Quadrocopter Eigenbau - möglichst billig mit Chinateilen

[Hoekri]

Schub (englisch thrust) bezeichnet die Antriebskraft und dient als Kenngröße für die Leistungsfähigkeit von Strahltriebwerken und Raketentriebwerken. Der Schub dient der Überwindung des Luftwiderstandes und der Erdanziehungskraft, erzeugt den Vortrieb (engl. propulsion) und beschleunigt den Flugkörper.

Die Einheit ist das Newton (N). Teilweise wird auch die veraltete Einheit Kilopond benutzt. Speziell im englischsprachigen Raum findet sich häufig die Einheit lbs bzw. lbf als Abkürzung für pounds oder pounds force (deutsch Pfund bzw. Pfund-Kraftwirkung).

Quelle:Wikipedia

Weil in der Nähe der Erdoberfläche 1p ca. 1g entsprechen, ist die Einheit kg für den Schub physikalisch zwar falsch, aber rechnerisch ergibt es trotzdem etwa das gleiche Ergebnis.

Unproduktive Beiträge sollten kommentarlos gelöscht werden, aber anders kommt man vielleicht nicht auf solch eine Anzahl.

 

[Botlike]

Das hört man aber öfter, dass im bezug auf Flugzeuge von X Tonnen Schub pro Triebwerk die Rede ist. Das ist viel leichter vorstellbar und im Modellbausektor eine standardmäßige Vergleichsgrundlage, da man sonst ja ständig mit der Gewichtskraft von Bauteilen rumrechnen müsste, obwohl diese in unseren Höhen fast komplett irrelevant weil nahezu konstant ist.

Stell dir einfach vor, "Schub" bezeichnete "der Motor hält X kg in der Luft, während er Y Ampere zieht".

 

[Hoekri]

@Botlike
Genau das wollte ich zum Ausdruck bringen. Technisch falsch, aber jeder kann sich etwas darunter vorstellen. Meine Kritik galt ja auch dem Beitrag von JeNeu.
Ich halte Dein Vorhaben für ziemlich mutig und werde es weiter verfolgen.
Wie in einem vorherigen Beitrag schon erwähnt, solltest Du unbedingt die rechtlichen und versicherungstechnischen Aspekte beachten. Eine Haftpflichtversicherung für Modellflieger kostet nicht viel, im Beitrag des DMFV ist sie für ca. 50,-€ im Jahr mit eingeschlossen und eine hochwertige und informative Zeitschrift bekommst Du vierteljährlich dazu. Nachbars zerbeultes Auto kannst Du vielleicht noch selbst bezahlen, aber stell Dir vor, Du triffst einen Menschen. Dabei will ich an Deinem fliegerischen Können nicht zweifeln, aber technische Probleme kannst Du nicht immer beeinflussen.

Viel Erfolg
Ralf

 

[Botlike]

Schon klar. Achso und zum Fortschritt: Habe jetzt alle Rahmenteile hier. Morgen wird gebastelt! Mache dann auch einige Fotos.

Mein Plan ist, eine schicke Platte aus 4mm Plexiglas zur Baseplate zu machen, an die über Winkel Alu-Vierkantrohre geschraubt werden, um das ganze Ding portabel zu machen. Fahrt mal in Urlaub mit nem 1x1 Meter-Monster im Kofferraum

Mit der Größe muss ich nochmal gucken wenn die Motoren und Props da sind, aber abschneiden geht immer. Props hab ich 11x4,7er, also schon ziemlich große "Latten", die Platz brauchen. Außerdem soll sich ein so großer Abstand positiv auf die Flugeigenschaften auswirken (außer beim Kunstflug). Aber ich frage mich, ob es so toll ist, wenn der Copter zwar ruhiger in der Luft liegt, aber dafür schwerer aus der Schieflage rauszuholen ist. Andererseits würden 2cm weniger gerade einmal 64 Gramm ausmachen, also lass ich sie erstmal dran.

