Bootstrap Framework 3.3.6

Hola,

Soy de coches de radio control y mi experiencia con hélices es poca.

Estoy haciendo pruebas para calcular el par que genera una hélice en motores de escobillas de coches (tipo 540) a una velocidad en r.p.m.

La idea es poner una hélice como carga en un motor desconocido para saber las características del motor; tengo un tacométro y un multimetro (voltimetro/amperimetro) y puedo calcular velocidad sin carga, consumo, etc pero no puedo calcular el par del motor con carga.

La hélice que tengo, no sé sus datos, como mucho puedo calcular el diametro x paso pero no sé como calcular el par que generaría en un motor a una velocidad.

Se me ocurre poner la hélice en un motor del que tengo sus datos a 7.2V, medir la velocidad en rpm con eso, podría calcular el par con las curvas del motor.

Para saber el par de la hélice para otra velocidad, supongo que sería así:

par = constante * (velocidad)^2


¿estoy en lo cierto? ¿alguien ha hecho una cosa parecida?

Gracias

Hola Korreka!

¿Has pensado en meterlo en algún software de simulación? En Drive Calculator por ejemplo yo normalmente meto los datos de los motores nuevos que mido en un banco como el que propones (tacómetro + watímetro, aunque también mido empuje pero no hace falta) con varias hélices distintas (en principio, desconocidas), y él me calcula las gráficas del motor con cualquier hélice de las que tiene en su base de datos:


También han sacado una web dentro de eCalc.ch especial para maquinaria y engranajes, pero ahí no he enredado nada.

Para el cálculo del par, si sabes la potencia y la velocidad de giro, creo que puedes sacar el par (despreciando las pérdidas):
Par [N·m] = Potencia [watt] / velocidad de giro [rad/s] = 9.55 * Potencia [watt] / velocidad de giro [rpm]

Me interesa cómo lo resuelves, sigue comentándonos si puedes. Gracias!

Hola Capitán_Pattex,

Gracias por contestar; miraré ese programa que supongo que sera tipo "Moto Calc". Con el Moto Calc , como no tengo datos fiables de la helice, los resultados son una incógnita.

La hélice es pequeña; me sale como una 4,3 x 7 (paso = 7 ?) aplicando las medidas de "http://www.aeromodelismofacil.com/helices_paso.htm" pero no estoy seguro de haber calculado bien el paso.

Conozco la velocidad de giro pero no la potencia mecánica del motor con la hélice puesta; como mucho puedo calcular el par a través del consumo o r.p.m. si tengo las curvas del motor. Es más fiable las r.p.m. para calcular con las gráficas.

La hélice es está: Entonces, como la hélice es pequeña, la he colocado en un motor 380SH-4535 del que conozco las curvas y los resultados son:

A 6V ---------------> 13200 rpm (10,3 A) -----------> unos 19 o 20 mNm
A 3V ----------------> 8100 rpm (4,5 A) --------------> unos 5 mNm

Lo que pretendo es calcular una "constante" para la hélice y poder medir el par de un motor desconocido. Con los resultados anteriores me sale una cosa que cuadra mejor con la velocidad al cubo:

Par = "constante de la helice" * (r.p.m.) ^3

No sé hasta que punto esto es fiable (me conformo casi con un error del 20%).

Las gráficas de los motores , las calculo con una hoja de excel:

Este cacharrito lo hace todo, el par lo puedes calcular si lo necesitas para algo , el rendimiento de la hélice , pues hay que invertárselo.



https://hobbyking.com/en_us/turnigytm-7 ... ester.html

http://www.drivecalc.de/PropCalc/

Con este programa se puede calcular las curvas de la hélice.

Hola de nuevo,

Te había entendido mal, pensé que lo que querías caracterizar era el motor...

RobertoG escribió:http://www.drivecalc.de/PropCalc/
Con este programa se puede calcular las curvas de la hélice.

Efectivamente, desde PropCalc, o directamente desde DriveCalc te puedes generar las constantes de la hélice. Necesitas que el motor esté en la base de datos, eso sí, o generarte los datos del motor; no lleva mucho rato pero sí necesitas ensayar con un par de hélices distintas, o usar los datos que ya tienes de la tabla que adjuntabas.

Si no necesitas tener mucha precisión, también puedes meterte en una tabla de Excel los pares Voltaje-Rpm, hacer una gráfica XY, y con el botón derecho "añadir línea de tendencia". Sobre la línea de tendencia elijes polinómica de grado 3, y mostrar fórmula, y te saldrá una propuesta.

Pero en cualquier caso para adjuntar una parábola de grado 3 necesitarás unos cuantos puntos más, yo diría al menos 5. No creo que sea difícil ir metiendo escalones de voltaje...

Eso sí, recuerda que para que te salgan N·m tienes que trabajar en Sistema Internacional, y pasar las rpm a Radianes/segundo para quitarte problemas...

Saludos!
Alfredo

Pues... como me has pillado con el Excel abierto (robándole horas a mi jefe, que aún estamos en Agosto), y practicando el principio KISS (Keep It Simple, Stupid) o "Mejor cuanto más simple", he pensado que a lo mejor para un ajuste burdo te basta con despejar la ecuación:

Par = Constante * w^3 -> Constante = w^3 / Par

Me he hecho los cálculos para meter la constante trabajando en rpm y mN·m, que son las unidades que tú tienes... cualquier constante de conversión quedará ahí metida al despejar la ecuación.

Me salen dos valores distintos:

rpm_______rpm^3_____T [mN·m]_____ Tconst [mN·m/rpm^3]
13200_____2.30E+12_____19____________ 8.26E-12
8100______5.31E+11_____5_____________ 9.41E-12

Con esos dos valores de constante, Tconst, ya tengo una idea de por dónde irán los tiros. He tanteado un poco, y con el valor Tconst=8.7E-12 me queda este ajuste:
Que yo creo que para tener una idea dentro del 20% te valdrá.

Aún así, insisto, si puedes sacar otros dos o tres puntos de rpm vs Par, los meto en la gráfica y vemos qué tal ajusta.

Un saludo!

Muchas gracias, Capitan_Pattex.

Justo eso (la "constante) lo había calculado yo . Sigo haciendo pruebas porque hay una cosa que se me pasó.

Los datos de r.p.m. son buenos. Los datos de tensión o corriente a 3V y 6V no tanto; ¿porque?

Estoy alimentando el motor con un ESC y tomando la tensión con un multímetro sin verdadero valor eficaz. El ESC genera una onda cuadrada PWM (a unos 1.5Khz) y cualquier medida del multímetro en continua sobre una onda cuadrada tiene mucho error.

Voy a ver se repito las medidas con una fuente de alimentación lineal o una batería accediendo a las tensiones intermedias.

Tengo una hoja de excel (obtenida de internet y modificada por mi) para calcular las gráficas-datos de un motor dc con escobillas sabiendo tension, corriente, revoluciones sin carga y resistencia interna del motor.
Si la quereís, la subo a un servidor.

También tengo otra hoja de excel hecha por mi para calcular la velocidad máxima de un coche RC de pista sabiendo las caracteristicas del motor, CX de la carroceria, peso, ruedas, relación de transimisión , ...

Te veo hilando mucho más fino que el 20%
Si te puedo echar una mano en algo más, ya irás diciendo.

Un saludo!