Виброразвязка для квадрокоптера своими руками

У квадрокоптеров в основном вибрация идет от моторов и пропеллеров, которую можно значительно уменьшить:

Рама , особенно её лучи являются основной причиной асинхронной вибрации, поэтому лучи должны быть как можно жесткими
Рамы квадрокоптеров DJI и их хороших клонов имеют достаточно жесткие лучи.
Лучи из Carbon fiber (углеродного волокна) имеют достаточно хорошие характеристики.
Более тяжелые алюминиевые квадрокоптеры, как Arducopter, являются гибкими, более дешевые китайские — часто нет.
Большинство коммерческих квадрокоптеров имеют литьевой экзоскелет или лучи, такие как IRIS или Phantom являются достаточно жесткими.
Дешевые, легкие рамы, как правило, чтобы продемонстрировать более высокое качество сильно и тяжело загружают квадракоптер («Flexi» он получает).
Мотор на раме и луч рамы должны быть безопасными и гибкими (иногда это проблема для карбоновых лучей).
Двигатели должны работать бесперебойно (подшипники должны быть не изношенных и у них не должен быть «визг»).
Пропеллерные переходники, соединяющие винты для двигателей должны быть концентрическими и очень прямыми.
Винты должны быть полностью сбалансированы с помощью хорошей балансировки
Балансированный двигатель (или очень хорошо сбалансированный двигатель, как T-Motor) может иметь большое влияние.
Не правильные винты, которые не хорошо подобраны к раме и весу или не имеющие тот же тип вращения CCW и CW.
Получите хорошие пропеллеры, новые APC винты являются хорошим выбором, как часто GemFan carbon пропеллеры.
Carbon Fiber пропеллеры лучше, но основной компанией был Graupner ушедшей из бизнеса, теперь дешевые пропеллеры Carbon Fiber являются проблемой.
Carbon fiber пропеллеры дорогие, жесткие, сильные и острые, как бритва — они являются одной из основных угрозой безопасности.
Большие медленные пропеллеры, безусловно, вызывают более сильную вибрацию чем мелкие и быстрые, но большие медленные пропеллеры намного эффективные.
Крупные, медленные пропеллеры также делают раму гибкой, поскольку двигатели будут крутить пропеллеры по оси.
Если вы действительно хотите оптимизировать все вышеперечисленные характеристики, ваш полетный контроллер скорее всего нужно изолировать от вибрации.

Изолируйте APM от рамы:

Двусторонняя лента или липучки традиционно используется для крепления APM/PX4 к раме.
Во многих случаях лента или пена Velcro не обеспечивает адекватной виброизоляции, потому что масса контроллера полета на борту настолько мала.
Есть четыре возможных альтернатив, которые были протестированы и показали лучшие результаты:

Du-Bro пена

1/4″ Du-Bro пены можно приобрести непосредственно у розничных торговцев радиоуправляемых моделей
Использование Krazy Glue (или эквивалент), чтобы прикрепить пену на один из уровней рамки.
Затем клей на нижнюю часть корпуса (APM/PX4, содержащий APM/PX4 конечно) непосредственно к пене.
Клееный по методу Foam означает, что будет трудно удалить полетный контроллер.
Вы можете приобрести дополнительный чехол или детали рамы , чтобы позволить вам установить полетный контроллер между рамами или использовать один из других методов.
APM 2.5 и 2.6 можно отвинтить от верхней крышки и проклеить заднюю крышку.

Гелевые подушечки

1Положите виброгасящие гелевые подушечки (1 см

2 см) на каждом угле полетного контроллера. Возможные гели включают в себя:

Kyosho Zeal Gel Tape вероятно, самым лучшим решением, теперь в наличии на Amazon, E-Bay.
USA Силиконовый гель лента и колодки (V10Z62MGT5 лента рекомендуется)
United Kingdom Silicone Gel Tape, Pads и втулки
Moon Gel Pads (также доступны в музыкальных магазинах). Внимание: Moon Gel показал провал в тепле выше 100 градусов по Фаренгейту, так что его следует использовать с осторожностью.

