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Mikro Einziehfahrwerk Eigenbau

chris-t

User
Hallo Zusammen,

nachdem die erste kleine Einziehfahrwerksmechanik aus dem 3D- Drucker von Shapeways super funktioniert hat (damals UV-gedrucktes frosted detail plastic), wollen wir nun ein etwas größeres Einziehfahrwerk mit Spindelantrieb realisieren.

Der Grund:

Das bisherige mikro EZFW,welches wir entwickelt haben, basiert auf einem 1,5g Spindelservo, beidem schlichtweg das komplette Kunststoffgehäuse ausgetauscht wurde.
Das EZFW wiegt komplett montiert ca.1,7g und ist für Indoormodelle mit einem Abfluggewicht von 30-60g nutzbar.

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Das kleinste, auf dem Markt erhältliche Einziehfahrwerk mit integriertem Antrieb ist von Hobbyking und bringt 18,8g auf die Wage. Ausgeschrieben für Modelle bis 2kg.

Da es zwischen diesen zwei Größen nichts zu kaufen gibt, wollen wir genau aus diesem Grund ein kleines EZFW mit Spindelantrieb entwickeln, welches am Ende ca. 5g wiegt und für Modelle zwischen 100-300g geeignet ist.

Vorgehensweise:

Antrieb:

Von vornerein war klar, dass wir für dieses Projekt einen 6mm Bürstenmotor mit Planetengetriebe verwenden möchten, da wir so keine Getriebeuntersetzung selber realisieren müssen und später einfach den Motor samt Getriebe an das 3D Druck Gehäuse kleben können.

Da es viele verschiedene Untersetzungsverhältnisse für den 6mm Motor gibt, musste zunächst berechnet werden, welches passt. Letztendlich wurde es eine 1:26 Untersetzung, da man dadurch ca. 1000u/min an der Abtriebswelle erhält. Das umgerechnet mit einer Spindelsteigung von 0,3mm pro Umdrehung (M1,4) und einem linearen Weg von 14mm ergeben sich 2,8sek für das Einfahren/Ausfahren des Fahrwerks.

vorstellung.png

Elektronik:


Anfangs war geplant eine eigene Platine für das EZFW zu entwickeln, da die individuelle Platinenherstellung bei JLC PCB inzwischen sehr günstig ist. SMD löten und einen kleinen Attiny85Su programmieren in Verbindung mit einer SMD H-Brücke wäre auch kein Problem gewesen. Dennoch haben wir uns dagegen entschieden, da dies sonst das komplette Projekt um viele Monate verlängern würde.

Auf Grund dessen möchten wir die fertige Platine der bereits oben erwähnten Hobbyking EZFW nutzen, da hier das komplette Fahrwerk nur ca. 6€ kostet.

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Mechanik:

Um die Konstruktion einfach zu halten wurde die komplette Konstruktion der Mechanik der Hobbyking EZFW übernommen und kleiner skaliert. Somit kommt als Spindel eine M1,4 Messing Gewindestange zum Einsatz, welche auf beiden Enden auf 1mm abgereht wird. Als Kupplung zwischen Motor und Spindel kommt vermutlich ein kleines 3D Druckteil zu Einsatz.

Um das Planetengetriebe axial zu entlasten bekommt die Gewindespindel ein Festlager in Form eines 1x3x1 Rillenkugellager spendiert.
Alle anderen Bauteile werden 3D gedruckt.

Gehäuse:

Das Gehäuse und die weiteren Kunststoffteile des EZFW werden entweder bei Shapeways aus einem SLA Drucker entstehen oder wieder als UV Druckteile gefertigt.
Erste Prototypen werden derzeit bei FABAX auf einem SLA Drucker geftertigt.

Laut CAD Modell wird das EZFW am Ende komplett zwischen 4 und 5g wiegen. Die Konstruktion ist soweit fertig, lediglich die Verschraubung der Gehäuse fehlt noch.



Für Anmerkungen, Tipps und Vorschläge bin ich offen.

