Hochstartwinde: Funkgesteuert

[Windenbauer]

Noch eine kleine Anmerkung zu der Seiltrommel. Ich habe die Erfahrung gemacht, das eine schwere Trommel das Regelverhalten meiner Steuerung nachteilig beeinflusste, darum habe ich Wert auf ein geringes Gewicht gelegt ( Massenträgheit ).

Eine Unwucht ist auch nicht förderlich, darum versuche ich immer die Trommeln so gut es geht auszuwuchten.

 

[Arne Kerfin]

Hallo Peter,
das waren die Infos die ich noch gebraucht hatte danke dir. Ich veruche mich gerade am Drucken. Wenn ich hier Infos dazu habe werde ich die auch Teilen.
Das Mit der Trommel ist eine gute Info. Leider kam sie für mich zu spät. Somit ist meine Trommel deutlich schwerer als deine. Ich werde es mal so versuchen und falls es mich stört dementsprechend ändern. Mit einem PID Regler müsste der Regler die Trägheit eigentlich lernen.

Aktuell gibt es bei mir nicht viel zu sehen. Ich Löte gerade die Platine zusammen und Zeichne alle 3D-Druck Komponenten.

Gruß Arne

 

[vivi-56]

Hallo,

wir haben weiter gemacht und sind gut voran gekommen.
Hier mal einige Fotos von den Bildschirmen:
Startbildschirm: Seilspannung wählen:

Seil holen, hier kann die Drehzahl eingestellt werden,
mal sehen was Sinn macht! Infobildschirm:

Nun Seil drauf und gutes Wetter, dann geht es ans erste testen mit einem Flieger.

Viele Grüße und vielen Dank an Rolf!
Grüße
Siggi

 

[Arne Kerfin]

Hallo Siggi und Rolf,

das Display ist ja schön groß und vermutlich ist es auch ein touch.
Habe ich das richtig im Kopf das ihr auch keine Funkwinde baut?
Ist eure Winde hinter dem Display zur Rolle hin noch offen?
Peter hatte ja Bilder von Seilrissen oder Frühausklinkern gezeigt. Da wird da Seil nicht mehr sauber aufgewickelt und könnte ich so vielleicht die Technik beschädigen?
Wie habt ihr das gelöst mit dem Ausklinken des Seils? Also wann klinkt ihr aus bzw wie dedektiert ihr den Punkt?
Wie sieht eure Startkurve aus? Habt ihr die volle Leistung bis zum Ausklinken oder nicht?

Das sind so fragen die ich mir aktuell in meinem Kopf stelle.

Gruß Arne

 

[vivi-56]

Hallo Arne,

ja, ist ein Touch Display 2,8".
Die Winde ist hinten offen! Da aber die Mechanik da zwischen sitzt sehe ich ein nur geringes Problem. Kann aber jederzeit geändert werden!
Die Winde die wir im Moment bauen ist eine "normale Winde" mit Umlenkrolle!
Bauen aber i.M. schon eine Zweite für Funk.
Rolf macht schon die ersten Versuche mit Lora!
Bezüglich ausklinken, haben wir Peters guter Erfahrung zur Nutze gemacht und machen es so wie Er!
Anbei mal ein Diagramm aus unseren Aufzeichnungen Gestern.
Das ist ein simulierter Start, wo wir die Seilspannung per "Hand" simuliert haben.

Wir haben auch die Möglichkeit volles Leistung oder geregelter Start zu wählen! Siehe Bildschirm 1 in Post 403.
Volle Leistung haben wir "Start Fast" genannt!

Wir hoffen es hilft. Bei Fragen immer gerne.

Viel Erfolg und Grüße aus Moers
Siggi

 

[Windenbauer]

Hallo Seilstarter
Der Ordnung halber möchte ich noch einmal darauf hinweisen, das ich eigentlich mit dem Windenbau abgeschlossen hatte. Dann kamen die Kollegen, die mit Hilfe einer „Multirolle“ eine kleine Winde bauen wollten, und ich wurde wieder angefixt mir Gedanken zu machen. Als dann auch noch das Thema Funk ins Spiel gebracht wurde, war ich wieder infiziert. Leider hat sich das „Multirollen-Team“ ohne eine Erklärung zurückgezogen, worüber ich dann immer etwas enttäuscht bin. Nicht weil das Vorhaben anscheinend aufgegeben wurde, sonder das das ohne weitere Erklärung stattfindet. Schließlich haben andere durch ihre Ideen und Hilfestellungen dieses Vorhaben unterstützt. Da fehlt mir einfach die Wertschätzung dieser Teamarbeit.
Gut,....... das ist dann aber ein anderes Thema.

