Douglas DC-6: Baubericht

Gast_14961

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So, ich habe nun ein paar Versuche mit dem Testaufbau gemacht, um zu sehen, ob alles funktioniert. Verkantet hat es nach wie vor nicht. Aber als ich eine Alu Schiene auf die Klappe legte und versucht habe sie nach oben auszufahren, so gelang das fast nicht. Ich benötigte ein ganz hübsche Kraft.

Andererseits ist das nicht die echte Situation: im ersten Moment des Ausfahrens ist fast keine Last durch den Wind vorhanden. Der kritische erste Moment ist also leicht zu überwinden. Nachdem die Klappe erst einmal ca. 5° ausgefahren ist (dann ist die Unterseite etwa parallel zur Rumpflängsachse) nimmt die erforderliche Kraft erheblich ab.

Also betrachte ich den Versuch mit dem Testaufbau als erfolgreich. Er hat zwei Schwächen gezeigt:

1) Das Material ist mir doch etwas zu dünn: ich nehme nun wie geplant 1,5mm Duraluminium.

2) Die Träger, die an die Klappe und in den Flügel eingeklebt werden, werden verdoppelt, so dass auf den Schrauben, die die Hebelchen halten, kein Drehmoment liegt sondern nur eine (geringe) Scherbelastung.

Mit den Maßnahmen wird alles noch leichgängiger und präziser.

Fragen an Euch:

Hat jemand Ideen, wie man dann die Schrauben gegen Stifte tauschen kann? Mit geht es darum, dass ich einfach nur einen Stift durchschiebe und der Hebel läuft dann nicht auf Gewinde. Reicht verkleben, ohne dass sich ein Stift mit der Zeit löst?

An Stelle des Torsionstabes denke ich nun doch lieber mit Umlenkhebeln zu arbeiten. Der Torsionsstab muss in der Tat einen großen Durchmesser haben und mir wird das zu schwer. Die Lagerung muss auch einwandfrei funktionieren. Ich denke, er müsste Kugelgelagert werden. Die Umlenkhebel würde ich auch Kugellagern, aber die Lager dafür sind sehr klein und wiegen nichts. Auch die Hebel würde ich aus 1mm GFK bauen.

Was sicher funktioniert (wie im Original auch) ist eine Ansteuerung über die zwei inneren Hebelsysteme; die beiden äußeren folgen dem problemlos. Wichtig ist, dass die Hebel 100% gleich laufen (mit der Fräse ist es kein Problem die nötige Präzision hinzubekommen).


Kommentare und Anregungen Willkommen!
 
Andererseits ist das nicht die echte Situation: im ersten Moment des Ausfahrens ist fast keine Last durch den Wind vorhanden. Der kritische erste Moment ist also leicht zu überwinden. Nachdem die Klappe erst einmal ca. 5° ausgefahren ist (dann ist die Unterseite etwa parallel zur Rumpflängsachse) nimmt die erforderliche Kraft erheblich ab.
Fehlüberlegung. Eine Klappe wird in Grundstellung ebenfalls belastet, durch den Auftrieb. Du hast ja eine Druckdifferenz zwischen Flügelober- und -Unterseite.

Evtl. kommt das Problem durch den Anlenkpunkt. Wo hast Du den hingelegt? So ein Viergelenk ist eine feine Sache, hat aber durch die extrem ändernden Übersetzungsverhältnisse (Stichwort Kniehebel) seine eigenen Probleme bei den Anlenkkräften.
Idealerweise sehe ich den an der vorderen Schwinge, dort wo Eckart den Punkt hingemalt hat. Möglichst rechtwinklige Anlenkung, also von schräg unten, wäre gut (oder halt entsprechend agewinkeltes Anlenksegment.)

Bzgl. Schrauben und Stiften: Es gibt noch die Zwischenlösung Passschraube. (Schraube mit präzisem Schaft) Ob die aber in der von Dir benötigten Grösse kommerziell erhältlich ist... Ein verklebter, einseitig gelagerter Stift in Alu löst sich garantiert. Mit Gabel kann's funktionieren. Evt. Achse beidseitig anbohren und vernieten? Geht aber auch nur mit Gabel.
 