2. Закрепите на плату (

1 см) в ширину липучку подпорный ремешок или резинку. Будьте осторожны, что ремень не удержит так надежно, это мешает затуханиям колодки. Рассмотрите вопрос о создании слоя мягкой пены между ремнем и полетным контроллером.

Рама F330 с Kyosho Zeal Pads

FlameWheel F330 С PX4 Установленный на промежуточном платформы

FlameWheel F330 С PX4 на Zeal колодки с защитным Hard Top

PX4F330accels_5_9_13Усердие конной FlameWheel имеет плюс и минус один вибрации все оси = 1/10 G

Это видео демонстрирует виброизоляцию, используя Moon гель на Go-Pro камеры (Here!) .

Уплотнительное кольцо Подвеска Гора:

Создание платформы, на которой можно смонтировать управления полетом доска с отверстиями и винтами на четырех углах. Установите контроллер полета на этой доске с помощью двухсторонней самоклеющейся ленты.

Mount 4 стоек на верхней части рамы расположены 1/10 «до 1/8» дальше друг от друга, чем ширина платформы, на которой был смонтирован пульт управления.

Вставьте 1/16 «нейлоновые уплотнительные кольца через каждом углу управления полетом борту и стойках так, что авиадиспетчер не имеет жестких крепления к раме. Ссылка (Here!)

Общий диаметр уплотнительное кольцо должно быть выбрано, чтобы твердо удерживать доску, обеспечивая при легкой до умеренной начальной но быстро оскорбил движение доски (как правило, 1/2 «до 3/4» OD) и силиконовые уплотнительные кольца должны, как правило влажные лучше чем Буна-N уплотнительных колец (размеры 15 — 21), если вы можете приобрести их.

FlameWheel F450 уплотнительное кольцо Подвеска Платформа Гора

FlameWheel F450 уплотнительное кольцо подвеса Платформа Гора сырье Accel Значения

FlameWheel уплотнительное кольцо Подвеска Гора

График уровней вибрации показывает, что они находятся под 0,1 г на все оси

Предупреждение! Если вы устанавливаете свой управления полетом плату к распределительной плате, было бы лучше, чтобы Наденьте опоры для управления полетом борту отдельном листе стекловолокна нарезанные по размеру, что впоследствии может быть болтовых через существующие отверстия в распределительной плате. Сверлить только через распределения питания для монтажа Стойки, если вы полностью уверены, вы не вызовет короткое и использовать крепежные винты с резьбой нейлона или противостояние шпильки.

Вибрации короткий сочетании, так что все, что оставляя избыток угловой зазор делает это требует более высокой начальной уплотнительное кольцо напряжение, которое уменьшает вибрацию затухания отклика и позволяет доска физически наклон больше (что является нежелательным, поскольку это бросает датчик планера отношений выключения).

Недостатком уплотнительного кольца подвески по сравнению с Гель колодки является то, что механически более сложным и требует настройку оба диаметра уплотнительного кольца и поперечным сечением.

Вы можете комбинировать уплотнительное кольцо и дизайн гель площадку с помощью промежуточной пластины и выгоду от двойного обменного демпфирования.

Беруш Гора

Покупка медленный кремний ответа или пенополиуретановой или пены затычки для ушей ПВХ, таких как эти от 3M
Создать платформу, на которой смонтировать управления полетом доска с отверстиями в четырех углах. Отверстия должны быть достаточно большими, чтобы позволить беруши для вставки в них, но не настолько свободно, что плата высвободился в трудные посадок. Убедитесь, что отверстия гладкие, чтобы они не врезались в беруши. Также имейте отверстия возле углов вашего электронного модуля пластины, чтобы минимизировать ненужное движение модуля.
Установите контроллер полета на этой доске с помощью двухсторонней самоклеющейся ленты. Очень масса добавляется к борту может улучшить гашения вибрации.
Сожмите затычки для ушей через имеющиеся отверстия в раме (или вырезать новые отверстия) и отверстия в борту, на котором контроллер рейс установленных. «Настройка» можно путем изменения количества затычки дл ушей слева открытой в середине.