Habe ich das richtig im Kopf das ihr auch keine Funkwinde baut?

Auch mein Ziel ist es eine zuverlässige Funkwinde zu bauen. Vor Jahren habe ich schon einmal einige Erfahrungen zu diesem Thema gesammelt. Gescheitert bin ich damals an der Funkverbindung. Aber auch die Wichtigkeit einer zuverlässigen Mechanik ist nicht zu unterschätzen.
Darum habe ich mir erst einmal Gedanken über einen mechanischen Aufbau gemacht. Ich bin zu dem Ergebnis gekommen, das ein aufwändiges Ausrichten der Winde wie bisher nicht zielführend für eine Funkwinde ist. Es muss eine zuverlässige Seilführung her, die selbstständig für eine sichere Seilführung sorgt. Nach einigen Versuchen, habe ich mich für die Umkehrspindel entschieden und meine Ersatzwinde damit ausgerüstet. Diese werde ich jetzt erst eimal testen, ob im Alltagseinsatz auch keine Probleme auftauchen. Diese Windenmechanik arbeitet noch mit einen Arduino und ohne Funk.

Parallel dazu habe ich aber auch Material vorbereitet um im zweiten Schritt eine Funkwinde zu bauen. Diese soll alle Funktionen und mechanischen Aufbau der alten Winde beibehalten aber mit ESP32LoRa arbeiten und einen zusätzlichen Fußschalter mit Funkverbindung erhalten. Damit könnte ich erst einmal die Zuverlässigkeit der Funkverbindung testen. Bin ja in der Vergangenheit schon einmal daran gescheitert und deshalb wahrscheinlich übervorsichtig.

Sollte auch dieser Versuch erfolgreich sein, werden alle weiteren Winden als reine Funkwinden aufgebaut und müssen ihre Zuverlässigkeit und Vorteile bei der Handhabung erst mal unter Beweis stellen.
Gruß Peter

 

[RolfK]

Hallo Arne

Im Startmenü muß die Seilspannung eingestellt werden. Danach kann der Fußschalter betätigt werden. Die Seilspannung wird nach dem Start mit einem PID-Regler gesteuert. Dabei folgt der Sollwert der Seilspannung einer parametrierbaren Kurve. Im Start Mode steigt die Seilspannung zunächst langsam an, steigt dann stark bis zum Sollwert und fällt langsam wieder ab. Im Start fast Mode bleibt die Seilspannung nach Erreichen des Sollwerts konstant.

Wenn der Segler ausklinkt sinkt die Seilspannung schlagartig. Das passiert auch bei einem Seilriß. Deshalb wird die Seilspannung kontinuierlich überwacht.

Wenn die Seilspannung mehrfach hintereinander einen einstellbaren Wert unterschreitet wird der Bremsvorgang eingeleitet.Der Bremsvorgang wird mittels der Drehzahl geregelt. Dazu wird zunächst die aktuelle Drehzahl als Sollwert übernommen und anschließend die Drehzahl über eine einstellbare Kurve innerhalb von ca. 2 Sekunden herunter geregelt. Falls die Drehzahl dabei einen Mindestwert unterschreitet wird der Motor sofort ausgeschaltet.

Wenn der Fußschalter vor dem Ausklinken geöffnet wird, bremst der Motor ebenfalls.
Test mit Seilspannungs Simulation

 

[Windenbauer]

Peter hatte ja Bilder von Seilrissen oder Frühausklinkern gezeigt. Da wird da Seil nicht mehr sauber aufgewickelt und könnte ich so vielleicht die Technik beschädigen?

Das sollte eigentlich kein Problem mehr darstellen. Durch „Seilrisserkennung“ und „Seilstraffung“ nach dem Ausklinken gibt es bei mir kein unsauberes Aufwickeln mehr.

