Passo-a-passo, faça sua helice para elastico

Nos aeromodelos de vôo livre reside a verdadeira ciência do aeromodelismo: a arte de construir, preparar e trimar um modelo para voar sozinho, sem interferência humana. Elétricos, à elástico ou catapultados, este é o lugar!
Avatar do usuário
Ricardão
membro
Mensagens: 1065
Registrado em: Sex Mai 18, 2007 8:17 am
Localização: São Paulo - SP

Mensagem por Ricardão »

PASSO 3: Escolha e preparação da garrafa.

Consiga uma garrafa PET de 2 ou 2,5 l, daquelas cilíndricas sem desenhos em relevo, como as de Fanta uva ou de refrigerantes da Dolly.
Retire os rótulos e limpe a cola que ficou grudada na garrafa - thinner ou álcool isopropílico costumam dissolver bem a cola - o plástico da garrafa é resistente a esses solventes.
Observe a superfície da garrafa e verifique que há marcas da divisão do molde, uma marca perpendicular ao eixo em cada extremidade e duas marcas longitudinais opostas, paralelas ao eixo.
Retire o fundo e a boca, cortando para dentro das marcas de divisão das extremidades e cuidando para que o material que fica esteja cilíndrico e que todo o arredondamento de concordância com cada extremidade foi retirado.
A retirada das extremidades pode ser feita começando com um corte de estilete para caber a tesoura e terminando com a tesoura. Precisa ter um certo cuidado para evitar se cortar com o plástico da garrafa ou com o estilete - se estiver sendo necessário fazer força, o risco de se cortar está sendo maior e o cuidado deve ser redobrado (experiência própria).
Faça agora um corte longitudinal com a tesoura, a um meio centímetro de distância de uma das marcas longitudinais em toda a estensão do tubo que restou - o plástico vai enrolar, diminuindo o diâmetro.
Observe duas coisas:
- os diâmetros das extremidades do tubo enrolado devem estar mais ou menos iguais, dentro de 1 cm, se estiver muito mais torto que isso a garrafa não vai servir para fazer pás de hélices, você pode tentar corrigir cortando um pouco mais das extremidades, mas se não conseguir é melhor tentar outra garrafa.
- o diâmetro do tubo enrolado deve estar entre 6 e 9 cm (7,5 é o ideal - 3") - se estiver muito menor ou maior que isso tente outra garrafa, porque a torção da hélice vai ficar muito errada.
Agora corte o tubo em duas metades, deixando uma marca longitudinal de divisão em cada uma delas.
A marca de divisão que ficou no material, indica a direção do eixo da garrafa, a pá vai ser disposta a 15º com esse eixo, que é o que dá a "torção" da pá; para que haja alguma precisão e as pás fiquem iguais, é necessário saber onde está esse eixo no material que vai ser utilizado.
Uma maneira de fazer isso é traçar uma linha em cima da marca de divisão do molde, usando uma caneta dessas de escrever em CD, que tenha a ponta fina, feito isso, trace uma linha perpendicular a um meio centímetro de distância de uma das extremidades e corte o material nessa linha usando um estilete - o material vai ficar com uma das extremidades perpendicular ao eixo, que vai depois poder ser utilizada como referência para dispor as pás.
O material deve ser guardado com algum cuidado, porque caso entorte o trabalho estará perdido. Costumo prender com elástico em um tubo de PVC de 3", daqueles usado para tubulação de esgoto, aliás o meu tubo tem 1 m de comprimento e dois plugs de PVC como tampas - dentro eu guardo varetas de balsa - também pode ser usado para guardar plantas.
Anexos
Marcas de divisão longitudinais.jpg
Marcas de divisão longitudinais.jpg (22.57 KiB) Exibido 16742 vezes
Diâmetro enrolado.jpg
Diâmetro enrolado.jpg (20.21 KiB) Exibido 16741 vezes
Tubo torto.jpg
Tubo torto.jpg (15.32 KiB) Exibido 16741 vezes
Deixando no esquadro.jpg
Deixando no esquadro.jpg (26.23 KiB) Exibido 16741 vezes
Armazenando o material.jpg
Armazenando o material.jpg (21.54 KiB) Exibido 16741 vezes
Sempre dá para melhorar alguma coisa...
Avatar do usuário
Luís Renato
membro
Mensagens: 179
Registrado em: Sáb Jun 10, 2006 5:04 pm
Localização: MG

Mensagem por Luís Renato »

Independente de usar moldadores torcer ou num torcer fazer ou não fazer, o Tópico ta nota 10!Afinal aqui é um forum!
Avatar do usuário
Ricardão
membro
Mensagens: 1065
Registrado em: Sex Mai 18, 2007 8:17 am
Localização: São Paulo - SP

Mensagem por Ricardão »

PASSO 4 - O cubo da hélice.