Gast_14961

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Hallo Andi

Fehlüberlegung. Eine Klappe wird in Grundstellung ebenfalls belastet, durch den Auftrieb. Du hast ja eine Druckdifferenz zwischen Flügelober- und -Unterseite.

Da hast Du natürlich Recht. Entspricht die Last dann etwa der Flächenbelastung? Die Fläche der Klappe ist etwa 5,7dm² und bei groben 100/dm² wären das wirklich 570g ??? Kann ich also davon ausgehen, dass die Klappe 570g Gewicht haben müsste, damit ich das testen kann?

Was den Anlenkhebel betrifft, so wird der in der Tat dreieckig (wie im Original) ausgeführt. Ich habe auch die Gelenk-Geometrie etwas verändert (eigentlich aus konstruktiven Gründen), so dass mehr Weg benötigt wird, was sich positiv auf die die Kräfte auswirken sollte.

Zu den Befestigungen: Die M2 Schrauben mit einem 5mm Schaft werde ich sicher nicht bekommen. Ich habe aber in einem Shop Alu Niete gefunden, die sich sicher dafür eignen. Die werden einfach mit Lager- und Buchsenkleber festgeklebt (das Zeug hält unfassbar!).

Übrigens wird es eine Gabel, da ich die Teile, an denen die Helbelchen hängen oben und unten doppelt ausführe.

Ich denke aber, dass ich das Risiko eingehen werde, die Landeklappen so zu bauen. Im allerschlimsten Fall wird das 6kg (Analog) Servo es nicht schaffen, die Klappe auszufahren (was ich mir aber nicht vorstellen kann). Dann muss ich eben ohne Klappen landen und zeige die Klappen nur im Stand (voller Stolz :) )
 
Eine weitere, aber sehr aufwendige Variante wären kleine Drehteile, die mit jeweils einem Sprengring gesichert werden.
So:


mfg jochen

ps: Wenn Du eine CNC Fräse nutzen kannst (oder ein Bekannter), dann wäre GFK Plattenmaterial eine echte Alternative zu den Aluteilen, zumal dann Knackimpulse gänzlich ausschließbar wären!
 

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Gast_14961

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Hallo Jochen,

vielen Dank. Ich bin stolzer Besitzer einer CNC Fräse :) . Knackimpulse halte ich bei 2,4GHz für vernachlässigbar. Alu ist wirklich sehr schön zu verarbeiten und ... sieht auch schöner aus. Der Gewichtsunterschied ist sicher zu vernachlässigen. Aber GFK kostst locker das doppelte bis dreifache (wenn das reicht).

Solche Bolzen zu drehen habe ich auch schon überlegt. Ist aber ein Haufen Arbeit und ich frage mich ob sich das lohnt. Ich denke, ich werde die Aluniete mit Buchsenkleber einkleben. Wenn es wirklich nicht halten sollte, werden nicht alle Gelenke zur selben Zeit abfallen. Mit dem Buchsenkleber habe ich aber allerbeste Erfahrungen gemacht. Auch ist keine Last auf der Klebestelle.

Eine Untersuchung der Landeklappenmechanik wird genau wir das Fahrwerk zu den Standards des Ground-Check werden.
 
Ja, stimmt. Axial kommt ja keine Belastung drauf. Von daher ist das schon so am besten, wie Du es jetzt machen willst.
Aber Du hast ja zuvor nach Alternativen gefragt und dann hab ich gedacht, je mehr genannt werden, desto wahrscheinlicher ist es, dass die "optimale" Lösung dabei ist... Und dass es verdammt lang dauern würde, bis alle Bolzen gedreht wären, das ist klar. Aber unter den richtigen hardcore-Scalemodellbauern gibt es ja durchaus welche, die keinen Aufwand scheuen...
Aber ich denk', mit dem Sicherungskleber wird es dann bestimmt sehr gut halten und das wohl auch über eine lange Zeit.

