Wie wuchtet man eine Klappluftschraube?

[Dix]

Im Ernst? Echt jetzt?

Im Ernst? Echt jetzt?

Schnickschnack!

Guck, dass der Propeller keinerlei Tendenzen zum wegdrehen hat
1. wenn er waagerecht steht,
2. wenn er senkrecht steht.

Das langt. Die Korrektur des Blattschwerpunktes halte ich bei einer einfachen Luftschraube für unangebracht. Ein Hubschrauber ist dynamisch hochkomplex, der braucht das. Aber so ein Quirl? Neee. Dort würde sogar ich die Kirche mal schööön im Dorf lassen!

 

[GC]

Dix,

ich habe eine 30 Zoll Klappluftschraube auf 28 Zoll gekürzt (größer hätte eine Nasenverlängerung erfordert) und krieg sie nicht zum Rundlauf. Bei meinen gekauften kleinen 15 Zoll props mache ich mir da weniger Sorgen.

Hast Du noch Tips analog zum Heli?

 

[GC]

Hallo Gerhard


Suche dir die Schwerpunkte der einzelnen Blätter.
Flach und rechtwinklig auf/zur ner Cutterklinge legen bzw. verschieben bis sie in "Waage" zu liegen kommen.
Markieren.
Wenn sie dann aufeinander gelegt (verschraubt durch die Aufnahmen) an unterschiedlicher Stelle sind
kannst du dir überlegen wo du was abschleifst damit der Schwerpunkt des schweren Blattes zu dem Schwerpunkt des leichteren Blattes "rückt".

Nette Grüße
Frido

Danke Frido Du hast mir sehr geholfen! Ich hab die Welt nicht mehr verstanden mit meiner Klappluftschraube:

Ein Blatt wiegt 39,0g, das andere 0,9g mehr nämlich 39,9g.
Also habe ich ein Stück Isolierband ausgeschnitten, das genau 0,9g wog und hab es auf die leichtere Hälfte geklebt. Dann habe ich den Prop am Motor laufen lassen und der Prop lief viel unrunder als vorher.
Ich war am verzweifeln.

Ursache ist jetzt für mich geklärt und ich bin am Auswuchten:
Das leichtere Blatt hat den Schwerpunkt ca 7cm weiter nach außen als sein schwerer Bruder.
Ich klebte 0,9 an dieses leichtere Blatt am äußeren Drittel fest. Was ist passiert? Beide Hälften sind nun gleich schwer, aber das leichtere hat den Schwerpunkt noch weiter nach außen bekommen.

Lösung: Ich erleichtere das schwere Blatt in der Wurzelgegend un beschwere das leichtere in seiner Wurzelgegegend. Das mache ich so lange, bis beide gleich schwer sind und den Schwerpunkt an gleicher Stelle haben. Momentan trocknet ein wenig Sekundenkleber am Auge des leichteren Props.

 

[Dix]

Jungs,

macht doch keine Wissenschaft draus.
Solange Ihr keinen Hubschrauber habt, dessen Blätter die abenteuerlichsten Bewegungen während eines Umlaufs machen, reicht ein statisches Wuchten. Dynamisches Wuchten ist mit Kanonen auf Spatzen geschossen.

Grund: Fliehkraft = m* omega²*r

In dieser Formel sind die Masse und der Radius (HIer: Ort des Schwerpunktes) linear miteinander. Das heißt, dass zwei unterschiedlich schwere Blätter, sehr wohl die gleiche Fliehkraft ausüben und damit auch rund laufen können! Solange der Quotient aus m und r jeweils der gleiche ist.
Beispiel: 1-Blatt-Propeller. Ungleicher geht das r überhaupt nicht. Laufen trotzdem rund.

Daher ist ein statisches Auswuchten auf der Welle ausreichend. Die Latte darf sich nicht mehr einpendeln, weder in der Horizontalen, noch in der Vertikalen. Wers genauer machen will, der wuchtet die komplette Prop-Spinner-Einheit. Aber Schwerpunktskorrektur? Neee danke!

