia sił na skrzydła, czy mógłbyś wrzucić jakiś prosty rysunek, szkic (jak te znane z rycin mistrza Leonarda) który pokazałby nam zasadę lotu i sterowania? Zaznacz jeśli możesz jak najwięcej szczegółów, choć może na początek wystarczy ogólna zasada. Jak to ma wyglądać, gdzie są przymocowane skrzydła, w których płaszczyznach się poruszają, gdzie będą się pojawiały siły nośne, gdzie środek ciężkości i dlaczego urządzenie nie będzie w ew. locie np. z definicji odwracało się na plecy jak balon z gondolą podróżników umieszczoną na samej górze. Jeżeli dotrwałeś na lekcji fizyki do Bernouliego to musisz mieć pojęcie o zasadach równowagi sił, momentów czyli o statyce i podstawach dynamiki Newtona. Pokaż, że przynajmniej to przemyślałeś i nie zabierasz nam cennego czasu banialukami przedszkolaka. Jeśli podejmiesz merytoryczną dyskusję i uda Ci się pokazać sensowny plan, możemy gadać o napędach. Zaglądałeś na rcgroups?

http://www.rcgroups.com/ornithopters-101/

[Kurojatka]

Słucham, czytam, rozumiem. Szanuję wkład, bądź co bądź poświęcacie swój czas. Niemniej spróbuję coś takiego zrobić, najwyżej się nie uda, więc wiem już, że to trudne (tudzież niemożliwe jak na pierwszy projekt), ale spróbuję już.

Co to schematu:

Mam nadzieję, że coś widać... mam kilka projektów w lepszym stanie zaawansowania - ten jest jak widać w powijakach i rysowany poniekąd na biegu. A więc tak:

ZASADA DZIAŁANIA: Cztery czujniki, cztery odpowiadające im silniki (tutaj pierwszy problem, żeby robot nie reagował na ruch własnych skrzydeł). Schemat po prawej stronie u góry: Ktoś chce złapać robocik (tudzież jest włączony za blisko przeszkody) - podrywa się do lotu i manewruje tak długo, aż przestanie cokolwiek wykrywać. Wtedy ląduje.

Tu od razu mój główny problem: jak to podłączyć? Chciałem rozwiązać to za pomocą elementów logicznych czyli chyba tak: czujnik "1" reaguje - podaje napięcie na silniki 2-4 przez oporniki, oraz na swój silnik "1" bez opornika, a więc większe napięcie - większa częstotliwość (chyba ok). Czujniki przestają cokolwiek odbierać - wszystko się wyłącza i robot leci na łeb na szyję na dół, bo nie wiem jak to podłączyć, żeby silniki dalej pracowały aby opadał spokojniej.

BUDOWA: - z lewej strony od góry: cztery skrzydła, środek masy centralnie pomiędzy. Większa częstotliwość drgań jednego ze skrzydeł powoduje większą siłę na nim, a więc ruch w stronę przeciwną. A-A czyli przekrój przez skrzydełko, B-B - ideowa zasada działania obracających się skrzydełek. Opadają - opór powietrza obraca je do pozycji poziomej, dalej nie pozwala na to zderzak, tworzy się powierzchnia nośna. Skrzydełko idzie w górę, na tej samej zasadzie powierzchnia nośna maleje.

Żeby odpowiedzieć na pytanie: tak byłem na RCGroup, bardzo dziękuję, fajna stronka. Całości nie przeleciałem oczywiście, chociaż myślę, że teraz widać iż mam na myśli nieco inny mechanizm niż prezentowane (przynajmniej w większości) tam - silnik napędzający skrzydła równomierne i skręt lotkami z tyłu czy coś...

Dziękuję za zainteresowanie, mam nadzieję, że conieco wyjaśniłem.

[Chumanista]

Kurojatka, Tak, wyjaśniłeś że nie masz pojęcia co robisz.

Rezystory do ograniczania mocy silnika, poważnie?

Proszę, najpierw ukończ Forbotowe kursy elektroniki i Arduino. Proszę.

Nie napiszę nic więcej w tym wątku.

[marek1707]

Tak czułem, że to nie będzie "normalny" ornitopter, tylko coś jeszcze dziwniejszego. OK, czyli planujesz zrobić krzyżówkę ptaka z czterowirnikowcem. Nie wiem, czy takie eksperymenty nie są zakazane jakąś konwencją bioetyczną...