 

[RolfK]

Hallo zusammen,
ich konnte Lora erfolgreich mit
Adafruit RFM95W LoRa Radio Transceiver Breakout - 868 or 915 MHz
testen. Kommunikation zwischen Arduino Mega und Arduino Micro.
Viele Grüße Rolf

Transmitter:

Sending to rf95_server
Sending Hello Siggi #88
Sending...
Waiting for packet to complete...
Waiting for reply...
Got reply: hello back to you, Rolf
RSSI: -13
Receiver:

Received:
48 65 6C 6C 6F 20 53 69 67 67 69 20 23 31 33 0
20 20 20 0
Got: Hello Siggi #13
RSSI: -21
Sent a reply

 

[HerrCules]

Hallo zusammen,
Ich habe gespannt mitgelesen und bin beeindruckt, wie schnell eure Projekte voranschreiten.
Ich habe meine Winde fertiggestellt und heute getestet. Allerdings habe ich den kompletten Arduino rausgeschmissen und steuere den Motor direkt über eine normale Fernsteuerung an. Dass der Arduino wirklich gut funktioniert scheint mir aufwändig und die Mühe nicht wert. Schließlich ist jedes zusätzliche Teil auch eine zusätzliche Fehlerquelle.
Die manuelle Steuerung fand ich heute problemlos.
Auch die Seilführung habe ich nochmal verändert, siehe die Bilder.
Für die ersten Tests habe ich heute den Flidl an die Winde gehängt, der hat schließlich schon Schlimmeres weggesteckt.
Die Starts liefen super und bei dem kleinen Flieger (300g) habe ich nie mehr als Halbgas gegeben. Leider war die Wiese nicht riesig, und so konnte ich nie mehr als ca. 100m Seil ausziehen. Wenn die Nässe der nächsten Tage vorüber ist, werde ich weiter testen.
Auf dieser kurzen Strecke war die Funkverbindung gar kein Problem, denke aber das es trotzdem sinnvoll wäre die Antenne vom Empfänger etwas höher anzubringen.

 

[Windenbauer]

Hallo David,

gut wieder etwas von dir zu hören. Hatte schon befürchtet, du hättest dein Projekt aufgegeben. Schön das deine Winde auch ohne Arduino zu deiner Zufriedenheit funktioniert.
Mein Berufsschuhlehrer sagte einmal zu mir: „Die beste Konstruktion ist nicht die, an der man nichts mehr hinzufügen kann, sondern die, an der man nichts mehr entfernen kann“.
Ich gebe ihm recht. Bin aber gespannt, wie sich deine Minimallösung im Alterseinsatz bewährt. Ich hoffe du wirst dann wieder öfter berichten wenn du mehr Erfahrungen gesammelt hast.
Deine jetzige Seilführung gefällt mir sehr gut, ist einfach und macht einen zuverlässigen Eindruck.
Mich würde noch der gesamte Startvorgang interessieren, besonders das Startende mit dem entspannen des Seils und ausklinken des Seglers. Wickelt das Seil nicht ab, wenn du kein „Gas“ mehr gibst und besteht eine Gefahr das es „Seilsalat“ geben könnte?

Bin gespannt was die Zukunft für Erkenntnisse bringt, wenn die Winde erst mal im Dauereinsatz ist.

Gruß Peter

 

[Arne Kerfin]

Hallo zusammen,
bei mir geht es auch weiter. Ich habe die letzten Tage/Wochen damit verbracht die Umkehrspindel inklusive Messtechnik zu Zeichnen um es dann zu Drucken. Nach mehreren versuchen der Umkehrspindel bin ich nun so zufrieden das ich es testen werde. Nun muss ich nur noch alles drucken und es dann verbauen.

Eine kurze Erklärung wie ich es vorhabe.

Hier ist ein Schnitt meines Modells. Ganz unten zu sehen ist das HX711 welches mir verwertbare Signale der Wägezellen liefert. Darüber befinden sich die 2 Wägezellen mit jeweils 20Kg. Das ist notwendig da durch den Flaschenzug oben die doppelte Seilspannung auf die Wägezellen wirkt. Das rote ist das Seil welches von links vom Modell kommt. Ich werde hier noch 2 Messing oder Alurohre einsetzen damit falls das Seil mal ausschlägt nicht direkt am Kunststoff reibt. An den beiden Stellen wo das Seil in die "Laufkatze" rein bzw rausgeht sind später noch 2 Ösen von einer Angel verbaut. Diese verhindern ebenfalls das das Seil am Kunststoff reibt. Die zwei Löcher oben links dienen der Kraftaufnahme. Hier kommen 2 Stahlwellen mit Lagern rein.

