Альтернативный способ динамической балансировки

[KIR 1536]

Разработал стенд, методику, программное обеспечение для балансировки моторов, пропеллеров до идеального стостояния. По затратам очень дешево. 

А стало так:

(работы велись на резонансной частоте) 

Можно балансировать не снимая с аппарата. Лучше результат на свободно болтающемся креплении. 
Еще лучше на качающейся раме, использующей резонанс.

Чувствительность резонансной платформы:

 

Нам нужны:
1)arduino (у меня это mini pro + USB\uart переходник, а еще есть bluetooth модуль чтоб подальше от компа включать)
2)акселерометр ADXL345 с SPI подключением(это важно - скорость опроса 3.2кГц) (брал тут по 2.6$ )
3)"оптический датчик скорости" который с компаратором дает нам дискретный сигнал таких много всяких. у меня такой с выведенными светодиодом\датчиком для работы по 1 метке на корпусе мотора и такой для работы с пропеллером.
подклоючаем так

Description Pro Mini pin ADXL345
MISO 12 SDO
MOSI 11 SDA
SCK 13 SCL
Data Ready 4 INT1
Chip Select 10 CS
Optical input 2 

естественно подключаем питание и во второй прошивке еще светодиод от 3 pin управляется что не обязательно.

Прошивки качать тут https://yadi.sk/d/AsvwOnThV3siT В первой нам надо на мотор метку лепить 1шт (если корпус мотора отражает ИК свечения, то лепим кусочек черной изоленты, если не отражает, то лепим кусочек алюминиевой ленты). Вторая рассчитана на датчик который ловит отраженный свет от лопасти пропеллера. Там как бы запоминается порядок лопастей и светодиодом указывается после остановки пропеллера относительно какой лопасти мы слали сигнал. На практике опорная лопасть теряется так что не важно.

Вкратце как это работает

Имеется у нас источник вибрации наш мотор с пропеллером (или без). Фиксировать вибрацию(сопутствующее ускорение) мы будем акселерометром. Точнее нас интересуют показания только по одной координате. В прошивке у меня это "X" соответственно надо думать как правильно крепить датчик к опоре. В случае горизонтального расположения опоры (см. первые 2 фото) ось должна смотреть в центр вращения. В случае качающейся рамы ось должна быть вертикально. С датчиком "скорости" надеюсь понятно. В первой прошивке у нас 1 метка на корпусе мотора, во второй датчик ловит отражение ИК света от пропеллера (а еще он ловит солнце и это плохо а еще не всякий проп отражает ИК ).
По возможности используйте первую. С ней проще работать. По сути прошивка делает 1 простую вещь : собирает 550 значений с акселерометра и датчика скорости (памяти хватило только на 550) и шлет в порт. + там есть в конце текст "end" для разделения данных на компе.

А вот на компе начинается магия (по порядку:не сбалансирован\почти\идеально):

На последнем скриншоте все подписано должно быть понятно (все картинки кликабельны).
exe' шник я добавил в архив "N.Esenin" тут https://yadi.sk/d/AsvwOnThV3siT НО! он не будет работать пока не установить в ОС модули http://www.ni.com/download/labview-r...-2013/4059/en/ и http://www.ni.com/download/ni-visa-r...e-5.4/4231/en/ тут надо регистрироваться. Причем я не проверял, будет оно работать или нет. Если запустится то сразу вкл программка с выбранным на шару COM портом. Придется останавливать, вылетит ошибка. потом выбираете нужный com порт и жмете стрелку. Исходник в основном архиве под среду LabVIEW 2013 (еще нужны модули visa и robotics). качать тут сами знаете где

Методика работы получается такая:

1)подбираем обороты такие чтоб получить наибольшую амплитуду да сигнал "четче" (синусоида лучше видна нашей частоты вращения). то есть резонанс и все такое. 
2)лепим груз побольше чтоб он нам точно давал знать где у нас лишний вес. корректируем сдвиг фазы чтоб на полярных графиках было указано что куда (я еще сделал смену направления построения графиков для учета направления вращения. эт надо значения углов на -1 умножать иль 1) 
3)снимаем груз, крутим на подобранных оборотах смотрим таки на каком угле у нас искомое смещение ( если добавочный угол +180 то сразу показывает куда груз вешать). потом если датчик работает по пропам и таки теряет проп отсчетный появляется подпункт 3.1 в ином случае пункт 4:
3.1) вешаем небольшой груз смотрим на изменение амплитуды: увеличился ? значит промахнулись. клеем груз по тому же углу но относительно другого пропа.
4)вешаем груз смотрим на амплитуду нужной частоты (об\мин это частота умноженная на 60сек). на остальные пофиг (в этом весь смысл разработки - всегда присутствуют вторичные источники вибрации, как например переключение обмоток и всякие гармоники; наша задача "отделить мух от котлет"). повторять пока не снизится до минимума. 

возможны варианты.
бывает в ходе таких манипуляций фаза меняется и вообще забываешь относительно чего считается угол как куда клеить. Поэтому на практике получается быстрее если использовать 2 груза: 1 клеится на проп(опять же по амплитуде нужной частоты смотрится какой "правильный") другой на корпус мотора на 90гр (получется как бы 2 перпендикулярные оси). И вот подбирая эти 2 груза мы центр масс загоняем в центр вращения. 
в итоге влияние смещения масс на суммарную вибрацию получается меньше чем другие факторы (переключение обмоток, подшипники, собственные колебания различных частей и пр.) и дальше балансировать особого смысла нет. 

Для примера попавший ко мне rctimer 5010-14 360KV сам по себе имеет такой дисбаланс

Еще бывает так 

В то время как попавший ко мне SunnySky X4108S идеально отбалансирован.
Бывает крепление пропа к мотору кривое (Propeller adapter или крепежные отверстия в карбоновом пропеллере смещены).Получается только в связке можно привести сборку ВМГ в норму. А стенд позволяет это сделать быстро, очень точно и еще скажет какие там частоты забиты вибрацией. Можно по спектру все отследить.

Лучший результат с прогоном оборотов.

 

Даже провода не колышутся.  И старт\стоп не влияют.
 
Никита Есенин, Казань http://www.parkflyer.ru/blogs/view_entry/8857/#position=read_moar