Gerhard, weißt Du noch die unkorrigierten Schwerpunktlagen? Magst mal nachrechnen, wieviel es ausgemacht hat? (Oder die Werte hergeben?)

 

[GC]

Hallo Dix,

ich will weder im Fach "Klapp-Luftschrauben auswuchten" promovieren noch habilitieren und erst recht keine Wissenschaft daraus machen. Aber ich kriege das Teil einfach nicht zum Rundlauf. Für jede Hilfe die zielführend ist, bin ich sehr dankbar.

Jetzt die von Dir gewünschen Daten

Blatt 1: Schwerpunkt von der Wurzel gemessen: 151mm, Masse = 39,1g, r/m=3,86 (hier habe ich die masse durch Aufringen von Sekundenkleber an der Wurzel bereits um 0,1g erhöht)
Blatt 2: Schwerpunkt von der Wurzel gemessen: 144mm, Masse = 39,9g, r/m=3,61

Somit unterscheiden sich die Quotienten um ca 7%.

Die von mir angestrebte Drehzahl liegt bei max 1500u/min.

 

[gecu]

Noch ein Tip

Noch ein Tip

Hallo Gerhard,

ich hatte das gleiche Problem mit einer 23x12 vom Freudenthaler. Der Motor war um einiges größer (so ca 850gr) und beim ersten Probelauf hats mir durch die Unwucht fast den Seglerrumpf abgerissen. Habe daraufhin beim Freudenthaler angerufen und der Meister persönlich hat mir dann gesagt wie das gemacht wird.

Zitat: "Solange mit einem Cuttermesser das schwerere Blatt auf der Oberseite im hinteren Drittel, über die gesamte Länge, vorsichtig abschaben bis die Blätter ausbalanciert sind, also im Auswuchtgerät in jeder Lage stehen bleiben."

Hat bei mir astrein funktioniert.

Grüße,
Georg

 

[Dix]

Dann gehts weiter...

Dann gehts weiter...

Alles klar!

Mittelstück 40mm, Masse vernachlässigt, da als ausgewuchtet angenommen.
Drehzahl = 1500u/min --> omega² = (2 * pi * f)² = 24674 s^-4

Blatt 1:

F= m * omega² * r
F=0,0391 kg * Pi * 24674 s^-4 * (0,151m+0,020m) = 518N

Das Blatt 1 "zieht mit "52 Kilo" an der Verschraubung.​

Blatt 2:

F= m * omega² * r
F=0,0399 kg * Pi * 24674 s^-4 * (0,144m+0,020m) = 507N

Das Blatt 2 "zieht mit unter 51 Kilo" an der Verschraubung.


Es war also eine radiale Last, von 11N (= über "ein Kilo!" ), welche mit Motordrehzahl umlief.​

Weitere Lösungsansätze (das wird jetzt wenigstens das Vordiplom):

Da es um Klapplatten geht, fallen mir spontan zwei Dinge ein:
1. Sind die Blätter leichtgängig oder klemmen sie leicht am Mittelstück! Das macht erstaunlich viel aus und kann die Karre schon beruhigen.
2. Hast Du die Geometrie gecheckt?
- Laanger Strich auf den Tisch. Quirl mit Mittelstück daran ausrichten und die Position der Blattspitzen checken. Hier kannst Du miminmale Vor- oder Rückpfeilungen entdecken. Diese können entweder von krummen Blattwurzeln herkommen oder schiefer Bohrung.
- Ebenso kann die Steigung durch "krumm, aber in die andere Richtung" differieren. Das Ding ist statisch gewuchtet und Du kriegst trotzdem eine umlaufende Aerodynamische Last durch asymmetrischen Schub.
- Wieviel Spiel ist zum Mittelstück, wenn Du die Schrauben zudrehst, dass gerade nur minimales Spiel und große Leichtgängigkeit da ist, kann das Mittelstück sich vielleicht leicht verziehen. Sowas gleiche ich aus mit jeweils einer Unterlegscheibe, anstatt die Schraube zuzudrehen.
- Die Blatthälse sind nicht identisch. Die Blätter fluchten nicht exakt. Sie stehen nicht exakt eineinander gegenüber. Vielleicht hat eines eine minimale Vor- oder Rückpfeilung.

