Paramotor trike (met camera gimbal en auto pilot)

Wat een vakwerk! Ik volg dit draadje al een tijdje, erg knap waar je mee bezig bent.

Is de ring nu al stijf op zichzelf, of gebeurd dat pas na het lamineren?

Wat zou erg gebeuren met een crash of val? Veert de ring dan nog een beetje, of spettert hij gelijk helemaal uit elkaar?

Bedankt voor het compliment! Hij is op dit moment stijf genoeg voor het verder bewerken maar zeker niet voldoende om normaal gebruik (vliegen/landen) of zelfs een crash/val te overleven. Dat is ook mede omdat ik met de print instellingen rekening heb gehouden dat hij gelamineerd wordt. Als dat er omheen zit verwacht ik dat het zeker een boel kan hebben. Ik heb een paar gelamineerde test stukjes (1 zonder, 1 met glasvezel, 1 met 3K carbon en 1 met de nieuwe 1k carbon) en wil wat destructive testing doen. Ofwel: kijken hoeveel ze kunnen hebben en wat de toegevoegde waarde is van deze laminering. Als ik zo voel (ze probeer te buigen) maakt het een significant verschil. Zonder laminering kan ik hem met wijsvinger duim (beide handen) zichtbaar buigen. Gelamineerd met spread tow ribbon en beide soorten carbon doek kan ik er op staan zonder zichtbare vervorming

Update tijd! Ik ben stilletjes geweest maar heb niet stil gezeten. Er is wat goede (en minder goede progressie gemaakt!

Op naar het interessante spul, niet 1 maar 2 nieuwe video's!:
Buildvlog 4: Nieuw geprinte onderdelen, schuren en lijmen.
Buildvlog 5: Experimenteren met lamineren en falen tijdens het lamineren van de propeller duct

Erg mooi, Stef. Ik volg dit draadje met interesse. In aansluiting op Kluifje schoot er door mijn hoofd, hoe sterk moet het zijn. Het lastige is, dat je daar achter komt als iets kapot gaat: dan was het niet sterk genoeg . Komen er grote krachten op de buitenste ring te staan? Is het mogelijk met break-points te werken? Een ander idee dat bij me op kwam. Je wilt GFK/ CFK weefsel gebruiken voor versteviging.... zou je de buiten-ring niet zo kunnen printen dat-ie plaats biedt aan twee/ drie CFK stroken (7x1mm x omtrek) die je vast-epoxied? Dan maak je optimaal gebruik van het 3D printen (aerodynamische vorm) en voor de stevigheid maak je gebruik van bestaande, makkelijk verkrijgbare materialen (CFK strookjes en latjes).

Hi Stef,


Leuk om te zien hoe je dit project aanpakt. Die printer van jou maakt echt geweldige prints!

Mij lijkt een helemaal koolstof look uiteraard het mooist, je inspanningen waren het zeker waard. Lijkt altijd lastig te gaan worden en ik gok idd dat met wat minder koolstof je design prima heel zal blijven en voor jou belangrijker in deze: stijf genoeg zodat de bladen de ring niet raken...

Ik sluit me dus bij Eric aan en zou voor versteviging strips, staafjes etc gaan. Hier kan je vast heel mooie inserts voor ontwerpen in Solidworks!?

Als idee zou je met een wikkeldraad kunnen werken om de buitenste ring te verstevigen. Je maakt een sleufje in de ring en dan kan je een heel aantal wikkelen kunnen maken met een stuk draad. Dan heb je geen "losse eindjes" die je met staafjes zou hebben. (Ook handige, snelle en eenvoudige manier voor je evt. Toekomstige productie proces! Maak je zo een wikkel machine met een oude fiets aandrijving).

Elke keer met klein perceel wat resin aanbrengen en dan weer verder wikkelen tot de sleuf vol zit. (Later zou ik experimenteren met droog wikkelen en aftoppen met seconde lijm of zoiets heel vloeibaars)

Ik zou 2 zulke wikkelingen maken op de buitenste ring. Op iets van 1/4 : 3/4 of. 1/3 : 2/3?

Heb je ook de FEM optie in Solidworks? Dan kan je even wat eigen frequenties met bijbehorende mode shapes bekijken om te zien waar je de versterking wilt hebben... Ik kan evt wel even een berekening voor je doen. (Wat is ongeveer de ring diameter, de gemiddelde dikte van de ring en hoe breed is de ring? En last but not least. Wat is het gebruikte materiaal precies?)

