Objetivo de robustez

Objetivo de robustez

La semaine dernière, pequeño problema de hélices volando. Finalmente, el problema se debió principalmente a la fabricación " bricolage » prototipos. Pero eso no es motivo para no tenerlo en cuenta. Por lo tanto, he dedicado esta semana a mejorar la resistencia mecánica de nuestro Pioupiou.

Un acto de equilibrio

La pieza central es la hélice. Baste decir que debe ser tratado. Y no es tan simple.

Debe ser lo suficientemente grande para arrancar con vientos muy suaves, pero lo suficientemente fuerte para girar a velocidades de hasta 10 rpm.

El punto clave es el equilibrio. Si tiene una hoja más pesada que las demás, vibra muy fuerte... muy fuerte... demasiado fuerte... ¡y explota!

Breve. Hice muchas pruebas para encontrar la forma:

Jugué con el software de diseño de hélices:

Y yo, de nuevo, calenté la impresora 3D:

(¡Es realmente mágico esto!)

Todavía no he encontrado la forma final. Pero creo que vamos hacia una hélice corta y ancha, por lo tanto menos frágil, optimizada para vientos suaves: donde se necesita eficiencia.

En esta aplicación imagino que no nos molesta mucho el bajo alargamiento y las pérdidas en las puntas de las alas. Por el contrario, ¿quizás no es peor frenar la hélice cuando el viento es fuerte?

pequeños zaviones

Me han ofrecido varias veces usar hélices modelo. Así que me interesé y probé.

Preocuparse :

La materia : Estas hélices están hechas de nailon. Absorbe mucha humedad (hasta un 10% de su masa), lo que cambia la resistencia. Así que no es ideal para uso en exteriores.

La forma : están diseñados delgados y alargados, para una mejor eficiencia a altas velocidades de rotación. Como resultado, hay muy poca superficie para capturar el viento ligero. Las hélices de "vuelo lento" (= velocidades bajas) lo hacen un poco mejor, pero esto sigue siendo insuficiente.

Ni siquiera miedo

Para mejorar la solidez, también revisé la forma general del Pioupiou (¡otra vez!).

Agregar una pila pesada ayudó a llevar el centro de gravedad hacia adelante. Esto me permite quitar la varilla de carbono, lo que podría dar miedo.

Así que da algo como esto:

Está progresando bien, ¡pero todavía hay trabajo por hacer!

21 pensamientos sobre " Objetivo de robustez »

  1. Vaya coraje y perseverancia lo logrará pero ojo con los plazos... tengo ollas que se empiezan a cansar y no...
    ¡Biz, sé fuerte, estás en el camino correcto!
    Robert

    1. Comparto tu punto de vista, prefiero recibir el cheep un mes mas tarde de lo esperado pero exitoso. ¡Hemos esperado hasta ahora, podemos esperar un poco más, o de lo contrario!

    2. Esa entrega se retrasa para garantizar que la calidad sea respetable. Pero unas semanas antes de la entrega esperada a los que tienen prepago, no hay comunicación, apesta, ¿no?

    3. No, pero si no hay comunicación unas semanas antes de la fecha límite, es porque el chico está trabajando duro para cumplir con la fecha límite de entrega, así que queda poco tiempo para bla, bla, bla... Eso me parece muy normal.

    4. Bueno, sí, le llevaría tanto tiempo hacer una observación sobre el tema en unas pocas líneas en uno de sus blogs semanales =)
      Ah, groupies...

      PD: Intenté publicar con mi cuenta de Google, pero falla.

    5. Lucho con la ironía de ese último comentario. Nico acaba de enviar noticias completas y detalladas del progreso del proyecto. ¿Quieres un cronograma con las tareas restantes y una estimación de su duración? Hay muchos altibajos en la fase de diseño de un producto, todo lo que se necesita es un gran evento imprevisto para pasar 6 meses fuera de la vista.

    6. No veo cómo el hecho de que pueda haber imprevistos y retrasos impide comunicar los horarios provisionales.

      La campaña de crowdfunding anunció una "entrega estimada en marzo". Y esto, porque Nicolás es muy consciente de que los precompradores quieren saber cuándo tendrán su juguete. Sigue siendo cierto hoy.

      Y sí, también se agradecería la publicación de horarios e hitos. Es un proyecto colectivo y abierto, ¿no? =)

  2. Entonces, ¿tendrá una escala no lineal para convertir la rotación (rpm) en velocidad del viento? ¡Me gusta la idea! Además de la nueva forma, ¡de hecho parece más sólida!

  3. Nos estamos acercando bastante a algo que ya existe. Habiendo ya probado la confiabilidad y la robustez (en el ártico…), creo que no deberíamos tener miedo de ver y posiblemente hacer lo mismo que existe en el mercado 😉 bueno, está bien a 976 dólares/pce… con un rango de velocidad de 0 m /s:

    https://www.campbellsci.fr/05103-specifications
    http://www.youngusa.com/products/7/5.html

    ¡Ánimo y bravo por el trabajo ya realizado! ¡La solución final está cerca!

  4. No he renunciado a la pista de ultrasonido. Pero hay que dedicar mucho tiempo a estudiar el tema. Probablemente será para un producto futuro. Por el momento no tengo tiempo para reinventarlo todo.

