Pomiary w modelarstwie część I

1. POMIARY KĄTÓW.
 
Jedną z istotnych czynności w trakcie budowy i regulacji modeli latających RC są wszelkiej maści pomiary. Mierzymy różne wielkości fizyczne, głównie odległości i kąty
Gro urządzeń pomiarowych, czy też może bardziej kontrolnych jesteśmy w stanie niskim nakładem kosztów zbudować sami i będą nam one służyły przez wiele lat.
Do urządzeń takich należą różnego typu specjalistyczne kątomierze.
 
1.1 Kątomierz do ustawiania usterzeń.

W trakcie budowy modelu dochodzimy do momentu, gdy musimy w kadłub wkleić usterzenie. Zgodnie z zasadą zachowania wszelkich symetrii statecznik pionowy względem statecznika poziomego w usterzeniu klasycznym musi być zamocowany dokładnie pod kątem 90 stopni. Tyczy to zarówno usterzenia klasycznego, jak i usterzenia typu T, czy też usterzenia pływającego. Sam statecznik pionowy w rzucie z góry musi być zamocowany w osi symetrii modelu pod kątem 0 stopni. Zazwyczaj pomiary i kontrolę tych wartości robimy przypadkowo dobranymi ekierkami. Proponuję w ich miejsce zastosować uniwersalny przyrząd służący do tych celów. Uniwersalność jego polega na tym, że możemy go używać do różnych modeli. Sam przyrząd zbudować można z kawałków sklejki lub jeszcze lepiej kawałków płyty plastikowej czy też plexi o grubości około 3 mm. Składa się on zaledwie z trzech elementów.




Foto.1
Źródło: archiwum Tomasz Motyl "Motylasty"
 
Fotografia 1 pokazuje elementy składowe pary takich kątomierzy jeszcze przed ich sklejeniem w całość.
Elementy składowe to główne ramię w kształcie litery L, oraz dodatkowe prowadnice. Wszystko to zostało wycięte z lekkiego plastiku i sklejone ze sobą z pomocą kleju cyjano akrylowego.
Z pomocą tego przyrządu z łatwością skleimy ze sobą blok usterzenia, wkleimy w kadłub statecznik poziomy, możemy też kontrolować inne wielkości, gdzie powierzchnie mierzone muszą być złożone ze sobą dokładnie pod kątem 90 stopni.
Na fotografiach 2 i 3 widzimy sposób składania i sklejania usterzenia w wykorzystaniem tego wzorca.
 

 
Foto. 2                                                                   Foto.3
Źródło: archiwum Tomasz Motyl "Motylasty"
 
Fotografia 2 i 3 pokazuje w jaki sposób skontrolować przed sklejeniem ze sobą położenie stateczników pionowego i poziomego. Natomiast na fotografii 4 widzimy zastosowanie kątomierza w połączeniu z małymi ściskami sprężynowymi, które pozwalają w trakcie procesu klejenia na usztywnienie i ustabilizowanie względem siebie elementów łączonych. Namawiam gorąco z zbudowania we własnym zakresie takowego urządzenia,
znacznie nam to uprości pewne procesy w trakcie budowy modeli.

 

Foto.4
Źródło: archiwum Tomasz Motyl "Motylasty"
 
1.2 Kątomierz do pomiarów kąta zaklinowania płata.

Kolejnym przyrządem pomiarowym bardzo przydatnym w naszej praktyce modelarskiej jest kątomierz, a raczej przyrząd do pomiarów kąta zaklinowania płata, usterzenia oraz innych.
Na rynku znajdziemy takie urządzenia budowane przez wiele firm z branży modelarskiej, przykładem jest przyrząd firmy ROBART dostępny w naszym sklepie : http://modelmotor.pl/robart-miernik-katow-nachylenia-samolotu.html
Nie wielkim nakładem kosztów i materiałów jesteśmy w stanie samemu przyrząd taki zbudować.
Do budowy przyrządu posłużyły kawałki tworzywa sztucznego pozyskane z agencji reklamowej. Jest to płyta mocno spienionego tworzywa o grubości 3 mm charakteryzująca się dużą sztywnością i zarazem małą masą, bardzo łatwa w obróbce z zastosowaniem zwykłego nożyka. Elementy sklejone zostały ze sobą z pomocą CA. Prócz płyty plastikowej potrzebne nam będą jeszcze dwie rurki aluminiowe o średnicy 6 mm jako prowadnice, kawałek szprychy, bowdena, stara płyta CD jako podkładka pod skalę. Przyrząd po złożeniu widzimy na fotografii 5.


