Wie man 250er Mechaniken passend macht für Scale-Rümpfe

[Lupusprimus]

Bei Miniscalern (< 400er) gibt es fast immer ein Problem: Die von der Leistung her geeigneten Mechaniken sind oft zu sperrig / hoch / lang / breit.
Als vor mehreren Jahrren Horizon Hobby den Blade 230S auf den Markt brachte, hüpfte das Herz des Miniscalers - 2 x Brushless Motore und ein Flybarless-System. Das ganze gut geeignet, auch 150 bis 200 g Zusatzgewicht bei normalem Fliegen locker weg zu bekommen.
Schaute man sich die Mechanik im Detail an, konnten mehrere Faktoren (aus der Sicht des Miniscalers) nicht nachvollzogen werden:
Der 3. Servo steht quer, ein 70 mm Zahnrad war verbaut und das FBL-System an einer Stelle montiert, wo man eher schlecht ran kam. Der Hauptmotor war von unten montiert, was natürlich die notwendige Einbauhöhe des Rumpfes deutlich erhöhte. Der Rotorkopf war deutlich überdimensioniert, wozu ein 250er Blattwurzeldicken von fast 6 mm (!) braucht, wird wohl niemand im Vergleich zum 250er Primus TRex 250 beantworten können.

[TheFox]

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Der Rotorkopf war deutlich überdimensioniert....wozu ein 250er Blattwurzeldicken von fast 6 mm (!) braucht.......

Jep, da hast Du recht. Bei den Rotorköpfen gibt's aber zum Glück sehr schöne Teile von Tunern. Natürlich bleiben die 6mm-Blattwurzeln bei den 240mm Rotorblättern des Blade 230S, und die Blatthalter sind dementsprechend dimensioniert. Sobald jedoch mehrblatt-Systeme zum Einsatz kommen, und kleinere Rotorblätter verbaut werden, sind die Mehrblattköpfe von Rakonheli (die ja eigentlich für den Blade 200S gedacht sind) mit kleineren Blatthaltern passend, und sehen sehr dezent, elegant und Scale aus.
Da der Blade 200S ein FP-Heli ist, passt die von Rakonheli dazu angebotene Taumelscheibe nicht. Aber dafür gibt's eine geniale und einfache Lösung von Heli scale Quality: Den taumelscheiben-Adapter!
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Die Mechanik selbst ist recht gut in ein einbaugerechtes Maß zu bekommen...ich hätt da auch ein paar passende Bilder und Tipps....

[TheFox]

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Der Taumelscheiben-Adapter ist so ein geniales Teil, ich zeig das nochmal hier:
Die original-Taumelscheibe vom Blade 230S wird so bearbeitet dass die Arme mit den Steuerkugeln entfernt werden. Dann wird der Adapter drauf geklebt. (Kann auch zusätzlich mit zwei Schrauben gesichert werden). Und danach die Steuerkugeln in erforderlicher Anzahl in den Adapter eingeschraubt. Die Steuerkugeln für die Rakonheli-Mehrblatt-Köpfe haben 1,3mm Gewinde. wenn man hier mit 0,8-1mm vorbohrt, und die Gewinde einklebt, hält das sehr gut.
Die Teilung für 3, 4, und 5 Steuerkugeln ist bereits vorgezeichnet, also eine simple Sache. Auf den Bildern ist eine Taumelscheibe für Vierblatt und eine für Fünfblatt zu sehen. Dazu der Vieblatt-Rotorkopf von Rakonheli. Heli Scale Quality baut aber auch Sechsblatt und sogar einen Siebenblatt-Kopf!
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[Lupusprimus]

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Der Rotorkopf (und da auch Mehrblattköpfe) ist auch ein Thema, ich will mich hier erst mal mit der Mechanik befassen.
Um den Blade 230S in schmalere Rümpfe als 70 mm zu verbauen, braucht es ein anderes Chassis / Rahmen. Ich habe dann länger überlegt, wie man das lösen kann und eins auf Papier gebracht, daß ein Kollege dann 3D gzeichnet hat. Das wurde dann bei Shapeways gedruckt. Nach paar kleinen Anpassungen war es nutzbar.
Seine Hauptvorteile sind: Anordnung aller Bauteile auf möglichst schmalem Raum, Verstellbarkeit des Motors für Zahnräder unterschiedlicher Größe (hier 40 bis 70 mm), Verwendung der vorhandenen Teile, individuelle Anordnung von Regler und Steuerbaustein je nach Rumpftyp (also keine fest angeordnete Montageplatte), möglichst wenig Umlöterei.
Vom 230S werden eigentlich dann nur die paar Teile gebraucht (neben dem Heckmotor).

