Elektronische CG Meter

[F2B]

De sinus van 3 graden is 0,05, bij een hoogteverschil van 200mm is de lokatie van het gewicht aan de bovenkant dan 200 * 0,05 mm = 10mm verschoven.

Het gewicht is altijd hetzelfde ook als de kist niet level staat. Een model wordt namelijk niet zwaarder als het scheef staat.
Het zwaartepunt zal fout weergegeven worden als de kist niet level staat, bij achterover te ver naar achteren, de correctie is een functie van hoek en hoogte van het zwaartepunt. Met een accelleratie sensor kun je dat goed meten voor een nabewerking van het zwaartepunt.

Je hoeft de zwaartepunt berekening niet aan te passen (voorwaarde is wel dat de kist op wieltjes staat, er mag geen zijwaartse kracht zijn op de weegschaaltjes) en alleen een correctie uit te voeren op het eindresultaat.

 

[brutus]

Mischien zie ik wat over het hoofd, dus schiet er maar een gat in....

Ik zie inderdaad wat over het hoofd: zonder de werkelijke stand van het model te kennen (meten) valt er weinig te berekenen, en kun je net zo goed de moeite nemen met onderlegplaten het model in de vliegstand te zetten....

 

[brutus]

Het gewicht is altijd hetzelfde ook als de kist niet level staat. Een model wordt namelijk niet zwaarder als het scheef staat.

Het zwaartepunt verschuift óók niet als het model scheef staat.... slechts je referentie-punt verschuift.

Bij toestellen waarbij het me niet lukte om ze fatsoenlijk te ondersteunen (middendekker waarbij zowel recht op als ondersteboven het zwaartepunt boven het ondersteuningspunt lag en de kist dus altijd voorover of achterover kantelde) hing ik het ding op aan een touwtje en trok een verticale lijn op de romp recht in het verlengde van het touwtje, verschoof het ophangpunt en herhaalde de truuk. Waar de lijnen elkaar kruisen ligt het zwaartepunt....

Kan me voorstellen dat het lastig is op de zijkant van een jetmodel een rechte lijn te trekken....

 

[elcees]

Een weegschaal is voldoende om de liggingen van het zwaartepunt te bepalen. Zet de kist telkens met een poot op de weegschaal en zet onder de andere twee poten een blokje zodat de kist mooi horizontaal staat.
Als Gn = gewicht gemeten als neuswiel op weegschaal staat , Gr = gewicht als poot rechter vleugel op weegschaal staat en Gl = Gewicht als poot linker vleugel op weegschaal staat. dan is totaal gewicht G = Gn + Gr + Gl.
Als L = afstand in vliegrichting tussen wielpoten en neuspoot , dan is de afstand tussen zwaartepunt van de kist en de vleugelpoten za als volgt te berekenen :

za = Gn / (Gn+Gl+Gr) * L = Gn/G * L

za is dus de lengte van het licht blauwe horizontale lijntje dat te zien is in de 4e foto van de post van benovitch.

Alle afstanden meten ten opzichte van de wielassen omdat de kracht verticaal door de wielassen gaat. Waar de poot dus aangrijpt in de kist doet er niet toe zoals hierboven al door Herman aangegeven

Cees

 

[benovitch]

Gisteren een eergisteren de code wat aangepast zodat alle afstanden kunnen ingegeven worden door te meten vanaf de Leading Edge van de vleugel. Nu de formule nog wat herschrijven om op het scherm de actuele positie van het CG weergegeven.

 

[Dickie]

En doet tie het.

 

[benovitch]

Zo ziet de berekening er nu uit voor het berekenen van het gewicht nodig op het corectiepunt.

WeightCP = (((Weight_LA + Weight_RA) * (LEToMn - LEToCG)) - (Weight_NOSE *(LEToNsGr + LEToCG))) / (LEToCP - LEToCG)

WeightCP: Gewicht corectiepunt
Weight LA/RA: gewicht schalen main gear
LEToMn: Afstand tussen LE en main gear
Weight Nose: gewicht Nosegear
LEToNsGr: Afstand LE to Neusschaal
LEToCP: Afstand LE tot Corectiepunt
LEToCG: Afstand LE tot CG

De formule om het eigenlijke zwaartepunt te berekenen moet ik nog wat over brainstormen. Waarschijnlijk zoek ik het te ver.

