T-Rex 500 Heckrotor reiÃ?t ab

[ahlenfra]

AW: T-Rex 500 Heckrotor reißt ab

Hallo Andreas,

danke für den Hinweis, hab ich mir direkt bestellt.

Peter

[viper2097]

AW: T-Rex 500 Heckrotor reißt ab

Ich tendiere mittlerweile (mir ist auch mal ein Blatthalter abgeflogen) zu 12.9er am Heck, ist bei
Align leider nicht Standard.

Alle Teile bestellt einschließlich 12.9 Schrauben.

12.9er Schrauben am Heck sind purer Blödsinn! Eine 8.8er hält viel mehr aus als was sie am Heck belastet wird. Eine 12.9er bricht viel früher als eine 8.8er. Wer am Heck eine 12.9er anstelle einer 8.8er einbaut hat keine Ahnung von Maschinenbau / Werkstoffen.

Ich flieg einen 500er mit rel. viel Drehzahl ( ca. 2900 ) Da ist mir auch immer diese Schraube gebrochen.

Danach habe ich eine 12.9 verbaut, auch diese hat sich nach vielen Flügen dann irgendwann verabschiedet. ( Das kann aber auch bei mir an Vibrationen gelegen haben )

2900 am 500er ist schon recht abartig. Mit wieviel Pitch fliegst du oder wieviel kW hat dein Motor? Schätze dass man da für 7° Pitch schon gut locker 3.5kW brauchen würde...

Wenn euch die Schrauben reißen, dann liegts an etwas anderem, aber sicher nicht an einer M2 Schraube in 8.8. Ein Umbau auf M3 wird vielleicht das Symptom beseitigen, aber sicher nicht die Ursache...


Wenn es jemanden interessiert, ich habs gerade erst in einem anderen Forum erläutert:

Wer sich diese Seite: Schraubenlexikon Stahl, Festigkeit, Drehmoment, Zugfestigkeit, Festigkeitsklassen 4.6, 5.8, 8.8, 10.9, 12.9 mal kurz ansieht wird folgendes feststellen: (Tabelle 25)
Eine 8.8er Schraube hat eine Zugfestigkeit von 800N/mm^2
Eine 12.9er Schraube hat eine Zugfestigkeit von 1200N/mm^2
Eine 8.8er M2 Schraube hat einen Nennspannungsquerschnitt von 2.07mm^2 und kann somit mit 168kg belastet werden bevor sie bricht.
Eine 12.9er M2 Schraube hat den selben Nennspannungsquerschnitt und kann somit mit 251kg belastet werden bevor sie bricht.

Ein einzelnes Heckrotorblatt müsste somit also ein Gewicht von 168kg erzeugen damit die Schraube bricht.

Rechnen wir also nach wieviel kg so ein Heckrotor zusammenbringt:
Auf die Schraube wirkt die Fliehkraft des Blatthalters, der Schraube des Blatthalters das Drucklager und das Heckrotorblatt.
Ich hab jetzt ehrlich gesagt keine Ahnung was das alles zusammen wiegt, rein aus dem Bauch raus würde ich jetzt mal 50 Gramm dafür veranschlagen was vermutlich eh zuviel ist.
Mein 500er hat eine Heckübersetzung von 1:4,68, ergibt also bei 2800min^-1 ein Drehzahl von 13104min^-1 am Heck.
Nehmen wir an der Massenschwerpunkt Pro Blattseite liegt 5cm von der Narbe entfernt.
F=m*(v^2/r)
v ist die Geschwindigkeit des Blattes bei einem Radius von 5cm und 13104min^-1:
Umfang: 2*0.05*Pi: 0,314m
0,314m*1372= 431,02m/min entspricht 8,016m/s
F=0,05*(8^2/0,05)= 64N
64N entsprechen 6.5kg.

Ein Heckrotorblatt entwickelt also bei 2800min^-1 am Hauptrotor 6.5kg.
Die anfangs so bekrittelte M2 Schraube muss also sage und Schreibe 6.5kg auf Zugkraft aushalten.
Nachdem die Schraube bereits in 8.8er Qualität 168kg aushaltet lacht die sich nur eines über die 6.5kg...