Wie willst Du eigentlich das Torsionsrohr für die Anlenkung in den Rippen lagern?
In ausreichendem Abstand Kugellager und durch die Rippen dazwischen einfach durchgehen lassen, ohne Berührung zu diesen? So wäre mit relativ wenigen Kugellagern das Gewicht noch niedrig zu halten...
Oder doch ganz anders?
Eine andere Möglichkeit wären 2 Servos pro Klappe, die dann synchronisiert werden müssen.


mfg jochen
 

Gast_14961

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Wie willst Du eigentlich das Torsionsrohr für die Anlenkung in den Rippen lagern?
In ausreichendem Abstand Kugellager und durch die Rippen dazwischen einfach durchgehen lassen, ohne Berührung zu diesen? So wäre mit relativ wenigen Kugellagern das Gewicht noch niedrig zu halten...
Oder doch ganz anders?
Eine andere Möglichkeit wären 2 Servos pro Klappe, die dann synchronisiert werden müssen.


mfg jochen

Da bin ich einfach noch nicht schlüssig.

1) Zwei Servos haben ihren Reiz. Synchronisiert werden müsste in jedem Fall mechanisch (d.h. sie müssen über V-Kabel angesprochen werden). Aber irgendwie behagt mir das nicht... Insbesonder, wenn eine einmal ausfällt, könnte es sein, dass mir das andere innen alles zerreißt...

2) Beim Torsionsrohr denke ich derzeit an 4mm oder 5mm Edelstahlrohr (0,3mm Wandstärke). Da ist gewichtsmäßig gerade noch vertretbar und ich kann die Hebel anlöten. Gerade bei dem Hebelsystem möchte ich die Fehlerquellen so gering wie nötig halten und später komme ich nur ran, wenn ich die Beplankung runter reiße. Das will ich vermeiden. Also an zwei oder drei Stellen mit 4mm Kugellagern gelagert sollte funktionieren. Die Anlenkung zwischen den Hebeln erfolgt mit Kugelpfannen vom T-Rex.


In ausreichendem Abstand Kugellager und durch die Rippen dazwischen einfach durchgehen lassen, ohne Berührung zu diesen? So wäre mit relativ wenigen Kugellagern das Gewicht noch niedrig zu halten...

Genau!


3) Ich denke immer noch über einfache Umlenkhebel nach, also ein 2mm Stahdraht, der zwei Umlenkhebel betätigt. Nachteil gegenüber der Torsionsstabmethode: die Drehrichtung ist 90° verdreht, also nicht alles auf einer Ebene.

Also werde ich mich weiter mit dem Torsionsstab beschäftigen. Vermutlich werde ich die Lager in einer größere Lagerpfanne tun, die recht großflächig mit der Rippe verklebt werden kann (klar?) Die Balsarippe wird an der Stelle mit 1mm Sperrholz aufgedoppelt. Das solte gehen.

Danke, für Deine Tipps Jochen und alle! Selbst wenn es eine Lösung ist, an die ich ohnehin dacht, werde ich dadurch sicherer.
 
Entspricht die Last dann etwa der Flächenbelastung? Die Fläche der Klappe ist etwa 5,7dm² und bei groben 100/dm² wären das wirklich 570g ??? Kann ich also davon ausgehen, dass die Klappe 570g Gewicht haben müsste, damit ich das testen kann?
Als Hausnummer ist das nicht schlecht, da auf der sicheren Seite. Tendenziell sind die Druckunterschiede vorne höher. Realistisch ist im Bereich der Endfahne wohl etwa halbe Flächenbelastung.

Zu den Befestigungen: Die M2 Schrauben mit einem 5mm Schaft werde ich sicher nicht bekommen. Ich habe aber in einem Shop Alu Niete gefunden, die sich sicher dafür eignen. Die werden einfach mit Lager- und Buchsenkleber festgeklebt (das Zeug hält unfassbar!).