Po pierwsze, nie myśl teraz w ogóle o algorytmach behawioralnych czyli o zachowaniach wyższego rzędu. O tym unikaniu przeszkód, o wykrywaniu ścian itp. To zupełnie nie ma znaczenia w obliczu problemów przed jakimi stoisz.

Zadanie na wieczór: zastanów się dlaczego pierwsze amatorskie helikoptery były budowane już w latach 60,70-tych a quadrocoptery i inne podobne wielowirnikowce dopiero niedawno. I nie chodzi o to, że ludzie na to nie wpadli wcześniej. Odpowiedź na to pytanie pozwoli Ci zrozumieć, dlaczego przedstawiony pomysł nie ma szans realizacji w obecnej postaci.

Cóż, ja też widzę, że nie masz pojęcia na co się porywasz, nie przemyślałeś zachowania takiego statku w powietrzu i chyba jednak nie czujesz podstawowych praw fizyki. To źle wróży, ale wciąż mam nadzieję, że będziesz w stanie dojść samodzielnie do jakichś konstruktywnych wniosków i zmodyfikujesz to tak, by jedynym prawdziwym ograniczeniem pozostała sprawność napędów, ich dysponowalna moc oraz wytrzymałości i masa użytych materiałów.

[Natanoj]

Cewki przekaźników elektromagnetycznych - to gotowe elektromagnesy przeznaczone specjalnie do przyciągania rzeczy. Masz setki typów, prawie dowolnych rozmiarów, kształtów, napięć i mocy. Jeżeli w takiej cewce umieścisz ruchomy rdzeń zbudowany z magnesu stałego, przepływający prąd będzie taki rdzeń wciągał lub wypychał w zależności od tego w którą stronę ten prąd będzie płynął.

A ja głupi się męczyłem z żelaznymi gwoździami i mizernymi skutkami... Macie jakiś pomysł na pozyskanie magnesu w kształcie walca o długości ok 3cm i średnicy 3mm? Może pociąć magnesy "lodówkowe" na paski, powinny mieć chyba właściwą polaryzację?

[marek1707]

Można jeszcze prościej, po prostu kupić gotowy:

http://www.tme.eu/pl/katalog/#id_category=100637&page=1&s_field=artykul&s_order=ASC&products_with_stock=on

A co robisz i do czego potrzebujesz elektromagnes?

O jakich magnesach lodówkowych mówisz? Te miękkie, brązowe które można ciąć nożyczkami nie nadają się, te czarne, z proszków spiekanych są nie do przecięcia a te błyszczące, metalowe, niklowane(?) też się trudno tnie, opiłki czepiają się piły i tracisz fajny wygląd. Poszukaj gotowego magnesu walcowego fi 3, dowolnej wysokości a potem przedłuż go prętem z miękkiej stali albo złóż kilka niższych magnesów w stos. Na pewno są takie na aukcjach.

[Natanoj]

Trochę zaśmiecam wątek, ale może komuś się kiedyś przyda 😉.

Elektromagnes miałby zastąpić elektrozaczep, który okazał się strasznie przewymiarowany do trzymania klapki z pleksy ~15x20cm.

Pomysł z cewką od przekaźnika powstał przypadkiem. Akurat miałem na biurku rozebrany dzwonek do drzwi, a w biurku kilka zbędnych przekaźników, więc trochę poeksperymentowałem. W sumie wystarczyłoby wyjąć elektromagnes z elektrozaczepu, ale szkoda niszczyć działający produkt, tym bardziej że to nie największy problem tego urządzenia - będę musiał kiedyś wrócić do nawijania cewek do komunikacji rfid.

Jeśli chodzi o te "miękkie", brązowe magnesy lodówkowe - myślałem że są polaryzowane naprzemiennie i będę mógł wyciąć długi pasek z biegunem N na jednym końcu i S na drugim. Faktycznie, są naprzemiennie, ale w bardzo małych odstępach. Można mieć długi pasek spolaryzowany wzdłuż, a nie w poprzek 🙂.

W wolnej chwili uzbroję moje gwoździe w malutkie magnesy neodymowe i sprawdzę efekty. W roli następcy elektrozaczepu widzę natomiast jakiś siłownik z samochodu - np. od centralnego zamka. Lub jako samoróbka skobel napędzany silniczkiem od cd-romu poprzez przekładnię pasową. Przy oporze skobla (zamek zamknięty) pasek będzie mógł się ślizgać.