Nun kommen wir aber zu einem anderen Punkt:
Das Ergebnis wäre schön wenn wir eine statische Belastung haben würden.
Sprich ich dreh die Schraube in die Decke und ziehe mich dann daran hoch.
So einen schönen Fall haben wir aber nicht, auf die Schraube kommt noch einiges an dynamsichen Kräften dazu. Sei es durch Vibrationen verursacht oder einfach nur durch die Steuerbewegungen des Heckrotos.
Ich drehe die Schraube also in die Decke zieh mich daran hoch und beginne zu schaukeln.

Jetzt haben wir furchtbar hässliche Spannungsspitzen und die Schraube wird teilweise an ihre Grenzen stoßen.
Jetzt kommt es zu einem wichtigen Faktor: Der Bruchdehnung in %.
Diese sagt aus, um wieviel % sich die Schraube dehnen kann bevor sie bricht.

Wie bereits schon vorher gesagt wurde, je höherwertiger die Schraube ist, umso härter ist sie. Umso härter heißt im Gegenzug immer umso spröder. Und was spöde ist bricht, was weich ist verbiegt sich.
Die Bruchdehnung einer 8.8er Schraube liegt bei 12%
Die Bruchdehnung einer 12.9er Schraube liegt bei 8%

Gemessen an der 12.9er kann sich also die 8.8er fast doppelt so viel verbiegen bevor sie bricht wie die 12.9er.

Sollte also ein Schlag in irgendeiner Weiße auf die Schraube kommen, oder Vibrationen oder sonst was, wird die 12.9er IMMMER lange vor der 8.8er reißen.

Für mich steht somit fest: Die 12.9er ist für die Montage der Blatthalter am Heckrotor absolut ungeeignet gegenüber einer 8.8er.
Die 8.8er hat deutliche Vorteile bei der Bruchdehnung und die Belastbarkeit reicht mehr als nur aus.

Weiterführend:

Die Rechnung kann sich logischer weiße nur auf eine sachgemäße "Bedienung" von Schrauben beziehen.
Wer Schrauben so dermaßen fest anknallt ist selbst Schuld und hats nicht anders verdient, braucht sich dann aber auch nicht zu wundern...

Was in der Rechnung allerdings fehlt, sind die Biegemomentkräfte die auf die Schraube kommen sobald der Heckrotor Pitch steuert.
Wenn mal jemand sagt wieviel kg Schub so ein Rotor entwickeln kann könnte man das noch genau miteinberechnen.

Ich gehe jetzt mal so von 2kg Schub aus, das wären dann 19N.
Abstand Kraft Auftrittspunkt bis Schraube sind ~35mm, Abstand Schraubenmittelpunkt bis Randpunkt des Innendurchmessers des Gewindes wären 0,75mm.
ßber den Hebelweg gerechnet entsteht hier also eine zusätzliche Kraft von
746N ((19*35)/0,75)
Die muss durch 2 dividiert werden da wir ja auf der einen Seite der Schraube eine Zugbeanspruchung und auf der anderen Seite eine Druckbeanspruchung haben:
Ergibt also eine zusätzliche Belastung von 373N.
Bin gerade überrascht dass das eigentlich gar nicht so wenig ist...

Ergibt also eine insgesamte maximale Belastung der Schraube von 64N+373N=437N
437N ergeben 44,58kg. Diese Kraft tritt auf der einen Hälfte der Schraube auf!
168kg kann eine 8.8er Schraube auf die ganze Fläche bezogen aufnehmen. Auf die Hälfte der Fläche kann sie also 84kg aufnehmen.
Also sind die 44,58kg immer noch sehr weit von den 84kg entfernt.
Wir haben hier also einen Sicherheitsfaktor von 1.88. Im Maschinenbau wird normalerweise mit einem Sicherheitsfaktor von ~1.1 bis 1.3 gerechnet. (Aufzüge und Jahrmarktsfahrattraktionen mal aussen vor, hier wird meist mit einer Sicherheit von 8 - 10 gerechnet.)

