Jak dobrać zespół napędowy do modelu - Strona Motylastego : 05.05.2025

    Jaki wybrać silnik do modelu XXXXX , jakie zastosować śmigło w silniku XXXXX ?. Pytania te bardzo często pojawiają się na różnej maści forach internetowych traktujących o modelarstwie lotniczym RC. Pomimo faktu, iż nie jednokrotnie odpowiedzi padają,
pytania te a raczej całe wątki poświęcone napędom wałkowane są non-stop. O ile w początkowym okresie napędów elektrycznych modeli latających istniały powiedzmy wytyczne ogólne, o tyle dzisiaj mnogość silników, śmigieł, reglerów może doprowadzić do zawrotu głowy. Lata temu, gdy istniały praktycznie tylko napędy szczotkowe i głównie budowane były motoszybowce zakładano ok 100 Watt mocy na 1 kg modelu – to tak w uproszczeniu.

Sytuacja na dzień dzisiejszy wygląda zupełnie inaczej, różne typy modeli, różne typy silników. Dobór stosownego napędu do modelu latającego nie jest sprawą prostą.

Bo co to jest napęd stosowny ?

Każda klasa modeli kieruje się innymi kryteriami, o ile w modelu klasy ESA praktycznie cały lot odbywa się na pełnym gwizdku, w modelu FPV zależy nam na jak najdłuższej pracy napędu celem uzyskania maksymalnego czasu lotu, wysokości lub odległości,
o tyle w przypadku motoszybowców chcemy jak najszybciej wzbić się na wysokość. Czyli zespoły napędowe rozumiane poprze śmigło -  silnik – regulator akumulator pracują w różnych warunkach zależnych od modelu.

Sprawa doboru napędu zazwyczaj ma się prosto w przypadku modeli budowanych z zestawów, gdzie producent danego modelu jasno wskazuje jaki napęd zastosować, napęd w pojęciu silnik - śmigło . Często modele już w stosowny napęd  są wyposażone, głównie tyczy to modeli klasy ARF. Zdarza się jednak, że napęd zastosowany przez producenta jest słabej jakości, słabej wydolności i wtedy zaczynają się poszukiwania lepszego odpowiednika. I tutaj kolejne gro pytań na forach, głównie tyczy ono modeli już zadomowionych na rynku
i bardzo popularnych typu Easy Glider Multiplexa, Easy Star etc. Kolejnym problemem tyczącym napędów są podawane specyfikacje silników, często zdarza się że specyfikacja podana przez producenta jest zawyżona i na wyrost. Tyczy to głównie podawanej mocy. Wszystkie te czynniki skłaniają do jednego. Wkładamy do modelu silnik i śmigło które już ktoś wcześniej zastosował i w pewnym sensie go rekomenduje. Łączy się to jednak znów z całą procedurą szukania po forach i w internecie, podpatrywania na lotnisku, wśród zaprzyjaźnionych modelarzy.

Dobór napędu do modelu warunkuje też podejście zdroworozsądkowe polegające na tym, że napęd rozumiany jako całość, czyli silnik, regler i śmigło dobieramy do konkretnego typu modelu.

Wszak nie wsadzimy do ESY silnika o mocy 300 Watt, a do EasyGlidera silniczka typu „dzwonek” o mocy 100 Watt. Jedno i drugie mija się całkowicie z celem. Pamiętać też musimy o tym, czego tak naprawdę oczekujemy, a raczej potrzebujemy. Wszak ESA to raczej napęd szybkoobrotowy z silnikiem o wyższym Kv i śmigłem o średnicy 8 cali, nie zastosujemy tu silnika niskoobrotowego i śmigła typu slowflyer o średnicy 11 cali.

W najprostszym ujęciu hamownia jest urządzeniem, czy też zestawem urządzeń pozwalającym nam określić parametry napędu. Możemy się posłużyć hamownią zakupioną lub też takową wykonać we własnym zakresie. Istnieją różne urządzenia tego typu działające na różnych zasadach. Jedne oparte są
o dynamometry, inne o wagi. Jedne mierzą siłę naciągu, czy też rozciągania, inne siłę nacisku. Fotografia obok przedstawia hamownie naciskową wykonaną we własnym zakresie. Hamownia ta zbudowana została w oparciu o płytki z tworzywa sztucznego, ramię ułożyskowane jest na kawałku drutu stalowego o średnicy 2 mm. Głowica hamowni pozwala na zamocowanie różnych silniczków.

Z racji tworzywa z jakiego całość została wykonana hamowania ta służy do pomiaru napędów małej mocy .