Беруш вибрации Гора

Пример беруш вибрации снижения крепление

Лампа демпфер + беруш 0,05 G Ultra Low Vibration Гора

Роберт Лефевр развил эту чрезвычайно высокая производительность установки, которые фактически выполнены лучше, чем ожидания.
Он состоит из монтажной пластины с 100г мягкого типа резиновой грушей «Gimbal» заслонку на каждом углу с половиной пенополиуретана затычки дл ушей размещены внутри каждого из них.
Карданная Тип лампы сами амортизаторы могут работать в растяжении или сжатии.
В затычки для ушей обеспечивают дополнительный демпфирующую среду с другом диапазоне частот демпфирования чем амортизаторов луковицы сами по себе.
В беруши также ужесточить луковица монтирует немного предотвращая чрезмерное свободное движение в результате работы обычных маневрах.
Это было успешно гасит клон Flamewheel с гибкими руками и более размера 12 «пропеллеров в G диапазоне 0,05.

Контроллер полета APM также установлен на прокладки антивибрационные, доступных на МакМастер Карр пакета 25 каждая часть # 9311K64 рекомендуется.

Это был успешным в демпфирования FlameWheel клон с гибкими руками и более размера 12 «пропеллеров в G диапазоне 0,05.

F450 Quad Vibes 1

Обратите внимание, что колебания X & Y меньше, чем + и — 0,05 г, что Z вибрации немного выше из-за Flamewheel клон руку Flex, высокие моторы вибрации и непомерно большие 12 «пропеллеры.

Роберт описывает эту Copter как настоящий «краски шейкер» в связи с недостатками, перечисленных выше решений результаты дружнее еще более примечательно.

DSC01056

В 100G Тип лампы карданных амортизаторы вибрации можно заказать прямо из Китая от различных производителей: foxtechfpv

Это может считаться отличным решением для многих видов планеров как кажется, есть очень широкий динамический диапазон.

Очевидно некоторые тонкой настройки будет возможно путем изменения типа и размера секции затычки дл ушей в заслонок.

Есть также 200G и 300G амортизаторы, но те, лучше всего было бы использовать на более высоких массовых модулей возможно в том числе батареи.

Отлично 3D Отпечатано Антивибрационная платформа

По GuyMcCaldin с оригинальным Блог статьи здесь: http://diydrones.com/profiles/blogs/3d-printed-anti-vibration-mount

За последние несколько недель, я прототипов отличается анти вибрации крепления конструкций с использованием вверх Мини 3D-принтер. Я хотел что-то, что давало хорошо, используя доступные и легко доступных компонентов.

Первый дизайн начал с анти демпферов колебаний в простой вертикальной конфигурации. Это страдал от слишком большого спектакля в горизонтальной плоскости, которая могла бы вызвать нестабильность в быстрых ускорений. На следующий дизайн поворачивается на демпферы 45 °, в результате чего гораздо более даже сопротивление между горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Большие резиновые демпферы обеспечивают превосходную изоляцию. Слишком много на самом деле. Идеальный анти вибрации крепление изолирует контроллер от высокочастотных вибраций, но проводит низкочастотные вибрации, которые могут представлять небольшие изменения в отношении. В течение следующего дизайна, я переехал в небольших и немного жестче демпферов, доступных на Hobby King.

Я тестировал их на tricopter Turnigy Talon, используя APM 2.5. GPS крепится к верхней части АРМ увеличить подвижную массу, которая помогает в снижении слегка более высокие вибрации частот.

Результаты пока предположить, что это очень хорошо работает:

На приведенном выше графике берется из двух минутах наведении в режиме слоняться. Все оси ниже ± 1 г, что превышает спецификации, изложенные в руководящих принципах Arducopter.

