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传动阻力和损耗功率: 皮带 vs 轴传

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楼主
发表于 2017-1-10 15:26 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 amphibia 于 2017-1-10 22:44 编辑

这两天把protos 380一口气装了80%,尚未完工,但是发现等比例直观感受,protos380的传动阻力,明显大于轴传的forza 700和E12和皮带传动的Logo 600和foeza450。
引发了我一个好奇,究竟传动损耗功率大概有多少,对飞行时间影响有多大。

- 轴传效率自然不用多说,切动力以后仍然能旋转好长一段时间 - 皮带机比如Logo 600的凯夫拉材质也很牛。基本无发拉伸,阻力也很小。forza450皮带差一些,但是设计也是号称能完成简单自旋降落,传动阻力也比较小。老外评价protos max v2也有皮带阻力偏大的问题,自旋效果不如goblin700.

借此,我初步算算究竟皮传损耗功率多大,以protos 380为例:
- 大齿盘半径大概是6厘米
- 动态阻力大概是在齿轮外延挂50克负重左右,这不包含电机齿和大齿之间那个皮带,我就假设还要再加20克。总共0.07kg x 9.8牛/kg 越等于 0.7牛顿左右
- 假设转速是1800转/分钟低转速巡航,即30转/秒
- 假设传动阻力顺着转速上升也会提高,假设提高25%,

那么损耗功率计算如下:
0.7n x (1+25%)x 2 * pi * 半径0.06米 x 30转 = 10瓦

protos 380因为还没有首飞,我无法估算功率,我参考forza450低转速功率,大概是3s2600mah电池能飞15分钟仅消耗80%,即功率为3s*3.8v*2.6A*(60分/15分)*80% = 95瓦。protos380从自重看, 功率也是forza450的1.2-1.5倍,也就是120-150瓦的总飞行功率。简单粗暴计算,消耗10瓦传动阻力 除以 120-150瓦的总飞行功率,传动阻力占8%以内。即便计算和假设误差翻倍,阻力占总功率也就是15%以内,应该不是留空时间的主要矛盾。

我上述计算是否过于简单,欢迎各位提供建议。因为我没有仔细研究其他阻力增加是否会同步增加皮带的阻力,是线性提高还是几何级别提高?









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沙发
发表于 2017-1-10 15:31 | 只看该作者
表示非常关注。
我非常喜欢皮传。计划下一步把NEX e8 改为皮带。改件正在陆续到货。
所以也很好奇到底损失多少?还是可以忽略不计?


3
 楼主| 发表于 2017-1-10 15:37 | 只看该作者
shizong06 发表于 2017-1-10 15:31
表示非常关注。
我非常喜欢皮传。计划下一步把NEX e8 改为皮带。改件正在陆续到货。
所以也很好奇到底损 ...

按我的简单粗暴计算,就算传动轴效率比皮带大一倍,对于总功率和飞行时间,两者之间的差别也不大可能超过总功率的10%。

当然有可能越暴力的情景,因为齿轮基本是刚性连接,效率效率能基本维持,而皮带随着负载加大,拉伸导致的损耗越大。这里的工程细节,我就不熟悉了。

但是一个老外模友真真实实测试过同样是偏重的protos max v2和Goblin700,他的直观感受是goblin700自旋浮力大于protos max v2。原文标题Protos V2 and Autos - System seems "drag heavy"在HF上。



4
发表于 2017-1-10 15:47 | 只看该作者
双皮传结构阻力确实大,这时候第三轴承座就相当有必要了
来自苹果客户端来自苹果客户端
5
发表于 2017-1-10 15:48 | 只看该作者
amphibia 发表于 2017-1-10 15:37
按我的简单粗暴计算,就算传动轴效率比皮带大一倍,对于总功率和飞行时间,两者之间的差别也不大可能超过 ...

要特别留意 有‘压带轮’结构的 皮带传动,
通常‘压带轮’的直径都很小,这就意味着
其转速很高,只要一点点的轴阻力就够呛咯。。

6
 楼主| 发表于 2017-1-10 16:03 | 只看该作者
cloud104 发表于 2017-1-10 15:47
双皮传结构阻力确实大,这时候第三轴承座就相当有必要了

protos 380主轴有第三轴承座。但是电机没有。protos380是脑子一热买的。壳和尾管很漂亮。
但是实际没有forza450精致轻巧效率高。特别是protos380的皮带材质是橡胶皮带,而不是凯夫拉,感觉是阻力重要来源。


7
 楼主| 发表于 2017-1-10 16:04 | 只看该作者
caosix2 发表于 2017-1-10 15:48
要特别留意 有‘压带轮’结构的 皮带传动,
通常‘压带轮’的直径都很小,这就意味着
其转速很高,只要 ...