 

[grossiman]

Jungs,

macht doch keine Wissenschaft draus.
Solange Ihr keinen Hubschrauber habt, dessen Blätter die abenteuerlichsten Bewegungen während eines Umlaufs machen, reicht ein statisches Wuchten. Dynamisches Wuchten ist mit Kanonen auf Spatzen geschossen.

Grund: Fliehkraft = m* omega²*r

In dieser Formel sind die Masse und der Radius (HIer: Ort des Schwerpunktes) linear miteinander. Das heißt, dass zwei unterschiedlich schwere Blätter, sehr wohl die gleiche Fliehkraft ausüben und damit auch rund laufen können! Solange der Quotient aus m und r jeweils der gleiche ist.
Beispiel: 1-Blatt-Propeller. Ungleicher geht das r überhaupt nicht. Laufen trotzdem rund.

Daher ist ein statisches Auswuchten auf der Welle ausreichend. Die Latte darf sich nicht mehr einpendeln, weder in der Horizontalen, noch in der Vertikalen. Wers genauer machen will, der wuchtet die komplette Prop-Spinner-Einheit. Aber Schwerpunktskorrektur? Neee danke!

Gerhard, weißt Du noch die unkorrigierten Schwerpunktlagen? Magst mal nachrechnen, wieviel es ausgemacht hat? (Oder die Werte hergeben?)

Hallo.

Der Meinung bin ich auch, als bestes Beispiel kann man Autoräder nehmen. Die werden zwar dynamisch auf einem Auswuchtgerät gewuchtet, aber auch in einem Stück, also Felge und Reifen zusammen. Und das/die Auswuchtgewicht(e) kommen nur an eine Stelle, am Umfang des Felgenhorns. Nicht irgendwo an eine Speiche und auch kein Stück Gummi aufvulkanisiert am Reifen. Und...... funktioniert wunderbar, reinrassige Sportwagen fahren mit solch gewuchteten Rädern über 300 Km/h ohne Lenkradflattern oder vibrierender Karosserie.

Ich habe meine Prop`s bisher immer problemlos statisch gewuchtet. Und noch was, wie soll man denn bei einem starren Prop den Schwerpunkt eines einzelnen Blattes bestimmen? Da geht es doch nur nach der "einfachen Methode".
Voraussetzung dafür ist natürlich das alle Blätter gleich geformt sind, also kein "faules Blatt" dazwischen ist (Verzug, Fertigungsfehler ect.). Da habe ich auch schon die Erfahrung gemacht das jegliche Mühe umsonst sein kann, ein neues Blattpaar kann da Wunder bewirken.

Gruß Andreas

 

[Dix]

Vielleicht als Ergänzung:

Statisches Wuchten ist das Verlegen des System-Gesamtschwerpunktes auf die Drehachse.
DynamischesWuchten verlegt die Haupt-Trägheitsachse des rotierenden Körpers auf die Drehachse.

Deshalb haben werden bei KFZ-Rädern auch die Wuchtgewichte auf 2 Ebenen angebracht.
Das statisch gewuchtete, aber dynamisch unwuchtige Rad will nämlich seine Rotationsebene verlassen. Der Reifen ist breit und damit würde sich 1. ein Höhenschlag einstellen und 2. die Welle/Nabe umlaufend auf Biegung belasten.

Schmale Räder oder Propeller brauchen daher kein dynamisches Wuchten.

 

[grossiman]

Vielleicht als Ergänzung:

Statisches Wuchten ist das Verlegen des System-Gesamtschwerpunktes auf die Drehachse.
DynamischesWuchten verlegt die Haupt-Trägheitsachse des rotierenden Körpers auf die Drehachse.