    Hay muchos problemas que resolver, especialmente en términos de consumo de energía. La función de "medición" del Pioupiou consume menos de 4 microamperios, mientras que los sensores ultrasónicos generalmente consumen 4 miliamperios. No es enorme, ¡pero aún 1000 veces más!

    1. El estudio del tema es bastante simple: las matemáticas son trigo, elec 4 transductores de EE. UU. + 1 interruptor I2C + ADC/DAC del módulo sigfox, la información es una convolución y una búsqueda de máximo, el mecanismo de 4 orificios frente a un lámina.

      El problema del consumo de energía es obvio, pero se puede eludir fácilmente al no medir continuamente: si la medición toma 10 ms y solo se realiza cada 10 s, ¡obtiene la proporción de 1000 en el consumo!

      ¡El aspecto estático y robusto de una solución basada en EE. UU. revive el debate sobre el panel solar y su uso en condiciones extremas!

      La baliza se vería más como un nido de pioupiou 🙂 http://img.nauticexpo.fr/images_ne/photo-g/capteur-girouette-anemometre-ultrasons-22283-3149543.jpg

  5. Hola,
    Por tanto, parece que se ha abandonado definitivamente la idea del colector solar. Pedimos un piou piou para mi caja acústica (medidas ambientales) y no hubo ningún problema con la batería. Pero para el parapente y, en particular, para las balizas llamadas a colocarse lejos de las decoraciones (para saber el viento meteorológico a las 3000 para una decoración a las 1500), por lo tanto, no suele ser accesible, no me parece muy relevante. Después de sí, si tiene que cambiar la batería solar con más frecuencia que las baterías, no cambia nada. ¿No podríamos tener una opción "solar" conectada a la baliza si fuera necesario? ¿Una caja con batería y panel solar dedicada a los pioupiou?
    ¡Saludos y felicidades por esta gran aventura!
    Pierre OSSAKOWSKY

  6. Hola
    Como se comentó una vez por teléfono: una hélice con una eficiencia "pobre" es ciertamente más estable en el tiempo, así como su calibración de viento/rpm. Una hélice demasiado optimizada será sensible a la suciedad/escarcha/envejecimiento que existe en las turbinas eólicas.

    Además, algunos datos pseudocuantitativos para saber qué parámetro variar:
    * La velocidad de equilibrio depende principalmente de la sincronización y la salida
    ==> rpm*diámetro/Viento # Cste* tan(configuración 90) (Cste vinculado a rdt)
    * La rotación de una hélice con poco viento depende principalmente del área de la pala y del paso
    ==>Fricción=K*Spale*Diámetro*V²*(90-Peso), con K que depende de la cuña (aproximadamente con cuña=90 K=1 y cuña=0 K=0 – y entre las dos una curva en "S")

    La definición del paso es el ángulo que forma la pala con el disco de la hélice al 75% del diámetro (paso=90–> hélice emplumada)

    Por lo tanto
    * Para no pedalear demasiado rápido cuando hay viento, necesitas una hélice puesta hacia la bandera y una extensión de pala baja (no demasiado rdt).
    * Para empezar con poco viento necesitas superficie de pala y un paso "intermedio"

    Tanto es así que una hélice rechoncha parece ser una buena idea (área de superficie máxima en un diámetro dado y no demasiado rdt) y la variable a intuir sigue siendo la configuración, para encontrar el compromiso entre un arranque con viento bajo versus un viento no demasiado fuerte. proporcionalidad de rpm.
    Con los cálculos de su hélice, el punto clave es la curva Cp=f(V/(rpm*D)), y la V/(rpm*D) para la cual Cp=0. Si tienes curvas puedo ayudarte a elegir.

    Aparte de eso :
    – ¿Qué hay de reemplazar las baterías con el Pioupiou GPS?
    – sobre los plazos, los días se hacen más largos y la temporada finalmente llegará…

    Mateo
    Quién ordenó un GPS Pioupiou

  7. – Todas las hélices deben estar equilibradas individualmente. El problema es disponer de un equilibrado tanto más sensible cuanto que la hélice es ligera para realizar este equilibrado por aproximación sucesiva con un golpe de lima. Es bastante delicado pero imprescindible para evitar vibraciones. La vibración residual se puede medir poniendo la hélice en rotación rápida y midiendo la amplitud de las vibraciones con acelerómetros en el soporte del eje.

    – Por el lado de la fecha límite, no creo que debamos presionarlo. Como ingeniero en la industria electrónica, te puedo decir que crear un producto en 6 meses es una ilusión. Al apoyar el proyecto de Nicolás, no debe esperar un producto a cambio, sino simplemente participar en una aventura colectiva y aceptar los riesgos.

    ¡Ánimo Nico!
    Pascual C

  8. En cuanto a medidas y consumos ultrasónicos: ya hay autónomos con un pequeño panel solar (y un supercondensador o supercondensador) en el sensor ultrasónico... 🙂 Envía datos a un módulo de comunicación que debería ser sustituido por un sigfox modulo com (con bateria o panel para el conso de envio de datos): es este:

    http://www.lcjcapteurs.com/product/cv7sf-usb/

    ¿Se compró uno, para ver cómo queda diseñado y volver a hacer lo mismo más barato?…

    ¡Ánimo, valentía! y felicidades por lo lejos que has llegado! Estamos encantados con el resultado, sea cual sea! 🙂

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