LG Chris
 

Anhänge

Klasse :-)
Nur macht es die Auswahl für einen neuen Flieger nicht einfacher wenn auch noch die Vorbilder mit Einziehfahrwerk dazukommen ;-)

Gibts Pläne verschiedene Einfahrwinkel zu realisieren?

Grüße, Timo
 

chris-t

User
Gibts Pläne verschiedene Einfahrwinkel zu realisieren?

Grüße, Timo
Hallo Timo,

momentan ist die Mechanik für einen Winkel von 90° konstruiert. Sowohl im eingefahrenen, als auch im ausgefahrenen Zustand ist die Einklappmechanik komplett verriegelt. Um einen größeren oder kleineren Winkel zu bekommen, müsste man das komplette Gehäuse und den Kipphebel umkonstruieren. Wäre machbar, dennoch testen wir jetzt erstmal die normale 90° Version :)

LG Chris
 

chris-t

User
Platzierung der Schrauben

Platzierung der Schrauben

Heute werden die Stellen für die Schrauben im CAD eingezeichnet.

In Anlehnung an käufliche Einziehfahrwerksmechaniken habe ich die selben Punkte für die Schrauben übernommen.

Verschraubung.png
 

chris-t

User
Erste Teile aus dem SLA Drucker

Erste Teile aus dem SLA Drucker

Heute wurden die ersten Prototypen zur Passprobe von meinem guten Freund Fabian 3d gedruckt.
Gedruckt ist es auf seinem neuen Anycubic photon SLA Drucker.

Hier das Resultat:

druck.jpg
 

chris-t

User
CAD Modell nun endlich fertig!

CAD Modell nun endlich fertig!

Nun ist es geschafft. Das komplette CAD Modell ist fertig. Lediglich kleine Anpassungen werden ggf. nach dem Prototypenbau noch am Computer gemacht.

Vielen Dank an Jürgen und Daniel, welche bei der Entwicklung maßgeblich waren!
Ein weiteres Dankeschön an Fabian für die gedruckten Prototypen.

Das Gewicht mit allen Komponenten wird laut CAD 4,5g sein. Mit angelöteten Kabeln dann vermutlich ca. 5g am Ende.

Damit man sich ein Bild von den Dimensionen des kleinen Einziehfahrwerkes machen kann, hier ein paar Maße und Renderings:

Dimensionen.jpgDimensionen2.jpgrender 1.JPGrender 2.JPGrender 3.jpg
 

chris-t

User
Erster Prototyp zusammengesetzt

Erster Prototyp zusammengesetzt

Heute konnte ich die ersten SLA gedruckten Teile anpassen und zusammensetzten.

Einige Änderungen müssen noch vorgenommen werden, aber im Großen und Ganzen passt alles recht gut zusammen.

side.jpggelenk.jpgweight.jpgsize.jpgsize2.jpgmicroparts.jpg
 
Nur so ne Frage,
wenn du sowieso über den Spindeltrieb fährst, welcher ja vermutlich selbsthemmend ist,
warum brauchst du dann noch eine Verriegelungsmechanik?
Ich hatte auch schon mal so eine Idee mit den Spektrum Microservos...blieb dann aber bei der CAD-Konstruktion.
Du hast mich aber wieder für die kommende Hallenflugsaison motiviert :):):)
Da ich jetzt endlich einen 3D-Drucker besitze werd ich die Sach denk ich wiedermal ins Leben rufen :):):)

mfG Christian
 
Nur so ne Frage,
wenn du sowieso über den Spindeltrieb fährst, welcher ja vermutlich selbsthemmend ist,
warum brauchst du dann noch eine Verriegelungsmechanik?
Ich hatte auch schon mal so eine Idee mit den Spektrum Microservos...blieb dann aber bei der CAD-Konstruktion.
Du hast mich aber wieder für die kommende Hallenflugsaison motiviert :):):)
Da ich jetzt endlich einen 3D-Drucker besitze werd ich die Sach denk ich wiedermal ins Leben rufen :):):)

mfG Christian
Anmerkung:
Ich würde generell nur eine Aufnahme für das komplette Spektrumservo konstruieren an welches die Mechanik des EZFW angeknüpft ist.
Dann wäre der zusammenbau etwas einfacher...einfach fertiges Spektrum Servo in die Mechanik einsetzten, anlenken und fertig...
 