[TheFox]

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Das ist beeindruckend. Mit unterschiedlichen Motoren (unterschiedliche kV-Zahlen), unterschiedlichen Ritzeln und den verfügbaren Hauptzahnrädern lassen sich unterschiedliche Rotordrehzahlen realisieren. Die braucht es auch für die Mehrblatt-Rotoren. Was für Rotorblätter kommen zum Einsatz? Beim Zweiblatt vermutlich immer die Originalen?

[Lupusprimus]

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Das eigentliche Ziel ist ja vorrangig, den Platzbedarf der Mechanik zu minimieren. Der Blade 230S hat im Standard ein 70 mm (!) breites Zahnrad mit 140 Zähnen Modul 0,5. Dazu als Ritzel anfangs ein 11er, dann meist ein 12er. Damit eine ßbersetzung von (rund) 1:13 oder 1:12. Bau ich ein 50 mm Zahnrad ein (von Rakonheli) mit 104 Zähnen, brauche ich für die gleiche Drehzahl ein 9er oder 8er Ritzel oder weiche auf ein Zahnrad / Ritzel mit Modul von 0,4 oder 0,3 aus (hat mehr Zähne und damit auch wieder größere Ritzelzahlen).
Früher habe ich die Blade Bauteile "einfach" auf ein Chassis von Walkera umgebaut (4F180 oder V200D01), das hat ein 40 mm Zahnrad mit Modul 0,3 und im Standard ein 16er Ritzel. Das Ritzel mußte man aber von 2,0 mm auf 2,3 mm aufbohren, viel Fleisch bleibt da nicht mehr.
Die Verwendung von Blättern ist meist abhängig von den verwendeten Blatthaltern (wenn man die nicht auffräsen will) und dem Achsabstand des gewünschten Rumpfes. Bei den Mehrfachköpfen verwende ich meistens Blätter vom Blade 200SRX oder Restbestände von Walkera für den WZQ2. Die passen und sind lang genug. Neuerdings kommen ja auch 3D gedruckte dazu.

[Lupusprimus]

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Der Umbau gestaltet sich relativ einfach.
Zuerst das untere Kugellager der Rotorachse in die Aussparung drücken. Wenn das etwas zu schwer geht (auch 3D gedruckte Teile haben Fertigungstoleranzen), die Aussparung nochmal bissel auskratzen und dem Lager mit einem kleinen Hämmerchen etwas nachhelfen. Wichtig ist, daß es nicht schief sitzt. Das prüft man durch Einstecken der Rotorwelle oder eines 4 mm Bohrers.
Beim oberen Lager das gleiche Prozedere.
Die Rotorwelle von oben einstecken. Den Stellring erst mal so lassen.
Unten das gewollte Zahnrad montieren. Hier ein 60 mm Zahnrad vom Blade 200SRX / S. Sollte da in der Hochachse doch Spiel entstehen, den Stellring lockern, entsprechend verändern und wieder festschrauben.
Die Rotorachse sollte sich jetzt locker drehen lassen. Sonst nochmals Kugellagersitz prüfen und ändern.

[Lupusprimus]

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Der Motor ist beim Blade 230S original von unten montiert. Das erhöht natürlich die Einbauhöhe der Mechanik. Ein Zustand, der wegfallen soll.
Montiert man den Motor von oben, muß man ihm etwas in Höhe von 2 mm unterlegen, sonst kann das Ritzel nicht an den Arbeitsflächen sauber greifen.
Die Motorbefestigung aus Plast ist hier eine (wenn auch Not-) Lösung.
Das Plastteil wird auf einer Seite so abgefeilt, das die Rundung an den Enden verschwindet. Besser machen sich die Alu-Motorhalter vom Blade 200SRX oder 250CFX.
Die originalen Schrauben der Motorbefestigung sind dann zu kurz. Hier kommen längere M3-Schrauben zum Einsatz, incl. Unterlegscheiben.
Fertig montiert greift das Ritzel sauber ins Zahnrad. Das Flankenspiel kann man durch die Langlöcher sehr einfach einstellen. Die Flanken sollten sauber greifen aber ganz minimal "klappern".