Für die Kamera habe ich auch schon eine Idee, Stichwort: "Gimbal". Nun seid ihr wieder gefragt: Kugellager oder Kardangelenk? Was sind die Vor- und Nachteile?

Und die wichtigste Frage: wieso fühlt sich die Wartezeit auf die Chinateile so lang an, obwohl sie gerade mal zu 1/10 rum ist?

 

[MasterFX]

Hallo Botlike,

ich baue mir auch gerade einen Quadcopter. Er fliegt auch schon für < 100€. Allerdings ist meiner auch nicht für eine DSLR ausgelegt .
Meiner bringt etwa 2200g Schub.
Aber ich habe mir eine 10 DOF IMU-Platine entwickelt, welche erheblich günstiger ist als die, die man so kaufen kann. Vielleicht ist sie ja auch für dich interessant. Ich denke für 30€ könnte ich sie dir bestückt anbieten. Da aber der MMA8451Q gerade nicht lieferbar ist, müsste man auf den 12-Bit (MMA8452Q) ausweichen, was aber auch noch reicht. Den Gyro hab ich hier noch liegen, den Magnetsensor müsste ich noch bestellen.
Den Luftdrucksensor gibts momentan noch nicht, aber der Footprint ist schon drauf.

• Gyroskop: STMicroelectronics L3GD20 (16-Bit, 250/500/2000 dps), alternativ L3G4200D
• Beschleunigungssensor: Freescale MMA8451Q (14-Bit, 2G/4G/8G), alternativ MMA8452Q, MMA8453Q
• Magnetsensor (Kompass): Freescale MAG3110 (16-Bit, ±1000µT)
• Luftdrucksensor: Freescale MPL3115A (20-Bit, 20 – 110 kPa => 30cm), alternativ MPL115A

Alles auf einem I²C Bus, jeweils ein Interrupt-Pin pro Sensor auf die Stiftleiste geführt und einer per Jumper (Gyro oder Accelerometer) selektierbar.

 

[Botlike]

Wow, Luftdruck- und Magentfeld-Sensorik hört sich schon geil an. Fehlt nur noch GPS Aber ich habe jetzt schon das Fertigteil bestellt. Trotzdem danke für das Angebot, vielleicht komme ich ja im späteren Verlauf nochmal drauf zurück, falls mir das Chinateil nicht zusagt.

Aber jetzt weiß ich ja, an wen ich mich wenden muss, wenn ich noch Fragen hab

 

[Botlike]

Heute ist mein Paket aus Amerika zugestellt worden... zum Zoll... nicht...

Die DHL Sendungsverfolgung sagt, dass es seit 4 Tagen beim Zoll liegt und heute morgen zur letzten Station, dem Zollamt in meiner "Nähe" transportiert wurde. Also habe ich da mal angerufen, ob ich es schon heute abholen könnte, auch wenn die Benachrichtigung vom Zoll selber vermutlich erst in den nächsten Tagen kommen wird. Zollbeamter: "na klar, einfach Rechnung und Ausweis mitnehmen, dann können Sie es sich beim Zollamt [Adresse] abholen."
Hingefahren - "ihr Paket gibts hier nicht und auch nicht die Frau, die in der DHL-Sendungsverfolgung als Annahmeperson steht."
Also habe ich jetzt 2 Stunden und ca. 10€ Spritgeld investiert und darf in den nächsten Tagen nochmal hinfahren...


Dann kann ich wohl erstmal nur vom Rahmen berichten:

Ich habe mich für die Baseplate für 150x150x4mm Acrylglas aus dem Baumarkt entschieden. Die ist stabil und sieht schick aus. Die Ausleger, die ich eigentlich in 4 Teilen mit Winkeln an der Baseplate befestigen wollte, lasse ich nun doch aus stabilitätsgründen am Stück. In der Mitte habe ich in beide Vierkantrohre eine Nut gefräst, sodass ich sie über Kreis zusammenstecken und mit 4 Schrauben direkt an der Baseplate befestigen kann. Dabei ist genaues Arbeiten zwar schön, aber nicht so wichtig, da die endgültige Winkeleinstellung erst durch die Schrauben in der Plate eingestellt wird.