Übrigens wird es eine Gabel, da ich die Teile, an denen die Helbelchen hängen oben und unten doppelt ausführe.
Bei einer Gabel würde ich mich ans Einkleben trauen, erst recht wenn Du einen Bund hast. Was mir nicht gefällt ist die Lagerung Alu auf Alu. Das neigt zum Fressen und Ausschlagen. Stahl wäre besser. Optimal: Lagerbuchse Messing oder Bronze, Achse gehärteter Stahl (Zylinderstift).
 

Gast_14961

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Hallo Markus,

vielen Dank für Deine wertvollen Hinweise! Was die Lagerung betrifft, so habe ich das auch überlegt. Die Lagerbuchsen aus MS sind nur dann möglich, wenn ich sie praktisch als Scheibe ausführe mit innen 1mm und aussen 2mm. Mehr Platz ist da nicht.

Andererseits werde ich - das sehe ich an meiner DC-3 - vermutlich nicht auf mehr als 50 Flüge im Jahr kommen. Denkst Du, dass man das riskieren kann? Im schlimmsten Fall müssen die Teile irgendwann getauscht werden.

Oder wäre es eine Alternative, die Hebelchen aus GFK zu bauen?

VIELEN DANK!
 
Das Platzproblem ist offensichtlich. Wenn schon müsste der ganze Hebel aus Messing gefertigt werden.

Zur geringen zeitlichen Belastung: Anfressen geht, wenn es denn auftritt, sehr schnell. Damit kommst Du da leider nicht raus.

GFK hat halt den Nachteil, sehr abrasiv zu sein. Auf gehärtetem Stahl bei wenigen Bewegungen noch OK. Mit den Alu-Nieten hätte ich bedenken.


Ich würde Stahlachse in Alu als Kompromiss zwischen Funktion und Machbarkeit versuchen. Bei wenigen Bewegungen sollte das eigentlich gehen.
 

Sushi

User
Wegen den GFK-PLatten nochmal: Schaut mal bei Pollin(das ist ein Elektronik-Restposten-Ramschladen, www.pollin.de). Da gibt es Leiterplattenmaterial, preis geht pro kg und ist sehr günstig. Kupfer abgezogen(leider mühsam)->GFK-PLatten zum spottpreis. Reine wissenschaftliche Überlegung: Wenn man die Dinger in Salzsäure schmeißt, ist das Kupfer ganz schnell weg...
Aber das hab ich jetzt nicht geschrieben(draußen machen!)...

LG, Björn

Edit: nochmal schnell nachgeguckt: bestellnr.Bestellnummer: 800 158, Preis 3,50€ pro kg (das reicht zumindest bei mir für ein paar Jahre an GFK-Plattenmaterial)
 
Von dem Verschleiß her hätt ich da auch weniger Bedenken. GFK Ruderhörner sind immerhin auch z.B. bei F3F Seglern sehr verbreitet. Manche haben sogar welche bei ihren DS Modellen.
Wenn man dann Stahlbolzen nimmt müsste das ja gut funktionieren. In Gabelköpfen hat man ja auch Stahlbolzen und es funktioniert.
Und ich denk, im DS kommt mehr Belastung auf so ein Ruder und damit auch auf die Anlenkung, zumal ja in diesem Fall die Belastung auf viele Gelenke aufgeteilt wird.
Man muss halt nur GFK nehmen, das auch dick genug ist.

Aber Alu geht natürlich auch.


mfg jochen
 
Hallo Alexander

Habe mich eben staunend durch Deinen Bericht durchgelesen. Als ehemaliger Maschinenmechaniker sage ich da nur: Hut ab und weiter so! Dies ist noch echter Modellbau und ich werde das Ganze gerne weiterverfolgen!

Grüsse aus der Schweiz, Daniel
 
Hallo Alexander,

... Ich werde nun Stahlstifte einsetzen...

ich habe bei meiner Canadair CL-215 außermittige Drehpunktanlenkungen für die Klappen. Dabei sitzen in jeder Landeklappe 4 Scharniere. Die Scharniere habe ich zweiteilig in GFK bzw. in einer gewichtsoptimierten Version in CFK mit jeweils 1,5mm Materialstärke ausgeführt. Allerdings sind die Elemente breiter als die Teile Dein Hebelmechanismus. 2mm GFK sollte jedoch absolut ausreichend für Deine Zwecke sein, sofern Du vom Alu weg willst.
Die Lagerung werde ich mit kleinen M2-Schrauben mit Unterlegscheiben und Stop-Muttern machen. Den Gewindebereich der Schrauben, der sich in den Bohrungen in den GFK-Scharnierhälften befindet, werde ich vielleicht noch mit Epoxidharz versiegeln, um kein "Sägen" und damit mechanischen Abrieb in den Bohrungen zu bekommen.