 

[Windenbauer]

Hallo Arne

Bin gespannt, wie das mit dem 3D Druck klappt.

Als Gedankenanstoß möchte ich anmerken, das bei deiner Seilführung mit 2x90 Grad und einmal 180 Grad Seilumlenkung über relativ kleine Seilrollen das Seil unnötig belasten werden könnte.

durch den Flaschenzug oben die doppelte Seilspannung auf die Wägezellen

Was hältst du davon die Seilrollen zu vergrößern und die Seilführung gestreckter zu gestalten. Dann hast du auch nicht so einen hohen Druck auf der Wägezelle und das Seil wird geschont.

Vor der Winde könnte man noch eine Führungsrolle vorsehen, so ähnlich wie David das gemacht hat, so entsteht kein zusätzliche Zug auf die Windenmechanik wenn der Seilwinkel sich beim Starten ändert..

Gruß Peter

 

[S_a_S]

Peter,

wenn der Winkel nicht mehr 90° ist, wird die "Vertikalkraft" kleiner (->Vektorzerlegung). Im Extremfall (Seil gerade) kommt gar keine Vertikalkraft mehr zustande. Ein wenig Nichtlinearität kommt dann auch noch durch die Winkeländerung durch die Verformung der Wägezelle dazu, aber da dürften Dickenschwankungen des Seils mindestens genauso eine Rolle spielen.

Klar, für das Seil ist weniger Umleitung weniger Stress.

Grüße Stefan

 

[Windenbauer]

Hallo Stefan

Du hast natürlich recht und mir ist das auch durchaus bewusst. Aber eine Verdopplung der Vertikalkraft (Flaschenzug) mit kleinen Rollendurchmesser bietet meiner Meinung nach keine Vorteile. Von dem geschilderte „Extremfall“ würde mein Vorschlag noch weit entfernt sein. Statt einer Verdopplung würde ich eine Halbierung des Messwertes anstreben. Die Verformung der Wägezelle und Dickenschwankungen des Seils kann man dann sicher vernachlässigen. Da ich selber schon eine Wägezelle zur Messung der Seilspannung eingesetzt habe, kann ich aus eigener Erfahrung sagen, das Rundlauf, Unwucht und Vibrationen der Messrollen einen deutlicheren Einfluss auf das Messergebnis haben. Mir geht es bei meinem Vorschlag hauptsächlich um die Seilschonung.

Gruß Peter

 

[Arne Kerfin]

Hi Stefan und Peter,
das ist ein berechtigter Punkt worüber ich mir auch lange gedanken gemacht habe.

Statt einer Verdopplung würde ich eine Halbierung des Messwertes anstreben.

Das geht aus meiner Sicht nur wenn die einzelne Rolle fest ist und ich an ein der zwei Rollen messe. Das wäre natürlich auch eine Option. Jedoch sehe ich keinen Nachteil daran die Messung so durchzuführen da die Belastung auf das Gesamtsystem ja gleich bleibt.

Seil unnötig belasten werden könnte.

Ja da gebe ich dir recht.
Das ganze würde die Winde in meinem Fall deutlich verlängern wo ich es nicht benötigt. Die höhe habe ich sowieso durch die Seiltrommel gegeben. Ich hatte mir gedacht das die Belastung zu vernachlässigen ist im Verhältnis zu den restlichen Belastungen die auf das Seil wirken wie durchs Gras/Gestrüb gezogen zu werden, UV, ect. Habe jedoch dazu wenig Erfahrung und Ahnung. Ist die Belastung so hoch das es ein Problem geben wird?

Da ich selber schon eine Wägezelle zur Messung der Seilspannung eingesetzt habe, kann ich aus eigener Erfahrung sagen, das Rundlauf, Unwucht und Vibrationen der Messrollen einen deutlicheren Einfluss auf das Messergebnis haben.

Da weiß ich nicht was du alles schon versucht hast. Ich werde hier versuchen die Vibrationen so gut es geht zu enkoppeln mittels Schwingungsdämpfern und dann Softwareseitig einen gleitenden Mittelwert bilden um das so gut es geht rauszufiltern.

Verformung der Wägezelle dazu, aber da dürften Dickenschwankungen des Seils mindestens genauso eine Rolle spielen.

Ich denke das ist beides zu vernachlässigen. Die Winde ist ja als Ersatz der Gummis gedacht. Irgendwo ist es dann auch zu viel Genauigkeit wo sie nicht benötigt wird.

