Baubericht "Quad" aus Baumarktprofilen in Leichtbauweise ALU

D

d.hettrich

king_gimp
#1
#1
Hallo liebe Gemeinde,

in diesem Thread möchte ich euch über mein zukünftiges Projekt informieren. Wie dem Titel schon entnommen werden kann, möchte ich mir über den Sommer einen Quadrocopter in Leichtbauweise aus ALU Baumarktprofilen und 1.5mm GFK Platten ,für meinen Brushlesgimbal + GoPro, selber bauen.

In den letzten Monaten war ich mit dem Bau eines Hexacopters und einem Brushlessgimbal (Martinez Board) beschäftigt. Beim Bau des Hexas hab ich damals eigentlich kein Augenmerk auf dessen Gewicht gelegt, daher bin ich letztendlich bei einem Startgewicht von fast 2.5kg angekommen was sich natürlich auf eine sehr geringe Flugzeit von 6-7 Minuten ausgewirkt hat.

Beim Quadro möchte ich schon bedeutend mehr Flugzeit erreichen, was natürlich auf ein geringes Startgewicht zurückzuführen ist. Als erste drastische Maßnahme hab ich mir eine Fachwerkkonstruktion für die Ausleger überlegt. Dafür wurde einfach ein 15 x 15 mm Aluprofil (33cm lang) in die CNC eingespannt und von überschüssigen Material befreit ;)

Gewicht unbearbeitet: 49g
Gewicht mit Fachwerk: 20g
Differenz: 29g und das ganze mal 4 = 116g

IMG_9462.jpg IMG_9460.jpg IMG_9466.jpg


Wer sich jetzt fragt wie stabil die ganze Konstruktion noch ist, der wird staunen. Bei einer statischen Belastung von 6kg am Ende des Auslegers (die ersten 5cm wurden eingespannt) ist dieser letztendlich eingeknickt. Da aber meine Motoren von Robbe lediglich max. 600g Schub bringen, sollte diese Grenze auch im Flug nie erreicht werden.

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Platz für Baubericht
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Prototyp

Bilder meines Prototyps aus 15x15mm Alu-Fachwerkprofilen:
 
Zuletzt bearbeitet:
Nimrod

Nimrod

Erfahrener Benutzer
#2
#2
was hast du für einen fräsaufwand, und was würde es mich kosten, wenn ich dich bitte mir 4 bis 8 ausleger zu fertigen? find die idee total spitze
 
R

ra-home

Erfahrener Benutzer
#4
#4
Find ich auch klasse. Schade das ich keine fräse besitze... Ich würde aber das gedachte Fachwerk immer in einen Punkt laufen lassen. Also bei einer seite die gefrästen dreiecke spiegeln. Das sollte die Stabilität erhöhen und das Gewicht bleibt gleich.
Mfg
 
D

d.hettrich

king_gimp
#5
#5
Hallo,

freut mich das die Idee bei euch so gut ankommt!
Also ich werd jetzt zuerst mal meine Idee richtig umsetzten (da ich aber die nächsten zwei wochen auf der Uni noch sehr beschäfigt bin) und dann können wir mal über Vervielfältigungen reden :)

Fräsaufwand ist ca. 2-3 min pro Seite. Muss den Ausleger dann natürlich umdrehen!

@ra-home, ja das stimmt wäre dadurch stabiler. Hab ich beim ersten Versuch auch so gemacht. Da aber bei deser Version meine geforderte Stabilität gebeben ist und es meiner Meinung nach viel schöner aussieht bleib ich auch dabei! ;)

@fpv-flieger: Wie weit ich mit einem Fräser komme? Puhh kann ich so nicht sagen. Ist ein 3mm (zwei Schneiden) Langlochfräser. Da ich immer nur 2/10 wegnehme Drehzahl und Vorschub vollgas und ohne Kühlung -> keine Ahnung, mal sehen! ;)
 
C

Cartman

Erfahrener Benutzer
#6
#6
Mich würde der Unterschied zu einem unbearbeiteten Ausleger interessieren. Hast du da auch mal geschaut wieviel kg die mitmachen?
 