 

[benovitch]

Ik geraak er maar niet aan uit hoe ik het actuele zwaartepunt moet berekenen. Het zwaartepunt zou op 210mm van de LE moeten liggen.
wetende dat afstand:
main tot CG x gewicht (15mm x 7000gr = 105000) en CG tot nosegear x gewicht (600mm x 377gr = 226200) Het verschil van deze beide is 121200. Dit delen we door 2 omdat we de balans in evenwicht willen brengen, komt uit op 60600.
Wanneer we deze dan bij het maingear Koppel tellen 105000 + 60600 = 165600. Bij de neus trekken we deze er af.
Er van uitgaan dat het gewicht op de main dezelfde 7000gr zijn, delen we nu 165600 / 7000 = 23.65mm
Van deze afstand trekken we nu het originele main tot CG af (23.65 - 15 = 8.65mm die we op zijn beurt dan weer aftrekken van het opgegeven zwaartepunt 210mm - 8.65mm = Actueel zwaartepunt 201.35mm
Weet niet of dit de juiste mannier is om er aan te geraken.
Het probleem zit em bij dat wanneer ik hetzelfde toepas met het gewicht van het neusgear de afstand niet klopt, denk ik.

Deze is de formule voor in Excel te werken om het
=((((B4+C4)*(F4-A4))-(D4*(E4+A4)))/(G4+A4))

A4 B4 C4 D4 E4 F4 G4 H4(Formule)

CG WML WMR Wnose NoseToLE MaintoLE CPtoLE WCp
210 3500 3500 377 390 225 -930 168,3333

 

[F2B]

Maak eens een tekeningetje van de momenten.

Kies een vast punt en bereken van elke kracht het moment, dus kracht maal afstand, neem de afstand negatief als de kracht voor het vaste punt ligt. Tel alle momenten bij elkaar op en deel dat door het totaalgewicht. Dat is de afstand van het zwaartepunt tot het vaste punt.

Dit rekensommetje werkt onafhankelijk van de plek van het vaste punt.

 

[benovitch]

Dus als ik als vast punt het opgegeven CG neem en hiermee de berekening kan ik nadien de afstand die ik uitkom aftrekken van het originele punt en zo het eigenlijke CG weergeven.
Ik zocht het weeral veel te ver natuurlijk.
Probeer hier moren wat testen mee te doen en te simuleren in mijn excel file.
Alvast bedankt

 

[F2B]

Dus als ik als vast punt het opgegeven CG neem en hiermee de berekening kan ik nadien de afstand die ik uitkom aftrekken van het originele punt en zo het eigenlijke CG weergeven.
Ik zocht het weeral veel te ver natuurlijk.
Probeer hier moren wat testen mee te doen en te simuleren in mijn excel file.
Alvast bedankt

In het CG is het moment van alle krachten nul, het is namelijk het "Center of Gravity" Als je het rekensommetje uitvoert vanuit het opgegeven CG en het moment van alle weegschaaltjes samen is niet nul dan ligt het zwaartepunt niet in het opgegeven CG, deel het overgebleven moment door de arstand van de plek waar het correctiegewicht moet komen en je krijgt het aantal gram wart je daar in moet stoppen om alles wel in het opgegeven CG te krijgen.

En dan moet je vliegen, ik stel mijn modellen af met ringetjes onder de propmoer, 10 gram maakt een wereld van verschil op een 1800 gram model.

 

[benovitch]

De formule in post 27 doet dit al. Ik zocht enkel nog de formule om het eigenlijke zwaartepunt te berekenen voor er een aanpassing op het correctiepunt werd gedaan.

 

[Dickie]

Kan iemand mij uitleggen wat dit met turbine aangedreven te maken heeft volgens mij hoort dit thuis in modelvliegen algemeen.
ELCEES heeft al aangegeven hoe je op een simpele manier het zwaartepunt kunt bepalen.

 

[benovitch]

Ik heb deze gemaakt om te gebruiken bij mijn turbine toestellen, en ook andere natuurlijk. Maar als ge u daar comfortabeler bij voelt mag de moderator het gerust verplaatsen naar het andere forum.