 
Foto.5
Źródło: archiwum Tomasz Motyl "Motylasty"
 
 

Foto.6                                                                   Foto.7
Źródło: archiwum Tomasz Motyl "Motylasty"

Fotografie 6 i 7 ukazują elementy składowe kątomierza jeszcze przed złożeniem całości.
 
Samych pomiarów dokonujemy po wypoziomowaniu modelu tak, by kąt zaklinowania wynosił 0.
Następnie możemy zmierzyć kąt zaklinowania usterzenia względem płata. Ilustrują to fotografie 8 i 9.
 


Foto.8                                                                    Foto.9
Źródło: archiwum Tomasz Motyl "Motylasty"
 
1.3 Przyrząd do kontroli kąta wychyleń sterów.

Następnym z niezbędnych w praktyce modelarskiej urządzeń jest przyrząd do kontroli ustawień wychyleń lotek, sterów, klap i innych powierzchni sterowych.
Na fotografiach 10 i 11 uwidoczniony jest przyrząd firmy GreatPlanes.
Dzięki temu urządzeniu możemy skontrolować poprawność wychyleń w stosunku do podanych wartości w dokumentacji modelu, zniwelować różnicę wychyleń pomiędzy lotkami, ustawić precyzyjnie funkcję
dual-rates. Precyzyjne ustawienia tych wartości zapewnią nam właściwą charakterystykę modelu, gdyż wartości te wpływają na sposób reagowania modelu w locie.
Przyrządy te dostępne są pod adresami :
http://modelmotor.pl/great-planes-miernik-wychylenia-katow-lotek-accu-throw.html
 


Foto.10 Foto.11
Źródło fotografii 10 i 11 – internet.
 

1.4 Kątomierz elektroniczny Digital Pitch Gauge.
 
Niezwykle użytecznym przyrządem jest kątomierz elektroniczny do bardzo precyzyjnych pomiarów.



Foto.12
Źródło: archiwum Tomasz Motyl "Motylasty"

Widzimy go na fotografii 12.
Głównie znajduje zastosowanie w procesie ustawiania i kontroli głowic modeli śmigłowców z racji swej bardzo dużej precyzji. Jednak jego zastosowanie jest znacznie bardziej uniwersalne. Doskonale sprawdza się jako element pomiarowy, a raczej wskaźnik w połączeniu z kątomierzem do pomiarów kąta zaklinowania, ot zastępuje po odpowiednim zamocowaniu wskazówkę. Urządzenie posiada własny akumulator ładowany z gniazda USB, pozwala na wyzerowanie w dowolnym momencie, zapamiętuje wynik ostatniego pomiaru.
Pomiary wykonuje z dokładnością do 0.1 stopnia.

W samym procesie budowy modelu znajduje bardzo wiele zastosowań. Dodatkowo obudowa od tylnej strony zaopatrzona jest w magnes, co ułatwia mocowanie przyrządu.
Na fotografii 13 sposób kontroli prawidłowości wklejenia półki pod usterzenie poziome typu T w motoszybowcu. Sam kadłub wcześniej został dokładnie wypoziomowany, sprawdzony został kąt pomiędzy usterzeniem pionowym a poziomem. Dopiero w tym momencie zostaje wklejone łoże statecznika poziomego, co właśnie wymagało dokładnej kontroli.