chris-t

User
Anmerkung:
Ich würde generell nur eine Aufnahme für das komplette Spektrumservo konstruieren an welches die Mechanik des EZFW angeknüpft ist.
Dann wäre der zusammenbau etwas einfacher...einfach fertiges Spektrum Servo in die Mechanik einsetzten, anlenken und fertig...
Hallo Christian,

das ist eine gute Idee.
Denn so, wie wir unser erstes mikro Einziehfahrwerk auf Basis der kleinen Linearservos gebaut haben, braucht man sehr lange um eines aufzubauen.
Das wäre dann in deinem Fall deutlich einfacher und geht vermutlich schneller vonstatten.
 

chris-t

User
Nur so ne Frage,
wenn du sowieso über den Spindeltrieb fährst, welcher ja vermutlich selbsthemmend ist,
warum brauchst du dann noch eine Verriegelungsmechanik?
Ich hatte auch schon mal so eine Idee mit den Spektrum Microservos...blieb dann aber bei der CAD-Konstruktion.
Du hast mich aber wieder für die kommende Hallenflugsaison motiviert :):):)
Da ich jetzt endlich einen 3D-Drucker besitze werd ich die Sach denk ich wiedermal ins Leben rufen :):):)
Du hast recht, selbsthemmend ist der Antrieb. Dennoch möchte ich die axialen Kräfte auf die kleine Gewindespindel so gering wie möglich halten.
Daher haben wir einfach das Prinzip von den großen Einziehfahrwerksmechaniken übernommen und verkleinert.

LG Chris
 
Du hast recht, selbsthemmend ist der Antrieb. Dennoch möchte ich die axialen Kräfte auf die kleine Gewindespindel so gering wie möglich halten.
Daher haben wir einfach das Prinzip von den großen Einziehfahrwerksmechaniken übernommen und verkleinert.

LG Chris
Stimmt, da hast du recht...die axiale Komponente könnte ein Problem werden.
Hab jetzt eher im Maßstab der ganzn kleinen AS3X Modelle gedacht, da denke ich könnte die axiale Komponente vernachlässigt werden.
Habt ihr auch vor die Teile zu vertreiben?

mfG Christian
 

chris-t

User
Stimmt, da hast du recht...die axiale Komponente könnte ein Problem werden.
Hab jetzt eher im Maßstab der ganzn kleinen AS3X Modelle gedacht, da denke ich könnte die axiale Komponente vernachlässigt werden.
Habt ihr auch vor die Teile zu vertreiben?

mfG Christian
Hallo Christian,

das stimmt. bei unserem kleinen 1,5g Einziehfahrwerk hält einfach die Spindel das Landebein in position. Hat bisher wunderbar funktioniert (obwohl die Spindel die komplete Last abbekommt).

Zunächst möchten wir gerne das neue EZFW für uns privat nutzen, einfach um es zu testen.
Wenn es gut funktioniert würde nichts gegen einen Vertrieb sprechen.

LG Chris
 
Noch ne Frage,
gibt es irgendwo genaue Abmessungen zu den 1.5g Liniearservos von Spektrum? Leider bin ich bei google nicht fündig geworden.
Habe anscheinend keines mehr zuhause wies aussieht :confused:

mfG Christian
 
Spektrum AS2000 7.4mm Hub, 1.5 gr, Platine LxB 15.8x16,8mm, Gesamtlänge 20.8, Höhe 7mm von Patine Unterseite

Spektrum AS2000L 9,1mm Hub, 1.7 gr, Platine LxB 17.5x16,8mm, Gesamtlänge 22.5, Höhe 7mm von Patine Unterseite
 
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