Głównym  elementem pomiarowym każdej hamowni jest waga elektroniczna. Wystarczy waga o dokładności ok 1 g.i zakresie  pomiarowym do 5 kg.
Projektując własną hamownię zwrócić musimy uwagę na kilka elementów pokazanych na fotografii 3. Obok widzimy projekt hamowni typowo naciskowej. Całość zbudowana jest z kształtowników aluminiowych. Mechanizm obrotu zbudowany został w oparciu o łożyska kulkowe. W hamowni zastosowano wymienną głowicę mocowania silników. Jest to hamownia
w kształcie litery L. Budując taką hamownię zawracamy uwagę na poprawność geometryczną urządzenia, gdzie odległość osi silnika (A) od osi obrotu ramienia powinna być jednakowa
z odległością punku pomiaru (B)  od odległości osi obrotu. Sama zasada działania jest bardzo prosta.

Uruchomiony napęd  wytwarza ciąg starając się przechylić
( obrócić )  cały zespół wokół osi obrotu wytwarzając w ten sposób nacisk na wagę pomiarową. Pomiar tego nacisku
na wadze daje nam obraz ciągu statycznego napędu. Hamowania tego typu bezwarunkowo musi być odpowiednio zabezpieczona przed wychyłem wstecznym.

Wychył taki następuje w momencie źle podłączonego sinika do regulatora i powoduje nagłe przechylenie ramienia w tył  narażając nas na pokaleczenia. Generalnie w trakcie pomiarów należy zachować zdrowy rozsądek i odpowiednie warunki bezpieczeństwa. Po pierwsze nigdy nie stajemy w osi silnika – śmigła przed hamownią.

Źle zamocowane śmigło czy też kołpak potrafi nam nagle odlecieć. Staramy się hamownię tak umocować czy też umiejscowić by
w takim przypadku odlatujące śmigło wyrządziło jak najmniej szkód.

Nie stajemy też nigdy w płaszczyźnie obrotu śmigła, wyrwana i odlatująca w bok łopatka potrafi „narobić niezłego bigosu”. W trakcie pomiarów robimy to w skupieniu i z uwagą, dobrze jest mieć obok siebie pomocnika – modelarza. W ŻADNYM WYPADKU NIE POZWALAMY SIĘ „KRĘCIĆ” dzieciom, psom, kotom  i innym osobom postronnym w obrębie pracującej hamowni.

SZCZEGÓŁY BUDOWY HAMOWNI.

W ogólnym zarysie stanowisko pomiarowe składa się z trwale przymocowanej do blatu stołu hamowni. Tutaj możemy zastosować ściski stolarskie lub też przykręcić hamownię
do blatu śrubami. Na hamowni mamy zamocowany silnik, który mierzymy, podpięte przewody zasilające, regler, źródło zasilania, miernik mocy. (Watt Meter)  Istotnym jest odpowiednie oświetlenie miejsca. W przypadku gdy dodatkowo wykonujemy pomiar szybkości obrotowej śmigła  najodpowiedniejszym miejscem będzie podwórze i świtało dzienne słoneczne. A to z tej racji,
że obrotomierze wrażliwe są na migotanie żarówek, świetlówek
i dają nam fałszywe dane.

Wycięta została z blachy aluminiowej o grubości 3 mm. W środku otwór na wał silnika. Po bokach podłużne otwory w kształcie krzyża pozwalające na zamontowanie, czyli przykręcenie dowolnego silnika o dowolnym rozstawie śrub mocujących łoża.

Sama głowica mocowana do ramienia z pomocą śrub motylkowych o średnicy 4 mm. Głowica ta pozwala na zamocowanie napędu zarówno „za wręgą”  jak i „przed wręgą”.

Służy głównie do pomiaru śmigieł osadzanych na propsaverze lub kołpaku.

Elementy składowe hamowni to :

Głowica kątowa z oddaleniem.

Głowica ta służy do pomiarów silników klasy 35XX i 42XX mocowanych „za wręgą”.

Czoło głowicy jest oddalone w przód z racji tego że z pomocą tej głowicy wykonuję głównie pomiary napędów do elektro szybowców, gdzie używamy składanych łopat.

Otwory montażowe silnika i otwór przelotowy wału wymiarowo odpowiadają mocowaniom silników klasy 35XX. Sama głowica została wycięta z dwóch kawałków kątownika aluminiowego. Elementy zostały ze sobą sklejone klejem do aluminium i dodatkowo skręcone. Głowica mocowana do ramienia tymi samymi śrubami motylkowymi co głowica uniwersalna

Podstawę hamowni stanowi płyta meblowa.