Je strip die je aan de binnenkant al hebt zou ik zo houden. De 2x draad en strip aan de binnenkant maken em vast meer dan buig en torsie stijf genoeg!

Groet,


Q

Goed bezig Stef!

Leuk om je stem te horen: herkenbaar uit duizenden . . .

Succes!


jan.

Hey Eric, dat is inderdaad een alternatief en zeker 1 die ik heb overwogen. De redenen dat ik voor deze methoden heb gekozen zijn: Ik vind het mooier en het met strip alleen verstevigen van de overgangspunten tussen de armen en ring is erg uitdagend ("een stukje stof er omheen wikkelen" is denk ik dan makkelijker).
Als je het op spoel neemt is het sowieso een goed alternatief, maar vanuit een cosmetisch oogpunt niet geweldig en je hebt denk ik best veel kanalen nodig, in verschillende richtingen om alle krachten op te vangen die er op komen. Kort door de bocht: ik ga nu zo door maar heb wel wat dingen op de to-do lijst staan om daar mee te experimenteren bij een volgend project. Eigenlijk hebben we het dan over een opbouw die overeenkomsten heeft met de opbouw van prints met een "markforge" carbon printer.



Bedankt Q! Ja ik ga er mee experimenteren maar ik ga dit ontwerp (tenzij het echt niet anders kan) niet meer omzetten naar een versie met koolstofdraad versteviging. Ik heb SolidWorks met alle uitbereidingen dus ook Simulations pro voor dat soort metingen. Ik betwijfel alleen de betrouwbaarheid er van aangezien er zoveel variabelen zijn die effect hebben op de sterkte/stijfheid bij de combinatie van een 3D geprint object, composieten en harsen. Of verwacht jij wel dat het een betrouwbare simulatie kan doen?

Ik heb nog wat verder zitten spelen met de instellingen van de printer (of eigenlijk de CAM) en heb het nog wat mooier gekregen. Hieronder zie je een foto die ik heb gemaakt van mijn laatste testprint (met een SDkaartje er op als referentie voor schaal):


Ik ben zeker heel erg tevreden met deze resultaten! Het kost wat moeite, zeker die laatste 5% maar als ik dit oppervlak zie krijg ik toch echt een glimlach



Hey Jan! Dat is lang geleden zeg, bedankt voor het compliment en het volgen van mijn geknutsel

Hi Stef,


Ik zou dan zeker even een sommetje doen in Solidworks. Je bent op zo'n mooi hoog niveau aan het ontwerpen dat zo'n sommetje niet mag missen toch . Voorstel:

- Je geassembleerde deel wat je in de laatste filmpjes van koolstof had voorzien zou ik even in Solidworks als 1 solid modelleren.
- materiaal eigenschappen van enkel het print materiaal in eerste simulatie.
- eerste 10 eigen frequenties berekenen (n.b. Meestal worden er eerst 6 rigid body modes betekend, dus dan 16 stuks ingeven).

En dan vergelijken we deze waardes met je blad frequenties om te zien of je resonanties aanstoot.

Dan nog extra simulaties waarin je de stijfheid met een factor 5 en 10 verhoogd. Dan kunnen we vast een goede afschatting maken van het effect van de koolstof versteviging op het dynamische gedrag! Al is het dan Pi-duim

Enorm mooie prints ook weer trouwens. Is de CAM van de printer zelf of gebruik je hier ook Solidworks voor?

Groet Q

Ik ben intussen erg benieuwd naar een vliegfilmpje van dit rijkelijk geslaagde project!

Ik moet bekennen: er is niets meer gedaan aan de paramotor (fysiek dan) sinds het laatste bericht. Ik heb het schuurwerk vooruit geschoven en dan een paar keer. Heb wel andere nuttige dingen gedaan hoor maar dit schoot er dan toch bij in (net als de delta 3D printer).

Ik wil komende week, als het weer wat koeler wordt aan het schuren gaan. De afgelopen weken was het daar ook te warm voor (moet ik buiten doen ivm epoxy/carbon stof). Daarnaast heb ik wat verschillende concepten gemaakt voor het frame en moet de definitieve versie
nog uitwerken in CAD. Ik heb een aantal leuke nieuwe bouw/ontwerp methoden bedacht die de geprinte onderdelen veel sterker gaan maken en dat wil ik hier dan gelijk op gaan toepassen. Die nieuwe ontwerpmethoden ga ik overigens ook video's van maken zodat anderen
die werkwijze ook kunnen toepassen als ze er belang bij hebben.