Foto.13
Źródło: archiwum Tomasz Motyl "Motylasty"

 
 2. POMIARY OBROTÓW, PRĘDKOSCI WIATRU, MASY.
 
Kolejnymi mierzonymi wartościami w praktyce modelarskiej są prędkości obrotowe napędów oraz prędkość wiatru. Oczywiście w dobie FPV przy zastosowaniu odpowiedniego wyposażenia głównie w postaci dodatkowych stacji czujników jesteśmy w stanie pomiary te wykonywać w trakcie lotu w czasie rzeczywistym. Czasami jednak potrzebne są nam pomiary wykonywane w czasie samej budowy, czy też na etapie wyposażania modelu. Możemy też budować na swoje i innych potrzeby bazę danych, która pozwoli nam później z takiego katalogu w miarę szybko wybrać stosowny napęd do naszych potrzeb.
 
2.1. Miernik obrotów TACHOMETER Turnigy.
 
Pomiaru prędkości obrotowej śmigła, czy też turbiny dokonamy w prosty sposób z pomocą tachometru.
Urządzenie to jest bardzo proste w użyciu, wystarczy zbliżyć czujnik video prostopadle do wirującego śmigła i po chwili na ekranie odczytujemy prędkość obrotową śmigła.
Przykładem takiego prędkościomierza jest przedstawiony na fotografiach 14 i 15 przyrząd firmy Turnigy.
Charakteryzuje się on małą wagą około 40 gram.
Zasilany jest z baterii Lion o pojemności 220 mA, posiada funkcję auto wyłączania.
Pozwala na pomiar śmigieł i turbin o deklarowanej liczbie łopat od 2 do 9
Zakres pomiarowy od 0 do 99999 obrotów na minute. (RPM)

 

Foto.14                                                                   Foto.15
Źródło: archiwum Tomasz Motyl "Motylasty"

Co istotne pomiary najlepiej robić w naturalnym świetle słonecznym, próba pomiaru w oświetleniu żarowym kończy się nie powodzeniem. Związane jest to z czułością miernika, który doskonale wyłapuje częstotliwość migotania generowaną przez lampy i pokazuje nam wynik 60 RPM. Przed samym pomiarem jedynie deklarujemy ilość łopatek śmigła i praktycznie wszystkie ustawienia ograniczają się tylko do tej prostej czynności.
 
2.2 Miernik prędkości wiatru – anemometr.
 
Czasami warto znać prędkość wiatru jaki aktualnie panuje na naszym lotnisku, szczególnie tyczy to pilotów z mniejszym doświadczeniem latających lekkimi modelami szkolnymi, gdzie zazwyczaj w instrukcji mamy wskazania do jakiej prędkości wiatru dany model da sobie radę z lotem. W pewnym momencie kończy się lot, a zaczyna się walka o przetrwanie.
Wszelkie pomiary „na oko” czy też „pośliniony palec” mogą być bardzo błędne. Dlatego też warto zainwestować w anemometr. Sam miernik jest mały, poręczny i lekki.
Pozwala on na pomiar prędkości i temperatury.
Zakres pomiarowy prędkości od 0 do 30 m/s
Zakres pomiarowy temperatury od -10 do +45
Jednostki pomiarowe prędkości : m/s, km/h, ft/min. Knots, mph
Jednostki pomiarowe temperatury : stopnie Celsjusza i Fahrenheita
 


Foto.16
Źródło: archiwum Tomasz Motyl "Motylasty"

2.3. Waga modelarska
 
Szczególnie przydatna w trakcie samej budowy modelu, gdzie przez cały proces powinniśmy kontrolować ciężar poszczególnych elementów.
Do naszych celów w zupełności wystarczy mała waga jubilerska o zakresie pomiaru od 0 do 0.5 kg z dokładnością do 0,1 grama. Uzupełnieniem może być druga waga kuchenna o zakresie do 5 kg i mniejszej dokładności. Prócz samej budowy urządzenia te przydatne są w trakcie testowania ciągu napędów, co było już opisywane w innym artykule : http://modelmotor.pl/webpage/pl/dobor-elektrycznego-zespolu-napedowego-do-modeli-latajacych.html



Foto.17
Źródło: archiwum Tomasz Motyl "Motylasty"


październik  2015,  Tomasz Motyl "Motylasty", Zdjęcia: archiwum własne