Do płyty z pomocą dystansów z płytek plastikowych o grubości
5 mm przykręcony jest czterema wkrętami zespół łożyska.

Zespół łożyska wycięty został tak jak reszta z kątownika aluminiowego. Same łożyska osadzone w gniazdach
z przeźroczystego plexi.

Oś stanowi kawałek pręta o średnicy 4 mm.

Pomiędzy samym ramieniem a ściankami zespołu łożyska dodatkowo zastosowano podkładki dystansujące z teflonu.

Od przodu ramię poziome zabezpieczone przed wstecznym wychyłem z pomocą wygiętego odpowiednio i przykręconego płaskownika aluminiowego.

Taca mocowania miernika.

Tak jak i inne elementy wycięta z kątownika aluminiowego i skręcona z hamownią z pomocą wygiętego płaskownika. Do tacy tej z pomocą gumek mocowany jest miernik modelarski

(Watt Meter) W ramieniu samej hamowni widać kilka rurek przelotowych o średnicy 6 mm. Rurki te służą do umocowania regulatora, pakietu napędowego etc. Wszystkie elementy składowe hamowni zostały ze sobą sklejone klejem do aluminium ( Castorama, Obi ) i dodatkowo poskręcane. Miało to na celu niwelacje wszelkich drgań, możliwości poluzowania się połączeń.

Budując taką hamownię zwracamy uwagę na pewność i trwałość połączeń.

„Zespół łożyska” możemy zrobić w inny sposób, nie jest konieczne używanie łożysk kulkowych, możemy zastosować łożysko typu „panewka”, łożysko zrobione z samego pręta i kawałków teflonu.Istotnym jest by samo łożysko nie generowało zbyt wielkich tarć
i oporów.

Prócz samej hamowni i wagi elektronicznej do wykonania pomiaru potrzebne nam będą jeszcze dodatkowe przyrządy i wyposażenie.

Watt Meter – czyli mirnik mocy.

Miernik ten wyposażony jest w dwuwierszowy wyświetlacz i pozwala nam na pomiar i odczyt następujących parametrów :

Warto zaopatrzyć się w miernik o jak największych parametrach, gdyż z biegiem czasu będziemy mierzyć coraz większe i mocniejsze napędy.

Tester serw.

Urządzenie to pozwala nam prócz testowania serwomechanizmów i regulatorów na wysterowanie naszego stanowiska pomiarowego.

W przypadku braku testera musimy w układ wpiąć odbiornik, którego używamy.

Samo wysterowanie napędu realizujemy zaś z pomocą nadajnika. Jest to jednak mało wygodne i nie potrzebnie komplikuje nam cała procedurę pomiaru. Wystarczy nam dowolny tester dostępny na rynku.

Optyczny miernik obrotów.

Używany w przypadku, gdy zależy nam dodatkowo na pomiarze obrotów śmigła. Przyrząd uniwersalny pozwala nam na pomiar śmigieł od dwu do dziewięciu łopatkowych oraz na pomiar obrotów napędów tunelowych. Bolączką tego typu mierników jest to, że wymagają odpowiednich warunków oświetleniowych.

Nie sprawdzają się absolutnie w pomieszczeniach w których używane jest światło fluoroscencyjne ( świetlówki ). Gdyż zamiast obrotów śmigła mierzą nam częstotliwość ich migotania. Stąd też pomiary obrotów najlepiej jest robić w oświetleniu dziennym słonecznym. Przydatnym przyrządem nie pokazanym w tym artykule może się też okazać termometr elektroniczny bezdotykowy, który pozwoli nam określić jaką nasz silnik,
czy też regulator uzyskuje temperaturę w danej konfiguracji.

Po tej operacji włączamy wagę i czekamy aż się wyzeruje wskazując na wyświetlaczu zero.

Wszystko ustawiamy tak by mieć bez problemowy wgląd
w wyświetlacz wagi i wyświetlacz Watt Metera.

Uruchamiamy napęd i powoli rozpędzamy go do obrotów maksymalnych bacząc na to, czy całość nam nie wpada w drgania. Drgania te mogą być spowodowane luźnymi połączeniami mechanicznymi w samej hamowni,
źle zamocowanym silnikiem, źle wyważonym śmigłem etc.
W przypadku gdy coś takiego nastąpi natychmiast zmniejszamy obroty, odłączamy akumulator i szukamy przyczyny drgań by ją wyeliminować.