Kort door de bocht, met behulp van bepaalde features die je toevoegt aan het model in CAD manipuleer je de CAM (slicer) om op specifieke plekken in het model infill te plaatsen in een door jezelf gekozen vorm. Een paar screenshots/voorbeelden:

Links en rechts zien er het zelfde uit, toch is er een groot verschil intern. Links heb ik aangepast waardoor er intern extra verstevigingen zijn geplaatst naar de hoeken en rondom het schroefgat.


Kijkje binnenin, hier zie je het verschil goed


Dwarsdoorsnede normale werkwijze:


Dwarsdoorsnede mijn nieuwe werkwijze:


En je kan daar zo ver mee gaan als je wil, hier bijvoorbeeld heb ik banden met filament extrusie om en om (per laag) die helemaal door lopen

Hi Stef,


Das erg interessant inderdaad. Mag ik vragen hoe je dit doet? Vaak zie je ook soort chaotische honingraat voor 3D printing. Geen idee hoe zoiets heet en hoe je zoiets kunt creëren met een 3D model?!

Groet Q

Vergeten om te antwoorden, excuus! Er komt het een en ander bij kijken (lastig om heel duidelijk te maken in een paar zinnen), ik ben bezig met een serie video's waarin ik het uitleg met voorbeelden van beginner tot complex. Als die online komen zal ik het laten weten! Maar om een idee te geven, ik voeg in het CAD model extra features toe (vooraf bepaalde/berekende vorm) waarmee ik de CAM (slicer) software manipuleer

Update tijd! Heb een videotje gemaakt over waar ik nu zit in het ontwerp proces, de verschillende versies die ik intussen gemaakt heb en waar ik nu ben in het proces. Het is in grote lijnen, als ik alle details er bij zou pakken (zoals de keuzes rondom het lamineren) dan zou de video niet 9 minuten zijn maar een paar uur.


Uiteraard weer in het Engels, het is iets nieuws voor mij (een video zoals dit) dus het kan wat rommelig over komen.

Hi Stef,


Leuke video wederom. Interessant om je verschillende uitwerkingen te zien.

Vragen:
- waarom moeten alle wielen ingetrokken worden? Om de camera 360 graden view te geven? Mij lijkt het anders wel Cool maar onnodig veel gewicht! Is het misschien lichter om in eerdere geval de camera van een "detract" te voorzien? Als in een steun die zich naar beneden beweegt tijdens de vlucht?

Je heli idee lijkt me een erg goede optie verder! Wat is het toerental van de motor / prop tijdens de vlucht? En wat is het gewicht van de camera tov het frame met alle onderdelen erop? Dit ivm resonantie frequentie v.d. Camera tov het frame tijdens vlucht?

Groet en succes Q

Dankje! Het was een experiment maar smaakt naar meer (met een paar aanpassingen op basis van wat ik er van geleerd heb)

Ik wil de wielen laten intrekken/gedeeltelijk intrekken om inderdaad vrij zicht te realiseren voor de camera. Ik heb gedacht aan een gimbal die naar beneden zakt als alternatief maar voor zover ik kan zien neemt dat nog veel meer ruimte in op een belangrijke centrale positie (die ik eigenlijk anders wil inrichten).

De eigen frequentie van de paramotor heb ik eigenlijk niet in detail over nagedacht het is wel een goed punt overigens want als het toevallig overeen komt kan dat voor nogal wat problemen zorgen (of als het toerental precies overeenkomt met een veelvoud van de opname frequentie van de camera). De reden waarom ik hier niet echt verder over nagedacht heb is omdat ik verwacht dat het eenvoudig aan te passen is mocht het probleem zich daadwerkelijk tonen.
Volgensmij kunnen de volgende dingen dit oplossen:
- Andere propeller pitch (resultaat ander toerental voor zelfde stuwkracht)
- toevoegen van wat extra gewicht (toerental veranderd om te compenseren)
- Hoek van de stuwkracht (dus CG naar voren/achteren verplaatsen) bepaald vlieg gedrag maar vraagt ook om een wijziging in toerental van de propeller

Of zie ik hier wat over het hoofd?

Ik heb dus een paar opties als het gaat om (als ik het even definieer als wat het in basis is) iets om de paramotor op te laten staan/landen en om de stabiele opnames mee te maken.