 

[max z]

Ik denk dat Dicky bedoelt te zeggen dat dit onderwerp interessant is voor alle categorieën modelvliegen, en in dit subforum kom je het dus niet tegen als je niet geïnteresseerd bent in turbinevliegtuigen (zoals ik, sorry....). In mijn geval ben ik bewust gaan zoeken omdat ik ook over zoiets nadenk, en omdat een vriend noemde dat er zoiets op het modelbouwforum gaande was.
Maar ik ben dus zeker wel geïnteresseerd in jouw zwaartepunts-weegschaal project, kun je iets meer vertellen over de elektronische opbouw? En de programmering, heb je die helemaal zelf ontwikkeld of ben je uitgegaan van een bestaande sketch en/of libraries (ik ga er maar even van uit dat e.e.a. met arduino gebouwd is)?

Max.

 

[max z]

Oeps, ik zie dat de laatste reacties al meer dan een jaar oud zijn..... Maakt niet uit, ik ga het toch volgen.

 

[benovitch]

Dit is inderdaad al ff geleden dat ik hier heb aan verder gedaan. Qwa programering is het een beetje zoeken op het net naar bestaande dingen en dan aanpassen aan eigen noden. Voor de moment ligt dit volledig stil, mede omdat er geen tijd voor is en ook dat ik met het idee speel om de complete set stand alone te maken met Eigen voiding intern etc. Nu dien ik steeds een lipopack aan te sluiten om het boeltje te voeden. Daar dient dan opnieuw een print voor getekend te worden etc. De software zelf is ook nog niet helemaal klaar maar wel al bruikbaar. Ook wil ik hiervoor dan een behuizing maken/frezen.
De opbouw is een Arduino mini Mega 2560 met een TFT touchscreen en een Micro SD kaart slot. Loadcellen met een HX711 zorgen voor de omzetting zodat de arduino ze kan lezen.

 

[Richard Branderhorst]

Djeeezz, hier gaan we weer:
Het ZPT of CG bestaat in feite niet, of hooguit alleen als moment opname. Ieder vliegmisschien heeft een BEREIK waarbinnen het CG zou moeten liggen en dat hoeft zelfs voor de kleinste modellen niet op een millimeter nauwkeurig, het is best grofstoffelijk. De enige modellen die redelijk kritisch zijn (en dan ook nog niet op een mm) zijn vliegende vleugels.
De waardes die fabrikanten aangeven (of vergeten aan te geven) zijn soms ver van de werkelijkheid. Daar is beslist geen uitgebreid rekenprogramma of uitvoerig testprogramma aan vooraf gegaan. Als er iets is wat je als eigenaar/vlieger moet "invliegen" dan is het wel het CG en dat is door daadwerkelijk te vliegen, uiteraard moet je ergens van uitgaan en dat is vaak wel het aangegeven CG, al dan niet voorzien van een beetje extra lood in de neus, just to be sure... (ofwel Angstblei zoals onze Oosterburen dat ook wel noemen...)

Want afgezien van het feit dat het CG ook nog eens in hoogte verandert en dat lang niet altijd de tank IN of rond het CG ligt, zal bij een hoog verbruik zoals de jets doen, er tijdens de vlucht een verschuiving plaats vinden. Wordt dit niet adequaat opgevangen met een systematisch verbruiksschema dan kan een vliegtuig tijdens de vlucht zelfs instabiel geraken en crashen.
Het CG is in belangrijke mate bepalend voor het gedrag (stabiliteit rond de dwarsas) van de kist en bepaalt daarmede of de vlieger hem "lekker" vindt sturen of niet. Dat is erg persoonlijk en van diverse factoren afhankelijk, een jonge gast met een 3D kist zal graag snelle reacties willen dus met zijn testvluchten naar een achterlijk CG willen toewerken, iemand met een lange vliegervaring met een mooie schaalkist zal een stabieler en rustiger model willen, ergo daar zal het CG verder naar voren moeten.
Met alle respect voor de mooie systemen die er zijn, volgens mij gaat er niks boven een model ophangen en dan kijken hoe je uitkomt met het CG. Bij de TS zijn model kan dat prima door wat overmaatse plaatjes te monteren tussen de vleugels en de romp. Kun je ook geen rekenfouten maken.....

 

[Vale Ouwe]

Dank je Richard.
Zo'n mooie simpele oplossing.
Ik was altijd aan het klooien met balanceren op de vingertoppen of op een standaard met een paar dopmoertjes.
Dit is in alle opzichten praktischer.

 

[nico v kooten]

Eigenlijk moet de beugel waar het toestel aan ophangt toch kunnen scharnieren in de hartlijn van de vleugelkoorde?