Nimrod

Nimrod

Erfahrener Benutzer
#8
#8
@hettrich: also ich melde offiziell großes interesse an. kalkuliere doch bitte einmal durch, wie hoch der finanzielle aufwand für dich ist pro träge (also einkauf und so) und teile mir dies unverbindlich mit. :)
 
Nimrod

Nimrod

Erfahrener Benutzer
#10
#10
letzendlich wird er wohl einiges an stabilität eingebüßt haben. aber wenn der copter in der Luft ist bzw regulär startet und landet reicht die stabilität vollkommen aus. und wenn der copter runter kommt und aufschlägt sind auch die unbehandelten alu arme oft deformiert oder gebrochen.
Aus statischer sicht würde ich sogar behaupten die behandelten Ausleger legen beim absturz ein wünschenswerteres verhalten an den tag als die unbehandelten da im falle einer solchen "fachwerkstruktur" ein großteil der energie durch direkte weiterleitung und punktuelle verformung apsorbiert wird. leider brechen die unbehandelten alu träger oft an einer kante auf und reißen dann sofort weiter ein, was bei dieser struktur nicht so schnell passieren kann da das alu mehr möglichkeiten zur verformung hat. so oder so sind beide Ausleger nach einem crash nicht mehr zu verwerten, und die behandelten lassen sich natürlich auch schlechter in ihre eigentliche form zurückbekommen, aber wenn sich der zeitliche und finanzielle mehraufwand lohnt, wäre es wirklich eine überlegung wert. sie sehen halt auch verdammt klasse aus. stellt sie euch doch mal bitte neon grün eloxiert oder im mattschwarzen Pulverlack vor. das hat definitiv richtig stil.
 
D

d.hettrich

king_gimp
#11
#11
@Nimrod, ich rechne mal drüber und sag dir dann bescheid!

@mare, @Cartman: Wahrscheinlich hab ich durch die Bearbeitung des Trägers sicher ein vielfaches an Stabilität verloren, das stimmt. Hab ich aber auch noch nicht ausprobiert. Was aber noch viel wichtiger ist: Da im Modellbaubereich ja immer alles überdimensioniert ist hab ich mir darüber eben mal gedanken gemacht. Wie gesagt, bei 6kg ist der Träger eingeknickt, was bei einer statischen Belastung immerhin 10-fache Sicherheit bietet. Dafür ist der Träger aber um mehr als 50% leichter geworden.

Fakt ist: - Stabilität sollte leicht ausreichen, -> 10-fache Sicherheit bis zur Bruchgrenze
- Gewicht um mehr als 50% reduziert

So ist es eben mit der Physik, eine geben und nehmen!

Grüße

P.s.: macht euch doch mal über eure Konstruktionen gedanken. Im Normalfall ist in der Modellbauwelt immer alles überdimensioniert!
 
Nimrod

Nimrod

Erfahrener Benutzer
#12
#12
d.hettrich hat gesagt.:
P.s.: macht euch doch mal über eure Konstruktionen gedanken. Im Normalfall ist in der Modellbauwelt immer alles überdimensioniert!
Zum Vergrößern anklicken....
definitiv richtig. copter mit 20KG tragkraft durch motorleistung und einem Eigengewich von knapp unter 5k (nur wenige gram)
flugzeuge mit 5 Kilo Schub (und das bei ner Schaumwaffel) oder copter die so schnell sind das man sie nur im unteren Leistungsbereich fliegen sollte ;)
 
mare

mare

Erfahrener Benutzer
#13
#13
Nimrod hat gesagt.:
Aus statischer sicht würde ich sogar behaupten die behandelten Ausleger legen beim absturz ein wünschenswerteres verhalten an 1)den tag als die unbehandelten da im falle einer solchen "fachwerkstruktur" ein großteil der energie durch direkte weiterleitung und punktuelle verformung apsorbiert wird.