Deshalb haben werden bei KFZ-Rädern auch die Wuchtgewichte auf 2 Ebenen angebracht.
Das statisch gewuchtete, aber dynamisch unwuchtige Rad will nämlich seine Rotationsebene verlassen. Der Reifen ist breit und damit würde sich 1. ein Höhenschlag einstellen und 2. die Welle/Nabe umlaufend auf Biegung belasten.

Schmale Räder oder Propeller brauchen daher kein dynamisches Wuchten.

Stimmt.

Daher bin ich auch skeptisch bei Einblatt-Prop`s mit Gegengewicht, zumindest was die auf Biegung beanspruchte Motor-/Getriebewelle angeht. Die Zugkraft des Einblattprop`s greift ja ausserhalb der Rotationsachse an (Blattaufnahme). Die Blattaufnahme müsste genau genommen doch genau auf der Rotationsachse liegen, denn da wird die Zugkraft doch übertragen, oder sehe ich das verkehrt?

Gruß Andreas

 

[GC]

Dix,

ich habe mal ein wenig gerechnet:

Wenn ich gleiche Quotienten haben will und nur eine Gewichtsänderung im Schwerpunkt voraussetze, dann muss ich entweder bei der leichteren Seite 2,7g hinzufügen oder bei der schweren Hälfte 1,4g abnehmen.

Uiuiuiui!

 

[Gerhard_Hanssmann]

Dix,

ich habe mal ein wenig gerechnet:

Wenn ich gleiche Quotienten haben will und nur eine Gewichtsänderung im Schwerpunkt voraussetze, dann muss ich entweder bei der leichteren Seite 2,7g hinzufügen oder bei der schweren Hälfte 1,4g abnehmen.

Uiuiuiui!

Es geht hier nicht um den Quotient von r und m, sondern um das Produkt von m und r.

Massenstücke mi mit Abstand ri zur Drehachse sind dann ausgewuchtet, wenn
Summe ( mi*ri) *omega Quadrat = Null
(Omega ist für alle Massenstücke gleich)
Wegen dem Satz vom Nullprodukt ist eine notwendige Bedingung für ausgewuchtet:
Summe mi* ri gleich Null.
Statische Auswuchtung ist also notwendige Bedingung für dynamische Auswuchtung.

 

[GC]

Danke Namensvetter,

das kam mir gleich ein wenig seltsam vor, aber ich war zu faul in meiner Formelsammlung nachzusehen.

So jetzt die Produkte haben die Werte 5904 (für die leichtere Hälfte) und 5746 mit der Einheit gmm und haben somit eine Abweichung von 2,7%.

Wie Du schon gesagt hast, das ist eine notwendige Bedingung, aber noch lange nicht hinreichend. Ich werde jetzt mal an ersterer arbeiten und hoffe, dass ich die hinreichende Bedingung nicht strapazieren muss.

Ich habe jetzt 2 Möglichkeiten: Das Produkt muss entweder a) bei der leichteren Hälfte kleiner oder B) bei der schweren Größer werden.

a) also bei der leichteren Hälfte außen etwas wegnehmen (Schwerpunkt läuft nach innen und Masse wird geringer) oder

b) bei der schweren Hälfte außen etwas hinzufügen (Schwerpunkt läuft nach außen und Masse wird größer)

Ehrlich gesagt, habe ich dann die Befürchtung, dass ich mir die hinreichende Bedingung gänzlich "versaue" und der prop noch unrunder läuft, wie zuvor.