Используя инструмент (Link) , что Форрест Франц разработаны, мы видим, эти результаты с другой точки зрения:

Результаты разгона до сих пор отлично, но шаг и стабильность ролл показывает немного колебаний. Я использую значения PID по умолчанию, которые, несомненно, выиграют от настройки, и полет в несколько ветреную погоду. Я также знаком с винтокрылых полета, так что я по-прежнему оттачивая свои летные навыки. Я в состоянии держать tricopter в 1м х 1м х 1м куб, но он медленно дрейфует вокруг, если есть изменения в ветер.

Речь идет о наиболее вероятные причины, но в интересах полного раскрытия, я хотел бы упомянуть, что это может быть вызвано APM не реагирует на небольшие изменения в отношения, если крепление создает слишком много изоляции. Это, конечно, кажется, не влиять летающую производительность, tricopter впечатляюще стабильно в режиме слоняться. Я не буду знать, если это вопрос или нет, пока больше людей не попробовать инструмент Форреста, так что я больше данных для сравнения мои результаты в (вы можете найти ветку форума (Here!)

Если у вас есть доступ к 3D-принтер, вы можете скачать файлы STL здесь: Omnimac APM гору v1.5.stl

С другой стороны, я загрузил дизайн к Shapeways . Вы можете приобрести его, начиная с $ 22,92 в зависимости от материала:

У меня включают маржу в размере 30% в цене (

$ 5), который будет идти в сторону поездки в Африку в ноябре, где я буду жертвовать время и ресурсы при помощи 3dr питание UAS в исследованиях дикой природы и сохранения.

Для завершения гору, вам нужно эти амортизаторы , которые стоят $ 1,20 от Hobby King.

Крепление может быть установлен с помощью двусторонний скотч или винтами M3 разнесены на 45 мм х 45 мм. Если вы хотите, чтобы я изменить файл, чтобы удовлетворить варианты монтажа вашего планера, просто дайте мне знать.

Файл журнала, который был использован для получения результатов, показанных выше, можно скачать отсюда: Turnigy Talon 2мин Мешкаются (по умолчанию ПИД)

Дополнительные соображения подавления вибраций

Эти прокладки могут обеспечить достаточную или дополнительного подавления вибраций: Жесткий диск антивибрационные втулки

Значительные успехи в виброизоляции также могут быть реализованы с помощью высокого гибкого провода и снятия напряжения подход ко всем проводов, подключенных к управлению полетом борту (и используя минимальное количество проводов, необходимых, а также.)

Некоторые кадры имеют более низкие, чем обычные вибрационных характеристик из-за кадра жесткость / Flex и изолированный централизованная масса может сильно влиять двигателя / проп передачу вибрации на центральный контроллер боя.

Выделение и демпфирование улучшается несколько посредством вставки управления полетом доска / корпус между затухания площадки с обеих сторон примерно двадцать сжатия процентов. 30 дюрометр Sorbothane фактически указанный при 15 до 20 процентов сжатия для оптимального демпфирования.

Хотя 30 дюрометр Sorbothane кажется отличным кандидатом, личный опыт показывает, что это становится постоянно сжимаются и не так эффективна, на снижение вибрации в качестве геля решений.

Ссылка на блог о первом APM антивибрационной монтажной системы для достижения 0,05 г демпфирования (2/20/2013 улучшилось до 0,02 G), систему изоляции двойная зона, сочетая Öring подвеску и силиконовую прокладку является (Here!)

Балансировка двигателя может также уменьшить вибрацию и особенно на более дешевые или более мощных двигателей. Балансировка включает:

Плотно закрепите небольшой стяжку вокруг двигателя (без PROP), обрезать вкладку расширенную и спин его.
Попробуйте несколько раз, каждый раз поворачивая стяжку на корпусе двигателя немного, пока вибрация не уменьшает или уходит.
Небольшой кусочек липкой ленты может быть повторно установлен вместо пояском при желании или для небольших двигателей.
Найдя место, где есть хотя бы вибрации (и вы должны быть в состоянии услышать его), отметить место непосредственно под застежкой на хомутами с фломастером.
Добавьте небольшое пятнышко горячее оружие клея клея, где застежка хомутами был и повышения клей немного в то время, пока вибрация сведена к минимуму.
Если вы положите слишком много клея на нем могут быть удалены с X-акто ножом.