https://www.dslr-forum.de/attachment.php?attachmentid=2206266&stc=1&d=1335279942

Der "Dome", also die Abdeckung der Baseplate wird auch selber gemacht. Er soll einerseits stabil sein, um im Notfall auch mal eine Kopflandung zu überstehen oder zu nah kommenden Ästen zu trotzen. Andererseits Aber auch nicht geschlossen, da man manchmal von Problemen durch Überhitzung der Elektronik hört. Und drittens natürlich wie immer: gut aussehen.

Da neben im Baumarkt direkt neben dem 4mm-Acrylglas auch noch 2mm-Platten zu finden waren, habe ich direkt mal zugegriffen. Vorher habe ich etwas mit Papier rumexperimentiert und herausgefunden, dass ich einen Zuschnitt in Form eines "Eisernen Kreuzes" brauche, um folgende Form zu erhalten:

https://www.dslr-forum.de/attachment.php?attachmentid=2206265&stc=1&d=1335279942

Zum Zuschneiden brauchte ich noch eine Vorrichtung, da ich diese genauen Schnitte weder mit der Stichsäge, noch mit der Kreissäge machen wollte und keine Laubsäge besitze. Also wurde innerhalb einer viertel Stunde der "heiße Draht" gebaut:

https://www.dslr-forum.de/attachment.php?attachmentid=2206264&stc=1&d=1335279942

Der Eisendraht schließt eine Autobatterie kurz und erhitzt sich dadurch stark. Allerdings wurde er bei direktem Betrieb so heiß, dass er innerhalb von Sekunden verglühte. Also musste ein Vorwiderstand her: hier eine Glühbirne. Dann noch schnell ein Fußschalter gebaut und los gehts.

Vorher hatte ich das auch mit einem Netzteil probiert, das lieferte aber nur genug Strom für einen sehr dünnen Draht, der zu schnell riss. Beim Draht sollte man darauf achten, dass er einen möglichst hohen Widerstand aufweist, also ist z.B. Kupfer hier die falsche Wahl. Konstantan soll sehr gut funktionieren, allerdings gabs das nicht im Baumarkt. Also her mit dem Eisen!

Kurz angezeichnet:

https://www.dslr-forum.de/attachment.php?attachmentid=2206263&stc=1&d=1335279942


Und geschnitten:

https://www.dslr-forum.de/attachment.php?attachmentid=2206262&stc=1&d=1335279942

(habe mal die kanten markiert, man sieht durchsichtiges Material so schlecht ohne Schutzfolie )

Man sollte das ganze übrigens bei offenem Fenster machen, die Dämpfe benebeln einen ziemlich.


Nächste Schritte:

• Baseplate zuschneiden
• Dome zurechtbiegen mit Heißluftgebläse
• Winkel an den geraden Seiten montieren, die mit Baseplate verbunden werden können
• Zollmenschen verprügeln

 

[MasterFX]

Sieht doch schonmal gut aus.
Ich habe mich für eine Centerplate aus 1,0mm GFK entschieden. Das ist bei geringerer Dicke (und da Gewicht) widerstandsfähiger. Gut lässt sich natürlich nicht ganz so leicht bearbeiten wie Plexiglas, aber immernoch besser als CFK. Gibts in der Bucht für 6€ 500x250mm GFK Platte.
Übrigens muss man nicht immer in China bestellen. Du bekommst einiges an Material auch in der EU recht günstig. In UK gibts z.B. diesen: http://www.giantcod.co.uk/ .Dann hat man auch keine Probleme mit langen Lieferzeiten und Zoll. Goldkontakte etc. Gibts direkt aus Deutschland für ein paar €. Habe 3,5mm Goldkontakte ESCs->Stromverteiler und 2mm Goldkontakte für Motor->ESC. Anschluss Akku->Stromverteiler per T-Stecker.