Fällt mir gerade auf, ich habe noch zwei Möglichkeiten:

c) also bei der leichteren Hälfte (eher innen als außen) etwas hinzufügen (Schwerpunkt läuft nach innen und Masse wird aber größer), also in Wurzelnähe hinzufügen um eine größere Schwerpunktwanderung bei geringem Massenzuwachs zu erreichen. Oder

d) bei der schweren Hälfte innen etwas wegnehmenen (Schwerpunkt läuft nach außen und Masse wird aber kleiner), also in Wurzelnähe etwas wegnehmen, um bei geringer massenänderung eine große Schwerpunktwanderung zu erreichen.

c) und d) gefällt mir irgenwie besser, zumal auch die Massen und Schwerpunktlagen sich annähern.

Sehe ich hier was falsch oder wie komme ich hier weiter?

 

[Gerhard_Hanssmann]

Mittelstückradius nicht vergessen !

Hallo Dix,


Jetzt die von Dir gewünschen Daten

Blatt 1: Schwerpunkt von der Wurzel gemessen: 151mm, Masse = 39,1g,
Blatt 2: Schwerpunkt von der Wurzel gemessen: 144mm, Masse = 39,9g,
Mittelstück 40 mm

Drehmomentgleichgewicht:
39,1 g *17,1 cm = 39,9 g * 16,4 cm + M

Zusätzliches Drehmoment M
M= 14,25 gcm

Wenn man beim 39,9 g Blatt bei z.B 20 cm Abstand zum Drehpunkt 39,9 gcm/20 cm= 2 g anbringt,
läuft die Lugtschraube ruhig.

 

[Gerhard_Hanssmann]

Bei dieser linearen Anordnung der Massenstücke ist das Drehmomentgleichgewicht auch hinreichend für keine Unwucht:

Omega Winkelgeschwindigkeit:

Summe der Zenrtrifugalkräfte:

39,1 g * 17,1 cm mal Omega Quadrat = 39,3 g * 16,4 cm mal Omega Quadrat + 14,25 gcm mal Omega Quadrat

Also keine Unwucht.

Übrigens kürzt sich aus der Gleichung Omega Quadrat raus und man erhält das Drehmomentgleichgewicht.

 

[Gerhard_Hanssmann]

Bei einer Massenverteilung auf einer Linie und Drehpunkt auf dieser Linie ist Drehmomentgleichgewicht notwendig und hinreichend für "keine Unwucht"

 

[Gerhard_Hanssmann]

Zitat:Sehe ich hier was falsch oder wie komme ich hier weiter?


Wie du das fehlende M hinzufügst , ist egal.
Das Produkt von m und r muss M ergeben.
Auf der anderen Seite kann man auch M wegnehmen.

 

[GC]

Gerhard vielen Dank für Deine Hilfe.

Deine Argumente sind durchaus schlüssig und nachvollziehbar. Vom Gefühl widerstrebt es einem nur ein wenig, wenn man das schwerere Blatt schwerer machen soll oder das leichte leichter. Ich frage mich nur, welch ungewöhnlich Massenverteilung an den Blättern herrschen muss. Auch weiß ich nicht so auf Anhieb, wie ich den Propeller mit 2g beschweren soll.

 

[gecu]

siehe Beitrag 26

siehe Beitrag 26

Hallo Gerhard,

keine Ahnung was ihr da ausgerechnet hat, aber ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen das das mit dem "mach das schwere Blatt noch schwerer damit das ganze in Balance kommt" funktioniert.

Vielleicht ist' s ja untergegangen, aber im Beitrag 26 habe ich beschrieben wie Herr Freudenthaler so eine Klappluftschraube auswuchtet.

Ich hab's so gemacht und bei mir hat's funktioniert.

Falls du das mit den +2gr inzwischen ausprobiert hast würde mich interessieren ob das auch funktioniert. Man lernt ja gerne dazu.

Grüße,
Georg

 

[Gerhard_Hanssmann]

Hallo Georg

Kannst du dir vorstellen, dass der kleine Sohn auf einer Wippe seinen Vater auf der Gegenseite hoch schweben lassen kann ?
Für die Balance muss auf der Seite des Vaters noch die kleine Tochter an der richtigen Stelle platziert werden.

http://www.experiminta.de/laufwippe.html