Een paar dingen om rekening mee te houden:
- Duurzaamheid (het moet een tik kunnen hebben aangezien RC paramotors toch een best grote kans maken om om te vallen na/tijdens de landing)
- Eenvoudig te maken (met de printer zijn complexe vormen redelijk eenvoudig te maken, als het van andere materialen gemaakt moet worden kost het al snel veel tijd en moeite. (denk aan objecten die omgedraaid moeten worden om vanuit verschillende hoeken bewerkingen er aan te doen)
- Zo min mogelijk ruimte in het midden van het hoofdframe moet ingenomen worden voor de constructie. Zijkanten is mits het beperkt blijft prima. (er zitten redelijk grote accu's in, en je wil eigenlijk niet accu capaciteit hoeven opofferen voor dit systeem)
- rondom vrij zicht voor opname

Paar opties:
- Vast landingsgestel vaste gimbal (valt eigenlijk al af omdat je niet 360 graden kan opnemen)
- Vast landingsgestel uitklapbare gimbal (in dit geval betekent dat het laten zakken van de gimbal onder het landingsgestel)
- Vast landingsgestel uitklapbare gimbal voor (met een dubbele vouwarm de gimbal aan de voorkant van het toestel laten zakken)
- Inklapbaar landingsgestel vaste gimbal (eerste concept dat ik laat zien in de video volgens het zogenaamde "double wishbone" principe)
- Inklapbaar landingsgestel vaste gimbal (tweede nieuwere concept dat ik laat zien in de video met armen die ongeveer 30 graden naar boven vouwen)
- Inklapbaar landingsgestel vaste gimbal (nieuw idee niet te zien in de video, armen die 90 graden naar boven vouwen en in de body vallen. De wielen komen ongeveer uit op de plek waar de risers bevestigd worden in een nieuw ontwerp/nieuwe vorm van de riser bevestigingspunten)
- vast(of geen) landingsgestel vaste gimbal en airbags voor de landing ( zoals in de Heineken reclame van een jaar of 10 geleden over de marslanding)

Laatste idee is uiteraard geintje maar als sfeermaker hier t videotje waar ik het over had. Vanaf 0:10

Hi Stef,


Een van de mooie dingen aan het forum is dat we elkaar fijn kunnen helpen. Graag gedaan uiteraard.

Interessant om te lezen dat je in ieder geval al veel kunt variëren aan de excitatie zijde. Je kan zo in geval van evt. resonanties in ieder geval tunen.

Mooiste is uiteraard een design te hebben wat er überhaupt geen last van heeft. Dit kan je doen door de camera te isoleren van de frame doormiddel van een rubber element, veertje of b.v. een Airmount. Elk met z'n eigen voor en nadelen.

=== Effe klein uitstapje ===

Wanneer je aan een wasmachine denkt, dan is er altijd sprake van een onbalans in de trommel. De kleren verdelen zich nooit gelijkmatig en dus zouden er normaal gesproken enorme krachten en trillingen ontstaan op de wasmachine behuizing. De truck van de wasmachine is dat de trommel heel flexibel is opgehangen in de behuizing. Zet je de centrifugeer stand aan, dan begint de behuizing flink te schudden, wordt daarna bij verder optoeren weer rustig. De vergelijking kan gemaakt worden met een massa-veer(-demper) systeem:



De wasmachine gaat zo hard draaien dat hij met een hogere frequentie exciteert dan de resonantie frequentie van de trommel. In de grafiek zie je dat de lijn richting 10 op de x-as inderdaad veel minder trilt dann alles ervoor.

====

Bij jou zou het deze tactiek misschien ook kunnen werken. Het ligt dan met name aan het gewicht van de camera en de stijfheid waarmee hij aan het frame zit. Als we heel erg "achterkant van een bierviltje" te werk gaan zouden we alvast wat kunnen afschatten als volgt:

- Wat is het toerental van de propeller ongeveer in gebruik? Deze delen we door 60 en dan weten we met welke frequentie de propeller het frame exciteert (en de multiples daarvan ook uiteraard). Stel dit is 2000rpm (geen idee!), dan is het ~33Hz. We zouden dan willen proberen de resonantie van de camera t.o.v. het frame bij b.v. 15Hz te ontwerpen (liefst nog wel lager).
- Met de formule "eigen frequentie [Hz] = Wortel(stijfheid/massa) / (2 pi ) vinden we dan met een massa van b.v. 100gr een benodigde stijfheid van c.a. 900N/m. Of te wel een veertje dat 1cm uitrekt als je er 900gr gewicht aan hangt.