2)die behandelten lassen sich natürlich auch schlechter in ihre eigentliche form zurückbekommen

3)aber wenn sich der zeitliche und finanzielle mehraufwand lohnt, wäre es wirklich eine überlegung wert. sie sehen halt auch verdammt klasse aus.
Zum Vergrößern anklicken....
1) ist ziemlicher Quatsch
2) definitv
3) kaum vorstellbar

Bin aber auch der Meinung, das im Modellbau oft wegen ein paar Gramm Ersparnis enormer Aufwand betrieben oder Einbußen an anderer Stelle in Kauf genommen werden ohne, dass da am Ende die paar Gramm wirklich Unterschied machen würden.
 
mare

mare

Erfahrener Benutzer
#14
#14
d.hettrich hat gesagt.:
@Nimrod, ich rechne mal drüber und sag dir dann bescheid!

@mare, @Cartman: Wahrscheinlich hab ich durch die Bearbeitung des Trägers sicher ein vielfaches an Stabilität verloren, das stimmt. Hab ich aber auch noch nicht ausprobiert. Was aber noch viel wichtiger ist: Da im Modellbaubereich ja immer alles überdimensioniert ist hab ich mir darüber eben mal gedanken gemacht. Wie gesagt, bei 6kg ist der Träger eingeknickt, was bei einer statischen Belastung immerhin 10-fache Sicherheit bietet. Dafür ist der Träger aber um mehr als 50% leichter geworden.

Fakt ist: - Stabilität sollte leicht ausreichen, -> 10-fache Sicherheit bis zur Bruchgrenze
- Gewicht um mehr als 50% reduziert

So ist es eben mit der Physik, eine geben und nehmen!

Grüße

P.s.: macht euch doch mal über eure Konstruktionen gedanken. Im Normalfall ist in der Modellbauwelt immer alles überdimensioniert!
Zum Vergrößern anklicken....
Deswegen an Dich die Bitte. Mach doch noch mal den Test mit einem unbehandeltem Ausleger damit die hier immer wieder kehrende Frage geklärt wird/ist.
Viele, glaub ich, würden sich dafür interessieren...
 
D

d.hettrich

king_gimp
#15
#15
mare hat gesagt.:
Deswegen an Dich die Bitte. Mach doch noch mal den Test mit einem unbehandeltem Ausleger damit die hier immer wieder kehrende Frage geklärt wird/ist.
Viele, glaub ich, würden sich dafür interessieren...
Zum Vergrößern anklicken....
Also, hab jetzt einen unbehandelten Ausleger auch auf den letzten 5cm eingespannt und am Ende mit etwas Gewicht belastet:

Ergebnis: bei 15kg hat sich der Ausleger schon sehr stark durchgebogen -> nach 21kg hab ich dann aufgehört. Gebrochen ist er zwar nicht, aber doch sehr stark verformt -> wäre also auch nicht mehr zu gebrauchen.
Zwar nicht sehr wissenschaftlich ermittelt, aber Ergebnis kann sich sehen lassen!
 
mare

mare

Erfahrener Benutzer
#16
#16
d.hettrich hat gesagt.:
Also, hab jetzt einen unbehandelten Ausleger auch auf den letzten 5cm eingespannt und am Ende mit etwas Gewicht belastet:

Ergebnis: bei 15kg hat sich der Ausleger schon sehr stark durchgebogen -> nach 21kg hab ich dann aufgehört. Gebrochen ist er zwar nicht, aber doch sehr stark verformt -> wäre also auch nicht mehr zu gebrauchen.
Zwar nicht sehr wissenschaftlich ermittelt, aber Ergebnis kann sich sehen lassen!
Zum Vergrößern anklicken....
Super, danke. Sehr interessant. Jetzt hat man endlich mal ein paar Richtwerte/Vorstellungen...

Hast du die Ausleger ganz außen belastet?
 
Lugga

Lugga

Benutzer
#18
#18
Mir stellt sich grad die Frage wenn ich Bilder so anschauen, wo du die Motoren montieren willst ?
Es gibt ja bei dem gefrästen Arm keinen "vollen" Bereich mehr, auf dem Mann z.b. mit M3-Bohrungen einen Träger befestigen könnte.

Ansonsten ist das eine sehr interessante Sache und ich würde auch mal großes Interesse an 4 Ärmchen anmelden.
Fliege mit einem X666 Alurahmen und wenn man dort Gewicht einsparen könnte wäre das sicher positiv.

Grüße
 
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