 

[flat38]

moin, interessanter bericht heute in der zeitschrift "foto hits" uber einen selbstbau. kommt jedoch in andere preisregionen.
gruss
flat38

 

[Botlike]

Heute durfte ich das Paket vom Hobbykönig dann doch abholen. Da ich unter 150€ Warenwert war, musste ich nur Einfuhrumsatzsteuer in Höhe von 25€ zahlen, also ist der Zollmensch der Prügelstrafe knapp entgangen ;-)

Jetzt habe ich hier schonmal die Motoren, Regler, Props und ein paar coole LED-Streifen

Die Regler machen ihrem Namen "Red Brick" alle Ehre. Es sind wirklich fette Klötze (siehe Anhang). Die "Latten" sind auch nicht ohne, so ein Ding will ich nicht im Betrieb an die Finger kriegen. Das Problem bei den Props: zu kleines Loch für die Motorwelle, bzw. den Propsaver. Da heißt es jetzt "ganz vorsichtig aufbohren", zurückschicken lohnt sich nicht und ausgewuchtet werden sie sowieso hinterher.

Habe gerade einen ersten Testlauf ohne Propeller gemacht. Da mir der Akku noch fehlt, musste ich den ESC aus dem Akku der Fernsteuerung speisen - in der Praxis völlig sinnlos, aber es hat geklappt. Interessanterweise wollte das Ding mit meinem Bleigelakku nicht laufen, scheinbar war der außerhalb eines gewissen Spannungsbereichs: theoretisch sollte der ESC bei 14 Volt (4S) laufen können, scheinbar waren ihm da 12,8 schon zu wenig und er schaltet automatisch ab. Mit einem Kameraakku (~2S) lief es und ich konnte den ESC programmieren, aber sobald ich mal ein bisschen Gas gegeben habe, brach die Spannung ein und wieder folgte die Abschaltung. Schon interessant, wieviel mehr Strom der dicke Brushless zieht, denn mein Boot fährt ja mit Kameraakku.

Im Anhang ein Bild zum Größenvergleich.

 

[MasterFX]

Interessanterweise wollte das Ding mit meinem Bleigelakku nicht laufen, scheinbar war der außerhalb eines gewissen Spannungsbereichs: theoretisch sollte der ESC bei 14 Volt (4S) laufen können, scheinbar waren ihm da 12,8 schon zu wenig und er schaltet automatisch ab.

Sicher, dass der für 4S ist. Welchen ESC hast du? bis 30A hat der Red ja nur bis 2-3S

Mit einem Kameraakku (~2S) lief es und ich konnte den ESC programmieren, aber sobald ich mal ein bisschen Gas gegeben habe, brach die Spannung ein und wieder folgte die Abschaltung.

Sollte ja auch, wenn 2-3S(4S) zulässig sind. Die ESC erkennen normalerweise automatisch wie viele Zellen der Akku hat (wg. Notabschaltung etc), und sie erkennen natürlich auch ob Akku dran ist, der Außerhalb der Spezifikation ist. Die Ladeschlussspannung für einen 3S ist ja 12,6V somit düfte er 12,8V evtl. schon als zu viel einstufen.

Schon interessant, wieviel mehr Strom der dicke Brushless zieht, denn mein Boot fährt ja mit Kameraakku.

Ein Kamera-Akku kann IMHO gar nicht so viel Strom liefern. Ich weiß jetzt nicht wieviel "C" die haben, aber bestimmt keine >25C wie ein Modellbau Lipo. Und so ein Motor kann schon einige Ampere ziehen, insb. beim Anlaufen (ich weiß ja nicht was für ein Motor das ist). Selbst meine kleinen CF2822 ziehen schon so ~4-5A pro Motor (Schwebeflug bei ~700g Coptergewicht).
Zum testen habe ich einfach ein ATX-Netzteil genommen. Einfach PS_ON auf GND brücken. Der 12V-Strang kann eigentlich immer > 20A und kann dann zumindest 1-2 Motoren betreiben.