Even wat zoeken op internet: een veertje van een balpen heeft een stijfheid van ongeveer 500N/m.

Tjsa, zou je je camera aan 2 balpen veren willen ophangen ;-)?

Er zijn ook nog wat andere overwegingen, maar ook oplossingen en extra trucjes (een zwaardere camera gaat je sowieso ook helpen zoals je al wel kunt zien. Dus vooral een flink profi apparaat erop ;-) ).

Ik help je er graag bij. Erg interessant zijn het toerental van de propeller tijdens cruise en het gewicht van de camera? Als je em in CAD hebt eigenlijk het gewicht en de traagheidtensor in het zwaartepunt van de camera.

Groet, Q


PS: In m'n Puma draadje heb ik een keer berekend of de motorsteunen op die manier voor een trilling reductie konden zorgen in het vliegtuig (niet in dit geval, maar er werken dan ook erg grote krachten tussen motor en frame. Bij jou niet..).

http://www.modelbouwforum.nl/threads/bouwverslag-robbe-puma-2.253943/page-6#post-3874592

Hetzelfde kunnen we voor je camera ophanging doen!

Zo, uitgebreid antwoord! Ik zal er doorheen lezen en antwoorden waar nodig Klopt inderdaad, het mooie van een forum is dat je elkaar met vragen kan helpen en mee denken (naast het delen van enthousiasme voor de hobby uiteraard)

Ik denk dat elk ontwerp er sowieso wel iets last van gaat hebben, uiteraard zal ik de propeller/motor combo zo goed mogelijk proberen te balanceren maar perfectie bestaat niet. Ik wou dus om te beginnen de gebruikelijke ontkoppel methoden
toepassen zoals het ook bij de multicopters gedaan wordt. De redenatie daarachter is dat als het werkt met 4 of meer propellers die in onbalans en verschillende toerentallen draaien werkt het ook met 1 die een lager toerental heeft. Het exacte toerental
heb ik overigens geen idee van. Ik weet namelijk niet wat de daadwerkelijke efficientie gaat worden van het systeem (hoeveel stuwkracht het genereerd) en heb ook geen idee wat de vleugel zelf nodig gaat hebben. Ik weet dat ik genoeg heb maar
wat de "cruising speed/power" wordt is onbekend. Dus ik denk niet dat ik de data op dit moment kan aanleveren om deze berekening te doen voor deze setup.

Interessant die berekeningen in je eigen bouwtopic overigens! ga het nog even verder in wat meer detail doorlezen.

Ik ben op dit moment de paramotor aan het schuren, ik wil hem eigenlijk gelamineerd mee nemen naar de paramotor vliegdag bij de club in boxmeer over een paar weken. Genoeg werk nog dus! Ik heb wat afwerking experimentjes gedaan, genoeg van geleerd
en weet nu hoe ik het bij het gehele ding wil gaan doen.


Niet perfect afgewerkt maar dat was ook niet de bedoeling

Oh en het bewijs dat ik aan het schuren ben :


Daarnaast heb ik nu spul voor het organiseren van de werkplaats af. Spullen die ik geprint heb en de modellen van ga publiceren over een paar dagen!





Opbergsysteem op basis van DIN rails en 3D geprinte houders voor de toolholders en collets. Voor wie interesse heeft, ik heb modellen voor ER11 ER20 ER32, BT30 ISO30 SK30, MT1 MT2 MT3 en meer gaan komen.

Voor de zwaardere dingen met bouten als hangers in plaats van het geprinte plastic

Ik was heel druk aan het typen en besloot halverwege dat het zo groot werd (en offtopic was) dat ik er maar een los topic van gemaakt heb.

Voor wie van jullie interesse heeft in wat ik gebruik om mijn hobbyruimte te organiseren, neem eens een kijkje in dit topic:

http://www.modelbouwforum.nl/threads/organiseren-van-de-hobbyruimte-werkplaats.261223/

Dat is hoe ik het nu doe en het bevalt zo goed dat ik het in de nieuwe werkruimte ook zo ga doen (duurt nog even maar is in aanbouw!)

Succes Stef, Mooi setje gereedschap. Stuur tzt anders een PB'tje.

Cheers Q