Paso 4: El proceso de diseño
Aquí es el esquema básico del proceso de diseño. Antes de hacer cualquier investigación o mirar cuatro helicópteros en línea, intente subir con algunas ideas y bocetos. Esto le ayudará a aumentar tu creatividad y te dé algunas ideas adicionales para incorporar en su diseño final. Al final de este instructable incluiré fotos de mi proceso de diseño.
Ideación
Asegúrese de tener en cuenta las fuerzas científicas y las desventajas de comercio que mencionó durante su intercambio de ideas y la ideación. Intente crear bocetos diferentes con sus propias fortalezas únicas. Esto le permitirá tomar las mejores características de varias de sus ideas y combinar en uno solo.
Creé cuatro bocetos que se muestra a continuación y utiliza algunos aspectos de una pareja para combinar en uno solo. Después de crear mis bocetos que hice algunas investigaciones. Antes de empezar mi proyecto no tenía mucho fondo experiencia con cuatro helicópteros, por lo que necesitaba más información para ayudarme a mover junto con el proceso de diseño. Después de hacer algunas investigaciones y mirar otros ejemplos de quads, califiqué a cada uno de mis bocetos basados en cómo pensaba que se preforma con respecto a la elevación de cuatro fuerzas básicas científicas, fricción, peso y empuje. Esto se llama una matriz de diseño. Asegúrese de no omitir este paso, es una parte muy importante del proceso de diseño de ingeniería y le ayudará a identificar las fortalezas y debilidades de sus ideas.
Conceptualizar
Después de decidir un diseño final (o posiblemente dos) esbozo de un modelo más detallado. Esto se llama un modelo conceptual. Asegúrese de incluir las dimensiones básicas y pequeñas notas alrededor de su modelo explicando por qué usted incluido características y cómo le afectan a su diseño.
Nota: Las dimensiones son muy importantes. Lo más importante, tenemos que tener en cuenta las dimensiones de los motores. Circunferencia y altura. Estas dimensiones son esenciales porque necesitamos asientos"modelo" para el motor con tolerancias apropiadas en orden para los motores de ajuste.
El siguiente es el modelo matemático. Un modelo matemático no debe ser un bosquejo detallado como el modelo conceptual. Debe concentrarse en las matemáticas detrás del rendimiento (esperado) de su diseño final. Por lo general, un modelo matemático puede ser en forma de un Diagrama de cuerpo libre. Diagramas de cuerpo libre le ayuda a definir qué fuerzas están implicadas y cómo cada fuerza afecta su vuelo. Asegúrese de considerar la fuerza a ración de peso desde arriba. Un modelo matemático ayuda a venir más cerca finalizando un diseño sin construcción. Este modelo le ayudará a reconocer las fortalezas y debilidades que usted podría han pasado por alto con su modelo conceptual.
Cosas a considerar en el modelo matemático
- De empuje
- Ascensor
- Arrastre
- Peso
- Masa total
- Uso de la batería
- Fuerza motor
- Tamaño de la hélice
Cálculo estimado empuje
Aquí están las especificaciones para los Hubsan X 4 H107L
- (X4) del motor: Motor sin núcleo
- Frecuencia: 2,4 GHz con 4 canales
- Batería: 3.7V / 240mAh
- Tiempo de vuelo: cerca de 9 minutos
Peso del motor – 3,4 g, peso de propulsor – .3g, Chip peso – 2,1 g
Visite este sitio para ayudarte con tu estimación del empuje estático: https://quadcopterproject.wordpress.com/static-thr...
La parte de Fun(nest): modelado 3D y el prototipo
Ahora esperemos que su interés en este instructable es acompañado por su capacidad para usar programas como Solidworks o Inventor de modelado 3D. Explicando 3D de modelado de software y como usarlo es otra lección en sí mismo.
Si usted tiene experiencia que es grande! Ahora podemos pasar a hacer nuestro quad-helicóptero 3D. Basado en sus modelos conceptuales y matemáticos, que esta parte debe ser más fácil de hacer. Crear el modelo y jugar con algunas de las características de modelado. En este paso, podemos hacer algunos ajustes y ocio de simplemente golpear el botón de "undo" (probablemente el regalo más grande de los dioses de software). Ver qué características o herramientas pueden ayudar a optimizar su diseño, por ejemplo he usado una herramienta filete a hep me algunos cantos. Redondeo de los bordes me pareció una buena idea para mí en materia de seguridad, estética y disminución de peso.
La mejor parte acerca de software de modelado 3D es la habilidad de ver la masa de su diseño antes de imprimir. En cierto modo, este software es el paso adicional en la etapa de modelo matemático. Tengo bastante experiencia con software de modelado 3D pero podría utilizar algunas lecciones más en las características más complicadas. SolidWorks y otros programas nos dan la capacidad a prueba también nuestros materiales, mediante la aplicación de fuerzas externas a ellos. Este análisis de elemento finito (FEA) ofrece a los diseñadores una gran ventaja cuando se trata el proceso de diseño. Ya que no tengo suficiente experiencia con la parte FEA de Solidworks (el software que utilizo) no puedo dar muchos consejos sobre cómo comprobar correctamente el quad en el ambiente 3D. Si encuentra una manera, o ya tienen conocimiento de Cómo simular adecuadamente el efecto de la gravedad, fricción y otras fuerzas, sienta libre de dejarme saber!
Bueno, ahora tenemos nuestro modelo 3D y está listos para imprimir. Imprimir el modelo y examinarlo. ¿Imprimir correctamente? ¿Existen fallas en el diseño que afectó la impresión? ¿Qué puede hacer para mejorar el diseño basado en el prototipo? ¿Es durable suficiente? ¿Cómo encajan los motores? ¿Puede alcanzar el cableado el lugar designado para su microchip? Estas son todas preguntas que usted debe preguntarse después de su primera impresión porque probablemente habrá algunas cuestiones. Después de decidir lo que quieres mejorar, abra el archivo 3D, hacer ajustes y reimpresión.
* Como dije antes, voy a incluir fotos de mis bocetos, modelo 3D, prototipo y producto final en la parte inferior.