Vor der Winde könnte man noch eine Führungsrolle vorsehen, so ähnlich wie David das gemacht hat, so entsteht kein zusätzliche Zug auf die Windenmechanik wenn der Seilwinkel sich beim Starten ändert..

Daran habe ich lange rumüberlegt wie ich es schaffe die Last von der Laufkatze zu nehmen. Das Problem mit einer vorgelagerten Führungsrolle ist das diese so weit weg sein muss das sich die Laufkatze lastfrei nach rechts und links bewegen kann. Wirklich Lastfrei wird sie aber nie sein da sie auch in mit der Fuhrungsrolle gegen den Druck des Seils arbeiten muss um sich hin und her zu bewegen. Dazu wird die Winde entweder unnötig Lang oder ich muss die Führungsrolle unabhänig von der Winde aufbauen/Fixieren -> Mehrarbeit beim Aufbau es werden mehr Erdanker benötigt

 

[Windenbauer]

Hallo Arne

Mir ging es in erster Linie um die Belastung des Seils und der Windenmechanik.
Wenn ich das richtig verstanden habe, wird das Seil von der Winde direkt zum startenden Segler geführt. Somit ändert sich der Seilwinkel zur „Laufkatze“ mit der Flugbahn des Seglers und könnte im ungünstigstem Fall fast 90 Grad betragen. Da befürchte ich, das sich diese Seilkraft besonders bei hoher Seilspannung, ungünstig auf die Windenmechanik auswirken könnte.
Du hast natürlich recht, das die Umgebungseinflüsse zum Verschleiß und Alterung des Seils auch nicht unerheblich beitragen.
Auch gebe ich dir recht, das die hier angesprochene Messgenauigkeit und Linearität der Seilspannung für unsere Anwendung mehr als ausreichend ist.
Ich bin gespannt, was die praktische Erprobung deiner Winde für neue Erkenntnisse bringt. Da hoffen wir auf geeignetes Wetter. Auch meine Umkehrspindel muss dann ihre Funktion und Zuverlässigkeit erst noch unter Beseis stellen.

Gruß Peter

 

[Arne Kerfin]

Hallo Peter,
Das ist richtig. Von der Laufkatze geht es direkt zum Segler.
Deine Bedenken Teile ich tatsächlich auch. Die Seilführung mittels des Angelrings gefällt mir nicht wirklich. Am liebsten hätte ich hier ein Seilfenster. Das ist jedoch in der Größe nicht zu bekommen und selber bauen bin ich bisher an den ideen gescheitert. Zur bestimmung wann ausgeklingt werden muss ist aktuell der Plan ein Winkelsensor zu verbauen. Hier kann ich dann verhindern das ich die 90 Grad erreiche oder überfliege.
Tests mit 3D Druck Material gibt es ja im Netz zu hauf und so wie es aussieht sollte es die 20kg max aushalten können. Natürlich muss die Druckrichtung berücksichtigt werden.
Wie es sich auf Dauer bewährt wird sich zeigen. Vielleicht fällt mir während des Entwickelns auch noch etwas besseres ein als das bisher.
Gruß Arne

 

[Windenbauer]

Hallo zusammen

Da mein Selbstbauregler einiges an Kapazität hat, braucht er am Spannungs-Eingang einen Blitzschutz. Kann man zwar fertig kaufen, aber da meine Lipos alle mit 4mm Goldstecker ausgerüstet sind und ich noch einiges an 4mm Goldstecker/ Buchsen am Lager habe, bietet sich der Selbstbau an.

Als erstes fertige ich mir einen Messingring passend zur 4mm Buchse. Anschließend fixiere ich mit einem passenden Silikonschlauch den Messingring mit einem kleinen Abstand zur Buchse. Den Zwischenraum zwischen Messingring und Buchse überbrücke ich mit den 470 Ohm SMD Widerständen. Nach dem beidseitigen verlöten messe ich noch zur Sicherheit den Übergangswiderstand, der ca. 47 Ohm betragen sollte. Habe ich sauber gelötet und keinen Kurzschluss verursacht kommt noch ein Stück Schrumpfschlauch über die Buchse und der Blitzschutz ist fertig.

Gruß Peter

 

[Windenbauer]

Nachtrag
Hatte mich bei den Widerständen vergriffen. Die SMD Widerstände müssen als Aufschrift 471 und nicht 470 haben.

Gruß Peter