Und hier gehen wir noch dazu von einem absolut wahnsinnigen Fall aus: 13000(!) Umdrehungen am Heckrotor mit vollem Pitch und zusätzlich noch festgehaltenem Heck.
Würde in Echt niemals jemand machen, im Flug, wenn sich das Heck auch wirklich nachdrehen kann, ist ja die Belastung viel geringer.

Aber die Grundaussage bleibt die Gleiche:
Eine 8.8er Schraube ist von der Belastbarkeit locker ausreichend.
Es können aber immer Spannungsspitzen auftreten die ein vielfaches des gerechneten betragen, auch zuviel für eine 12.9er Schraube.
ABER: Die 8.8er verbiegt sich dabei viel länger und öfter bevor sie reißt als die 12.9er.
Klingt komisch, aber in diesem Fall ist die schwächere Schraube die stärkerer, aber vorallem bessere.

[kater68]

AW: T-Rex 500 Heckrotor reißt ab

Hallo,

ist die Original-Schraube von Align denn auch überhaupt eine 8.8?

Grüsse Manfred

[freaki2k]

AW: T-Rex 500 Heckrotor reißt ab

Gute Frage.

Auf jeden Fall fliegt der Heli einwandfrei wenn die richtigen Teile an der richtigen Stelle verbaut sind (Original ALIGN-Teile).

[kater68]

AW: T-Rex 500 Heckrotor reißt ab

Hallo zusammen,

hier eine kleine Zusammenfassung der Schraubenfestigkeitswerte.

Schraubenlexikon Stahl, Festigkeit, Drehmoment, Zugfestigkeit, Festigkeitsklassen 4.6, 5.8, 8.8, 10.9, 12.9

Gruß Manfred

[kater68]

AW: T-Rex 500 Heckrotor reißt ab

Hallo zusammen,

hier gibts die Schrauben in 8.8 und 12.9.

MVD Modellbauschrauben

Frag mich immernoch, welche Schraubengüte in den Align-Helis verbaut werden.

Was gerne vergessen wird, die 8.8er Schraube ist durchaus bereits eine hochfeste Schraube, die zwar im allgemeinen Maschinenbau standardmäßig verwendet wird, aus Kostengründen aber nicht zwingend im Fahrzeugbau und bestimmt auch nicht standardmnäßig im Modellbau.

Grüsse Manfred

[phiphi]

AW: T-Rex 500 Heckrotor reißt ab

Hallo

2900 am 500er ist schon recht abartig. Mit wieviel Pitch fliegst du oder wieviel kW hat dein Motor? Schätze dass man da für 7° Pitch schon gut locker 3.5kW brauchen würde...

Ja, die 2900 sind recht aggro. ( und eigentlich auch völlig unnötig ).

Ich flige den Turnigy Typhoon 500 H 1800 KV an 6s. Die 2900 sind das höchste der Gefühle die man da rausbekommt ( 14er Rizel )

Was der an Saft zieht, weiss ich nicht ( keinen Logger ) aber der Plush 80 zieht das durch ( 10 oder 11° - weiss grad nicht 100% ). Darum glaube ich eher nicht an 3.5 KW... aber ich habe keine Messwerte.

Blätter sind Maniac`s

Danke für deine Lektion in Materialkunde mir war bei der Auswahl der Schrauben die Zugfestigkeit wichtig. Das die Bruchdehnung bei härterem Material tiefer ist, ist auch logisch.
Nur bin ich kein Ischenör, und bin deshalb der Meinung ein drehendes System sei mehr auf Zug als auf Biegung belastet. Oder kannst du die Biegekräfte berechnen... ?

Und ja, der M3 Umbau ist "mit Kanonen auf Spatzen geschossen" aber wirkungsvoll für mich passt es so.