这机前面一组压带轮,靠侧身一个弹簧绷紧,尾部还有一个压带轮。另外电池仓空间大,整机设计合理,实际设计很完善,阻力应该是软肋吧。

8
发表于 2017-1-10 16:10 | 只看该作者
摩托车有相关可查的轴传,链条,皮带传动效率参数对比,LZ可以查阅看下;
皮传的阻力负荷对于直升机比较难界定,悬停时的张紧力满足不见得3D的时候就满足,会变化的,扭力越大需要拉的越紧。轴传就比较一致。
个人认为皮带的优点就是减小震动。
9
发表于 2017-1-10 17:00 | 只看该作者



我还是比较喜欢轴传机

10
发表于 2017-1-10 17:09 | 只看该作者
皮带机的传动阻力根据你的风格及水平是可调的  
这个没法比
11
 楼主| 发表于 2017-1-10 17:17 | 只看该作者
alignxm 发表于 2017-1-10 17:09
皮带机的传动阻力根据你的风格及水平是可调的  
这个没法比

protos380的皮带是有恒定指标的。张紧轮是通过一个杠杆结构靠弹簧拉着,手册要求2个张紧轮要垂直。我测量的阻力就是基于按照手册安装。我相信纯航线不用这么紧。但是根据我最初无涨紧时手动转动的感觉,阻力也没有小多少。


12
 楼主| 发表于 2017-1-10 17:23 | 只看该作者
invasion1022 发表于 2017-1-10 16:10
摩托车有相关可查的轴传,链条,皮带传动效率参数对比,LZ可以查阅看下;
皮传的阻力负荷对于直升机比较难 ...

摩托车:- 链条传动95%效率左右,但是要频繁清洗,而且吵
- 凯夫拉皮带传动89%效率,缺点是无法应用在大功率摩托车瞬间加速

- 轴传效率75%,而且簧下重量大,不舒适。

我不解为何摩托车轴传效率低。可能跟他是油槽密封结构有关。因为在电直上明显轴传效率高于皮带,以至于新一代轴传自行车号称效率能达到97%。


13
发表于 2017-1-10 18:16 | 只看该作者
皮带损耗是很明显的。熄火降落的时候感觉最明显。轴传的可以飘多三五秒的。另外效率高低我觉得只是个配合问题,类似汽车的离合一样,不断优化,要对应上相应的转速才能说明清楚。
14
发表于 2017-1-10 19:28 | 只看该作者
学习学习
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15
发表于 2017-1-10 19:50 | 只看该作者
amphibia 发表于 2017-1-10 17:17
protos380的皮带是有恒定指标的。张紧轮是通过一个杠杆结构靠弹簧拉着,手册要求2个张紧轮要垂直。我测量 ...

因为470没有压带轮  所以皮带得拉紧点 不然尾巴会抽   
但阻力要比轴传大的多


16
 楼主| 发表于 2017-1-10 20:26 | 只看该作者
alignxm 发表于 2017-1-10 19:50
因为470没有压带轮  所以皮带得拉紧点 不然尾巴会抽   
但阻力要比轴传大的多

我记得上一代亚拓各款450是轴传,x3原装版也是轴传。后来都变成皮传。我记得微型机高大上始祖blade 130x和180cfx都是轴传。回想起来真的不可思议。






17
发表于 2017-1-10 21:39 | 只看该作者
皮带机肯定阻力大于轴机了,不过阻力大小要看皮带厚薄,软硬张紧力很难准确算出!
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18
发表于 2017-1-10 21:46 | 只看该作者
amphibia 发表于 2017-1-10 20:26
我记得上一代亚拓各款450是轴传,x3原装版也是轴传。后来都变成皮传。我记得微型机高大上始祖blade 130x ...

logo600用的是日本坂东聚氨酯同步带,但是是梯形齿,增加成本的做法是换htd齿型的圆齿,可以进一步减小摩擦力,这个我准备改在小罗520上

19
 楼主| 发表于 2017-1-10 22:22 | 只看该作者
本帖最后由 amphibia 于 2017-1-10 22:23 编辑
dredge 发表于 2017-1-10 21:46
logo600用的是日本坂东聚氨酯同步带,但是是梯形齿,增加成本的做法是换htd齿型的圆齿,可以进一步减小摩 ...

牛人。谢谢分享。我马上研究一下。怪不得,这个皮带跟我公司的工业打印机皮带差不多。这种皮带能定做买一条吗?


20
发表于 2017-1-10 22:32 | 只看该作者
amphibia 发表于 2017-1-10 22:22
牛人。谢谢分享。我马上研究一下。怪不得,这个皮带跟我公司的工业打印机皮带差不多。这种皮带能定做买一 ...

淘宝上可以找,齿型,大小,齿数(齿数决定长度),貌似只有宽度可以定制,不过直升机厂家也是用标准件的

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