[TheFox]

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Die Motor/Getriebe-Lösung ist Top! An der Trägerplatte hätte ich mir noch Montage-Laschen an der Seite gewünscht. Die würde ich dann jeweils auf die passende Länge kürzen, je nach Breite des Rumpfes. Und auf die bewährte Weise an innen im Rumpf angebrachte Winkel verschrauben.
Auf den Bildern wird deutlich was ich meine. Aber natürlich kann ich auch wie bisher Querträger aus Alu verschrauben, und die Mechanik da drauf positionieren.
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[Lupusprimus]

AW: Wie man 250er Mechaniken passend macht für Scale-Rümpfe

Solche ßberlegungen gab es auch. Die wurden aber verworfen, da ein starres Maß der Querträger auch mal bedeuten kann, daß sie in einem Rumpf gerade in den Fenstern des Modells stehen. Das sollte man tunlichst vermeiden.
Die individuell befestigbaren Plaströhrchen (Bowdenzughülle) und Karbonstangen zum Durchschieben sind da die bessere Variante, weil flexibler.

[Lupusprimus]

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Eine der Konstruktionsvorgaben des Multichassis war, verschiedene Zahnradgrößen montieren zu können.
Das "größte" (hier) kommt vom Blade 230S / 250CFX mit 70 mm Durchmesser.
Das mit 60 mm ist vom Blade 200SRX / S.
Das mit 50 mm gibt es von Rakonheli.
Das kleinste hier noch montierbare ist das Standard-Zahnrad von Walkera mit 40 mm Durchmesser.
Mit diesen Varianten deckt man schon viel ab bei den entsprechenden Rumpfgrößen.
Die größere Herausforderung besteht im Finden entsprechend passender Ritzel (Modul, Zahnzahl und Wellendurchmesser). Aber auch da gibt es genügend passende Varianten.
Hier am Montagebeispiel wurde ein Zahnrad mit 60 mm montiert, das Ritzel hat 12 Zähne.

[TheFox]

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Mit dieser "Herausforderung" hab ich mich mal beschäftigt. Eine Tabelle ist entstanden, die der Veränderung der Kreisfläche und der Rotorblatt-Anzahl die sich in dieser Fläche drehen zugrunde liegt. Das daraus resultierende Verhältniss zum Original nehme ich als Grundlage, und verändere die Drehzahl am Hauptrotor in diesem Verhältniss. Die dafür am besten geeignete Kombi aus Motor-kV, Hauptzahnrad und Ritzel führt dann zu einer Motor- und Ritzel- Empfehlung.
Dies nur als grobe Richtlinie, mit kleinen Faktoren, z.B. der Ritzelgröße kann man dann spielen...
Tabelle.JPG

[Lupusprimus]

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Mein Gott, was wir hier für Talente dabei haben.
Wenn ich dran denke, daß ich sowas (u.a. Aerodynamik / Flugmechanik) mal studiert habe, kriege ich rote Ohren. Von dem Wissen ist nichts mehr da.

[goemichel]

AW: Wie man 250er Mechaniken passend macht für Scale-Rümpfe

Eine Tabelle ist entstanden, die der Veränderung der Kreisfläche und der Rotorblatt-Anzahl die sich in dieser Fläche drehen zugrunde liegt.

Kannst du einem Nicht-Luft- und Raumfahrttechniker mal erklären, wie du auf die verschiedenen "Kreisflächen" kommst?
Oder einfacher ausgedrückt: warum verändert sich die Kreisfläche bei gleichbleibendem Radius mit der Anzahl der Blätter?

[TheFox]

AW: Wie man 250er Mechaniken passend macht für Scale-Rümpfe

Weil jedes Blatt diesen Kreis zieht. Und jedes Blatt Auftrieb erzeugt. 2Blätter: kreisfläche mal 2. Fünf Blätter: Kreisfläche mal 5.