Grx Phi

[viper2097]

Ich hab in meinen 500er den Turnigy SK3 mit 1.63kw. Fliege mit 2400 und 11 grad Pitch. Habe dabei keinen Drehzahleinbruch und Werte um 1.7x kW. Bei 2500 habe ich bereits Drehzahleinbrüche. Nachdem dein Motor zu eher der Sorte gehört die nicht mit Leistung überfüllt sind (und auch schwächer ist als mein sk3) waage ich mal die Sinnhaftigkeit deiner Drehzahlorgien sehr stark zu bezweifeln. Und behaupte mal dass es einfach unmöglich ist dass du keinen Drehzahleinbruch hast.

Das Biegemoment das durch den Anstellwinkel des Heckrotors verursacht wird habe ich bereits eingerechnet wenn du dir die obrige Rechnung mal genau durchliest... Dabei wirst du auch draufkommen dass die Fliehkraft die auf die Schraube wirkt bei weitem nicht so groß ist wie die Biegekraft durch den Schub im worst case....

Sent from my HTC Desire Z (Because of that, please don't mind the capitalization)

[Andreas Perzl]

AW: T-Rex 500 Heckrotor reißt ab

12.9er Schrauben am Heck sind purer Blödsinn! Eine 8.8er hält viel mehr aus als was sie am Heck belastet wird. Eine 12.9er bricht viel früher als eine 8.8er. Wer am Heck eine 12.9er anstelle einer 8.8er einbaut hat keine Ahnung von Maschinenbau / Werkstoffen.

Ist die Original eine 8.8er, kannst definitiv beweisen das die 12.9er nicht hält?
Wenn der Schaden durch zu festes anziehen entseht passt Deine Ausssage auch nicht zwingend (stichwort Härte, schlechtest Gewinde).

Die genaue Belastung kannst du nicht vorhersagen selbst die Belastungsart ist fraglich (wie hoch sind die Spitzen usw.), außerdem sind es eben nur Modelle.

Erlaubt ist wenn es funktioniert und das tut es.
Ist schon immer witzig, über die Align-Schrauben wird ja immer geschimpft wennst dann gegen eine "Ur-Deutsche" 12.9er Schraube tauscht passt es auch nicht


Aber: beantworten wir doch erstmal die Frage was Align-verbaut (gemessen nicht erfragt) und dann reden wir weiter.
Solange, man möge es mir nachsehen, flieg ich 12.9er KDE hat anscheinend auch keine Ahnug von Maschinenbau und Werkstoffen, die verbauen 12.9 nämlich auch!

Errinert mich bissl an die DFC-Kopf Fehlkonstruktion Diskussion, da wurde auch viel Theorie ausgetauscht.

Mfg, Andi

Edit:

Ein Umbau auf M3 wird vielleicht das Symptom beseitigen, aber sicher nicht die Ursache...

Weil solche sprüche auch wieder kommen: wer sagt denn das der Heli dauerfest sein muss, wielange nimmt man einen Formel 1 Motor her?
Ist schon toll was man im Studium alles lernt aber die Realtiät schaut halt anders aus, manchmal zumindest oder?

[garth]

AW: T-Rex 500 Heckrotor reißt ab

Also wenn den Ausführungen von Viper ( dem ich hiermit danken möchte) reichen belastungsmäßig 8.8er und 12er Schrauben. Damit dürfte die Ursache woanders zu suchen sein.

Mein Tipp wäre : Schraube überdreht, nach fest kommt ab !

Für Ahnungslose (nicht Heli-Flieger) werden Schrauben durch irrsinniges Anziehen fest, für Heli-Flieger mit leichtem Anzugsmoment und LOCtide.

Es reicht die Heckschrauben nur leicht anzuziehen, dann ist die von der Schraube in Richtung der Nabe ausgeübte Kraft schon viel höher als die Fliehkraft der Blätter.

Drin bleiben müssen die Schrauben wg. dem Loctide, nicht wegen dem Anzugsmoment !

