Эффект пружинно - гиревой качели при разработке системы демпфирования.
Разрабатывая систему защиты от вибраций следует учесть что виброзащитная платформа должна иметь центр рычагов упругости совпадающий с центром масс, в противном случае остаточные вибрации передаваемые через упругие демпферы вызывают усиление вибраций на стороне противоположной смещению центра тяжести. Эффект характерен для рам мультикоптеров с конструкциями разнесениея батареи и подвеса камеры в противоположных направлениях. для подавления этих вибраций следует отделить виброразвязанную часть платформы, отметить центр упругости демпферов (при одинаковой упругости находится в центре пересечения линий проведенных от диагональных демпферов) и центра тяжести платформы - установив в точке упругости опорную иглу и смещая батарею выбрать для нее положение в котором система будет уравновешена.
Эффект резонанса системы демпфирования.
Несмотря на кажущуюся достаточность системы защиты от вибраций фактически на некоторых частотах могут случаться резонансы.
наиболее простой способ их побороть - снизить частоту собственных колебаний виброзащищенной платформы. поскольку мягкость демпферов величина сложная в изменении, при слишком мягких демпферах случаются резонансы изза жесткости проводов идущих к контроллеру - то предлагается снизить частоту за счет утяжеления. Поскольку в мультикоптерах идет борьба за каждый грамм следует использовать существующие компоненты - силовые батареи. при этом утяжелитель должен иметь жесткое крепление по отношению к полетному контроллеру.
на представленных диаграммах приводится уровень вибраций рамы с кодовым названием "диегофрейм"
подобный уровень вибраций считается недопустимым.
Уровень вибраций после балансировки пропеллеров и замены демпферов на более мягкие. уровень по осям XY в норме, ось Z - высота недопустимо сильно вибрирует.
Вибрации после совмещения центра упругости с центром масс и утяжеления полетного контроллера 100г грузом
На практике любой груз на борту - недопустимая роскошь, поэтому следует использовать существующие силовые батареи или батареи видеоподсистемы.
наш вариант виброразвязки выглядит так:
1. к раме в допустимом для нее месте, ближе к центру, на 4 стойках крепится стеклотекстолитовая "рессора". рессора имеет толщину 1мм для батарейного отсека под вес порядка 1кг (с учетом веса двух батарей zippy compact 5800 3S) и 1,5мм для отсека с весом около 2кг с учетом веса двух батарей zippy compact 5800 6S). рессора имеет форму буквы икс и имеет крепежные отверстия на своих концах под силиконовые демпферы жесткого типа
2. сами силиконовые демпферы льем из двухкомпонентного силикона
3. сверху на демпферы ставится сам отсек, батареи в нем лежат на дне, сверху батареи прижимает поролоновый валик.
4. верхняя плоскость батарейного отсека предназначена для монтажа апм, приемника радио, жпс
на рисунке изображен вид рессоры и отсека под пару батарей zippy compact 6S
фотографии можно посмотреть тут
виброразвязка для t-rex 450
расхождение инерциальной и жпс позиции изза вибраций