Eine sehr nützliche Bezugsquelle für Klein- und Kleinstteile aller Art ist auch noch:

Knupfer


Viele Grüße
Christian

P.S.: Ganz großes Lob und Hut ab vor Deinen tollen Lösungen und Bauausführungen. Macht jedesmal aufs neue Spass, in den Thread reinzuschauen.
 

Gast_14961

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Vielen Dank für die Tipps und die freundlichen Kommenare!

Ich habe zwischenzeitlich Stahl-Zylinderstifte nach DIN 7 in 2mm gefunden und bestellt. Sollten morgen ankommen.

Ich habe noch ein wenig weiter gezeichnet.

Flaps-23-10-2009.gif

Dies ist nun die Anlenkung. Das ganze muss noch entsprechend verkleinert werden. Wenn jemandem noch etwas an der Kinematik auffällt, bitte ich um einen Kommentar. Theoretisch müsste ich noch ein Muster bauen, bevor das endgültig wird. Vielleicht baue ich eine komplette Landeklappe und wenn es nicht funktioniert muss ich eine neue bauen. Wenn doch: umso besser!
 
Kinematik sieht gut aus. Wie Du ja festgestellt hast, ist die Übersetzung von Servobewegung zu Klappenbewegung am Anfang am grössten. Dort rechtwinklig am Klappenantriebssegment ist günstig.

Die aerodynamischen Kräfte werden allerdings beim Ausfahren zunehmen (Die ausgefahrene Klappe übernimmt mehr Auftrieb als die eingefahrenen Endfahne), aber dann ist der antreibende Kniehebel fast gestreckt, hat also eine sehr vorteilhafte Übersetzung.

Um die Übersetzung am Anfang noch zu verbessern, kannst Du den Hebel am Servo noch etwas vornehmen (Schubstange verlängern). Damit bekommt das Servo in der Stellung mehr Kraft, und die degressive Charakteristik der Ausfahrbewegung wird etwas kompensiert.
 
Hallo Alexander,

erst mal schliese ich mich den Andreren an, Hut ab vor dem was Du hier machst.:)

Da Du danach fragst hier ein kleiner Einwand von mir.
Wenn ich das richtig sehe, sorgt der rechte/hintere Hebel dafür, das beim Ausfahren die "Nase" der Landklappe nach unten gerückt wird und damit die Landeklappe letzendlich zur falschen Richtig gelenkt wird.

Ist vielleicht ein wenig unglücklich ausgedrückt.

Stell Dir mal die Situation vor wenn der Servorhebel um 10-15° gereht ist.

Gruß Jürgen
 
Wenn ich das richtig sehe, sorgt der rechte/hintere Hebel dafür, das beim Ausfahren die "Nase" der Landklappe nach unten gerückt wird und damit die Landeklappe letzendlich zur falschen Richtig gelenkt wird.
Das passt schon, sieh mal Eckart Animation hier.

Das Viergelenk sorgt dafür, dass die Klappen zuerst nach hinten ausfahren und den Spalt öffnen (Fowlerklappe), und erst im zweiten Teil nach unten ausschwenken.
 

Gast_14961

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Vielen Dank für die Antworten, insbesondere Markus. Den Hinweis nehme ich gerne auf. Das kann ich auch problemlos später anpassen.

An Jürgen: Im Flächenbereich, wo sich die Gelenke befinden, sind auch Aussparungen und Abdeckungen, so dass ein wenig Platz für das Ausfahren des Gelenks ist. Ich habe das im Original sehr genau studiert :)
 
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