 

[Botlike]

Sicher, dass der für 4S ist. Welchen ESC hast du? bis 30A hat der Red ja nur bis 2-3S

Ich hab die 50A-Version, habe ja etwas dickere Motoren und diese riesigen Props dran. Auf dem Regler steht sogar drauf, dass er mit 2-4S Lipo betrieben werden kann, einer bei HK meinte aber auch, dass es mit 4S nicht funktioniert. Der bestellte Akku ist eh 3S und die Motoren sollten laut Anleitung und Erfahrungsberichten auch lieber nur mit 11V betrieben werden.

Habe jetzt einen Propeller aufgebohrt und angeschraubt -> läuft unrund, war klar. Zum Glück habe ich 12 Stück Die nächsten bohre ich dann an der Fräse auf.

Was mir aber viel mehr Sorgen macht: der hebt nur etwa 300 Gramm. Hoffentlich bessert sich das bei ausgewuchtetem Propeller und mit dem anderen Akku, bisher habe ich den ja mit 8xAA-Batterien betrieben. Oder sind meine Props doch etwas überdimensioniert? Der Motor sollte laut HK-Kommentaren mit diesen Props mindestens 1kg, einer meinte sogar 1,5 heben. Den Strom konnte ich leider nicht messen, denn wenn ich mein Multimeter in Reihe schalte, kommt gar kein Strom mehr an -.- Also warte ich weiterhin ungeduldig auf den Akku...

Das mit dem Netzteil muss ich mal probieren, irgendwo habe ich noch eins rumfliegen. Dann muss er aber auch abgehen, sonst werd ich böse!

 

[MasterFX]

Was mir aber viel mehr Sorgen macht: der hebt nur etwa 300 Gramm. Hoffentlich bessert sich das bei ausgewuchtetem Propeller und mit dem anderen Akku, bisher habe ich den ja mit 8xAA-Batterien betrieben.

Das wird das Problem sein. AA-Batterien kannst du natürlich nicht so belasten wie einen Lipo. Keine Ahnung was die abkönnen, vielleicht 2-3C?!
Nimm mal lieber ein ordentliches Netzteil. Welche Motoren hast du denn? Vermutlich brauchen die schon so 10-15A für den vollen Schub, das schaffen die AAs natürlich nicht. Unwucht wirkt sich natürlich auch negativ aus.

 

[jar]

denn wenn ich mein Multimeter in Reihe schalte, kommt gar kein Strom mehr an

versuche es mit Spannungsmessung an 10mOhm in Reihe
http://www.conrad.de/ce/de/product/...SHOP_AREA_17442&promotionareaSearchDetail=005

 

[Botlike]

Welche Motoren hast du denn? Vermutlich brauchen die schon so 10-15A für den vollen Schub, das schaffen die AAs natürlich nicht. Unwucht wirkt sich natürlich auch negativ aus.

Die Motoren sind schon ordentliche Klopper, die ziehen knappe 40A bei voller Power. Aber wie gesagt, dann auch 1,5 kg Schub. Generell wird der Copter einfach ein BIEST Leider werde ich wohl nicht mit Flugzeiten >5 Minuten rechnen können mit meinem 4Ah-Akku, aber dafür kann ich dann ne Tonne dranhängen

Habe gerade alles am Rahmen montiert, morgen gibts neue Fotos.

 

[Wakl]

Das mit dem Netzteil muss ich mal probieren, irgendwo habe ich noch eins rumfliegen. Dann muss er aber auch abgehen, sonst werd ich böse!

Das bezweifle ich. Netzteile, die die von dir gewünschten 40A liefern, verlegt man nicht so einfach in einer Schublade...

 

[MasterFX]

Die Motoren sind schon ordentliche Klopper, die ziehen knappe 40A bei voller Power. Aber wie gesagt, dann auch 1,5 kg Schub. Generell wird der Copter einfach ein BIEST Leider werde ich wohl nicht mit Flugzeiten >5 Minuten rechnen können mit meinem 4Ah-Akku, aber dafür kann ich dann ne Tonne dranhängen

Habe gerade alles am Rahmen montiert, morgen gibts neue Fotos.