[Andreas Perzl]

AW: T-Rex 500 Heckrotor reißt ab

Ach garth, jetzt schlägst dich aber auf die Seite der vermeintlichen 8.8er Align-Schrauben.
Untiefen tun sich auf

[garth]

AW: T-Rex 500 Heckrotor reißt ab

Ach garth, jetzt schlägst dich aber auf die Seite der vermeintlichen 8.8er Align-Schrauben.
Untiefen tun sich auf

Hey Andy, lesen bildet :

......reichen belastungsmäßig 8.8er und 12er Schrauben

irgendwo hat weiter oben schon einer angedeutet, man kriegt beide kaputt wennwas nicht stimmt.

Der Threadstarter wollte wissen was es gewesen sein kann, eine wichtige und absolut berechtigte Frage mit Lernpotential für viele Andere. ( was man leider nicht mehr von vielen Posts sagen kann)

[viper2097]

Ich weiss nicht was align verbaut und habe leider keine Maschine mit der man es testen kann. Vielleicht kommt ja jemand an ne Zugprobemaschine ran und kanns mal machen?
Aufgrunddessen wie leicht man aber den Kopf bei den original Align abreht schätze ich dass es nichtmal ein 8.8er ist.

Ich habe habe oben eine Extremsituation vorgerechnetet und auch darauf hingewissen dass es Spannungsspitzen deutlich darüber geben kann. Auch deutlich über den Wert einer 12.9er. Aufgrunddessen dass wir aber eine dynamische Wechselbelastung mit vermutlichen Extremspitzen haben ist die 8.8er aus Maschinenbautechnischer Sicht nun einfach die geeignetere Schraube. Und nachdem die original Align Schraube, welche vermutlich nichtmal eine 8.8er Schraube ist, bei 95% aller Alignhelibenutzer hällt, kannst du davon ausgehen dass man das Problem nicht in der Festigkeitsklasse einer Schraube suchen soll wenn sie abreisst. Einen Materialfehler mal aussen vor.
Das ganze kannst du nun glauben oder nicht. Aber du wirst ja auch nicht die Dimensionierung eines Fahrstuhls hinterfragen wenn du es selbst nicht berechnen kannst, oder? Sei lieber froh, wenn du selbst davon betroffen bist, dass du nun weisst wie es technisch betrachtet aussieht anstelle alles in Frage zustellen. Die Berechnung ist nachvollziehbar und alle Formeln dazu gibts im Internet. Dadurch ist es auch nachvollziehbar dass ein Umbau auf M3 ein "Pfusch" ist und nichts mit einer Problemlösung zu tun hat da es nur das Symptom bekämpft.
Du kannst ja das machen was du für richtig hälst, aber wundere dich dann nicht, falls dir nach 20 Flügen die M3 wieder abreisst...

Sent from my HTC Desire Z (Because of that, please don't mind the capitalization)

[helifuzzy]

AW: T-Rex 500 Heckrotor reißt ab

Okay,

dann hatten ein paar hier, auch ich, wohl zu wenig Vertrauen in das Schraubensicherungsmittel und haben es mit dem Anziehen übertrieben.

Mir ist nun binnen 3 Flügen beides passiert, erst Schraube gebrochen, dann Schraube beim Fliegen herausgefallen. Das Sicherungsmittel war wohl alt und auch nicht Original Loctite...
Davor ging von 2009 bis Mitte 2012 bei ein paar hundert Flügen alles gut.

Wir Lernen draus:
-Nur Schraubensicherungsmittel mit aufgedrucktem Verfallsdatum kaufen und nicht länger verwenden.
-Den alten Grundsatz: "Nach fest kommt ab" beachten.
Deshalb verwende ich bei den Autoreifen einen Drehmomentschlüssel.

Gruß Andreas

[wolv]

AW: T-Rex 500 Heckrotor reißt ab

ich habs für mich so gehandhabt, das ganze Gewinde ist mit Sicherungslack eingeschmiert was die schraube Selbstverständlich sehr schwergängig macht. Im Gegenzug ist sie aber nach dem ersten widerstand nur leicht angezogen. Ich hoffe mal das ich damit gut fliegen werde.

ps: mir stellt sich aber immer die frage wie fest ist zu fest ich kann das gar nicht einschätzen.

Gruß Adrian