Виброгасящих двигателя монтирует как это или это может или не может уменьшить вибрацию.

Крепления камеры также должны быть эффективно изолирован и затухают от вибрации, но у них уже есть ряд «мягких» монтажных решений.

Камера сервоприводы нужно изолировать вибрацию, а также, либо в изолированной монтажа камеры себя или с их собственного решения подавления вибраций.

Вы должны использовать высококачественные шаровые шарниры на ваших камера серво оружия и адекватных подшипников или втулок в самой горе с нулевым свободной игры для предотвращения инерционного помои.

Сервоприводы качества без свободной игре также обязательным для точности операторскую работу.

В данный момент, кажется, что более жесткая рама, тем лучше, потому что рамка гибкого вводит нежелательного механического задержку (гистерезиса) в переводе двигателя индуцированной действия к центрально расположенной управления полетом борту. (Не шокируют Установите двигатель Arms).

Количество и тип затухания среды должна быть тщательно согласована с весом (массы) пункта мы пытаемся изолировать, а также частоты и амплитуды колебаний мы стремимся на влажные. Мы пытаемся, чтобы изолировать управления полетом доска, которая весит меньше, чем 2 унции и это очень малая масса.

Практически все от решений шельфа (либо панели или типа шпильки) предназначены для изолированной массы, что будет весить по крайней мере 5 до 10 раз, что APM или PX4 / IO доска весит для оптимальной эффективности. Это включает в себя все предварительно сделанные Sorbothane, Альфа гель, уха, пены памяти или другие силиконовые или уретановый гель или пена крепления, а также Господь Micro крепления.

Болт с резьбой, или рукав типа крепления гель крепление Правильно спроектированная для массы нашего совета управления полетом или блоке электроники переживает стресс-х годах полет нормальный был бы намного лучше, долгосрочное решение.

Резюме конкретных характеристик вибрации, которые мы должны влажные:

Частота вибрации и амплитуды мы в первую очередь необходимо снизить является характеристикой двигателя / пропан единиц повороты на скорости полета.
То есть, это довольно высокой частоты с довольно низкой амплитуды.
Это требует, чтобы мы предоставляем короткие сочетании демпфирование и диапазон изоляции.
Сама плата не должны иметь ни извлечь выгоду из диапазона движения, которая превышает амплитуду вибрации.
Поскольку плата не применяет силу, чтобы планера, единственное, что мы должны иметь дело с демпфированием / изоляции является вес (масса) самой платы плюс силы, приложенные к нему обычным полета маневрирования планера в.
С превосходным широком диапазоне частот, высокие демпфирующие материалы доступны нашим самым большим беспокойством будет использовать надлежащее количество них оптимально влажной наш управления полетом доска. (Слишком много так же плохо, как и слишком мало.)
Сочетание управления полетом доска и приемник на отдельный вибрации при блоком электроники «тарелке» или корпус может увеличить массу модуль делает его легче эффективно влажные, а также уменьшения соединительные провода и делает всю систему более модульной.

Примечание по терминологии:

Изоляция прост незатухающая (поддержка весной или резинкой), которая позволяет движение изолированного объекта во многом отдельно от объекта, содержащего (Автомобильный весенней например). демпфирования является превращение вибрации в тепловую энергию ударной поглощающей среде (автомобильный амортизатор например.) Наша конечная цель здесь заключается в обеспечении наиболее высокой и средней снижение частоты то же время позволяя движение низкочастотный фактической платы пройдет совместно с планера с минимальной задержкой настолько реалистично наши методы включают как демпфирования и изоляции.

Источник

Виброразвязка для квадрокоптера своими руками

Виброразвязка для полетного контроллера