Mhh, 5 Minuten ist ja nicht so der Bringer. Dann doch lieber nur 700g Schub/Motor dafür aber >15 Minuten Flugzeit (mit einem 3000 mAh Lipo). So viel besser ist da eine DSLR nun auch wieder nicht
Vermutlich ist ein Octocopter dahingegend sogar effizienter, nur eben auch ne ganze ecke teurer. In 5 Mins hat man ja gerade mal sein Ziel angeflogen.

Als günstiges Ladegerät kann ich dir übrigens das Imax B6AC empfehlen. Für ~35€ ist es sogar aus China (indirekt über deutschen Händler) innerhalb von 7 Tagen bei dir. Akkus laden wirst du dann ja schon oft müssen, und man kann das sowohl an 230VAC als auch Mobil über 11-18 DC verwenden.

 

[Botlike]

Mhh, 5 Minuten ist ja nicht so der Bringer. Dann doch lieber nur 700g Schub/Motor dafür aber >15 Minuten Flugzeit (mit einem 3000 mAh Lipo). So viel besser ist da eine DSLR nun auch wieder nicht
Vermutlich ist ein Octocopter dahingegend sogar effizienter, nur eben auch ne ganze ecke teurer. In 5 Mins hat man ja gerade mal sein Ziel angeflogen.

Als günstiges Ladegerät kann ich dir übrigens das Imax B6AC empfehlen. Für ~35€ ist es sogar aus China (indirekt über deutschen Händler) innerhalb von 7 Tagen bei dir. Akkus laden wirst du dann ja schon oft müssen, und man kann das sowohl an 230VAC als auch Mobil über 11-18 DC verwenden.

Naja, wenn er das trägt, kann ich auch einfach noch nen zweiten Akku drunter hängen. Und bei den Leistungen muss ich ja auch nicht immer Vollgas fliegen. Probieren geht über studieren ;-)

Ein Ladegerät habe ich übrigens schon, auch unter 12V DC oder per ext. Netzteil unter 230V AC betreibbar

Das bezweifle ich. Netzteile, die die von dir gewünschten 40A liefern, verlegt man nicht so einfach in einer Schublade...

Naja immerhin 24A liefert das 500W-Netzteil. Nur passt das nicht mehr mit auf die Waage, um den Propeller zu testen Das ist der Nachteil an der Küchenwaage, die an der Wand hängt

 

[jar]

versuche es mit Spannungsmessung an 10mOhm in Reihe
http://www.conrad.de/ce/de/product/...SHOP_AREA_17442&promotionareaSearchDetail=005

du hast nicht geantwortet

Den Strom konnte ich leider nicht messen, denn wenn ich mein Multimeter in Reihe schalte, kommt gar kein Strom mehr an

an welche Akkus ?

Die Motoren sind schon ordentliche Klopper, die ziehen knappe 40A bei voller Power

aha wenn du doch nicht messen kannst ?

sollte das noch interessieren, wie geschrieben mit 10 mOHM in Reihe und Spannungsmessung bei 40-50 A sollte 400-500 mV messbar sein

 

[Botlike]

du hast nicht geantwortet


an welche Akkus ?



aha wenn du doch nicht messen kannst ?

sollte das noch interessieren, wie geschrieben mit 10 mOHM in Reihe und Spannungsmessung bei 40-50 A sollte 400-500 mV messbar sein

Bei allen Akkus, wahrscheinlich ist ne Sicherung im MM durch oder so. Messen kann ich die Motoren also im Moment nicht, aber ich kann das Datenblatt und die Erfahrungsberichte lesen ;-)
Die Rechenformel mit dem Widerstand kenne ich auch, aber hab grad nur 360 Ohm aufwärts hier, das liefert leicht verfälschte Werte ;-)