No que diz respeito ao cubo, a minha maior dificuldade é obter os furos centrados e no esquadro; o cubo tem que ter um furo para os pinos de posicionamento das pás centrado e alinhado com a face que vai apoiar o mancal de escora e um furo para o eixo que tem que estar no esquadro com os furos dos pinos de alinhamento e com a face de apoio - qualquer coisa desalinhada ou fora de esquadro pode gerar vibração.
Uma opção para garantir o alinhamento das pás é usar um tubo, como está no desenho do Alex postado acima pelo Steimacher, mas eu tentei bastante e desisti porque continuo tendo dificuldade de fazer o furo para o eixo centrado, alinhado e no esquadro, além do que a distância entre os furos dos dois lados do tubo fica pequena, fazendo com que qualquer folga com o eixo resulte em bastante jogo da hélice tanto lateral como longitudinalmente - o sistema de giro livre que está proposto no desenho, se for usado um tubo justo com o arame do eixo resolve este problema, mas nunca tentei. Outra possibilidade é utilizar uma boa furadeira de bancada ou uma frezadora, coisas a que eu não tenho acesso.
O procedimento que estou usando e tem dado bom resultado consiste de fazer um cubo de seção quadrada de 6 x 6 mm (1/4"x 1/4") usando duas varetas de balsa de 3 x 6 (1/8"x 1/4").

Primeiro decido o comprimento que o cubo vai ter - para hélices com diâmetros de 7" a 8" (17,5 a 20 cm) faço com 2 a 2,5 cm, hélices de 4", 5" e 6" (exceto as de roda livre) (10, 12,5 e 15 cm) faço com 1,2 a 1,5 cm; hélices menores uso só uma vareta de balsa de 3 x 3 mm (1/8"x 1/8") e acerto o esquadro enchendo de cola da Aerobrás.

Decidido o comprimento,efetuo marcas na balsa, uma no centro da vareta e várias perpendiculares, a distâncias um pouco maiores que metade do comprimento que o cubo vai ter - é fácil fazer isso usando uma régua, um esquadro e uma caneta de ponta bem fina.
Feito isso, faço dois cortes com o estilete, mais ou menos a 45º sobre a marca longitudinal, retirando balsa correspondente a cerca de metade do diâmetro do pino da pá - um pedaço de arame com o diâmetro do pino pode ser usado para verificar a altura e alinhamento do rasgo e se a ponta for um pouco afiada, pode ser usado para raspar o rasgo de modo a que assuma a forma semicircular (o que não é obrigatório). Em seguida faço cortes sobre as marcas em esquadro (uma sim e uma não) usando o fio do estilete, com metade do diâmetro do eixo (no caso da figura, os cortes foram feitos para alojarem buchas de tubo de alumínio, o que também não é obrigatório) e depois corto os semi cubos nas marcas perpendiculares que sobraram.
Cada dois semi cubos são colados um no outro, usando arames alojados nos semifuros para garantir o alinhamento e o esquadro - uso cola da Aerobrás porque é permanente, demora um pouco mais para secar e dá tempo para corrigir os desalinhamentos e reforça a superfície interna dos furos.
Depois de seca a cola, a face de apoio do mancal de escora é lixada para eliminar as irregularidades usando um "gabarito" para deixar perpendicular ao furo do eixo; o comprimento do cubo e centragem do furo do eixo é acertada fazendo um gabarito rápido com balsa e alfinetes, para lixar as faces no esquadro e a distâncias iguais do furo do eixo.
Uma broca com o diâmetro dos furos pode ser passada à mão para retirar excesso de cola, mas também não é obrigatório.
Fica um cubo leve e confiável, agora se você tem habilidade para fazer os furos à mão ou dispõe de equipamento para fazer eles alinhados e no esquadro, use um tubo ou um bloquinho de balsa e faça da sua maneira, o importante é que os furos estejam alinhados e no esquadro.

Notas:
- Este passo é um pouco chato, eu não me considero uma sumidade nem nesse assunto, nem em qualquer outro referente a Aeromodelismo e estou certo que sempre se está aprendendo alguma coisa nova. Quem tiver uma solução melhor ou mais fácil de fazer para este assunto, não se acanhe em descrevê-la aqui, a gente só vai poder agradecer.
- No geral os pinos das pás são feitos de bambú, palitos de dente de bambú têm diâmetro de 2 mm. Para as hélices maiores, o bambú de 2 mm fica um pouco fraco - a hélice do meu Cloud Tramp (8"x 10") quebrou esse pino em uma queda de nariz - devendo precisar de um pino um pouco mais forte. Para o Cloud Tramp, passei a usar tubo de alumínio com diâmetro externo 1,6 mm, mas há muitas outras possibilidades, pinos de bambú mais grossos, arame ou tubos de alumínio, latão ou aço, nýlon, ou qualquer outra que você quizer tentar.
Anexos
Construcao do cubo - 01.jpg
Construcao do cubo - 01.jpg (35.18 KiB) Exibido 16683 vezes
Construcao do cubo - 02.jpg
Construcao do cubo - 02.jpg (28.62 KiB) Exibido 16683 vezes
Construcao do cubo - 03.jpg
Construcao do cubo - 03.jpg (26.61 KiB) Exibido 16683 vezes
Sempre dá para melhorar alguma coisa...
Avatar do usuário
oldbox
membro
Mensagens: 340
Registrado em: Sex Dez 08, 2006 1:12 am

Mensagem por oldbox »

Isto esta cada vez melhor! :D
Uma verdadeira aula ! :shock:

Parabéns ricardo esta muito bom este tutorial ! 8)

Abraço Osmar.
“As vezes ouço passar o vento; e só de ouvir o vento passar, vale a pena ter nascido.” Fernando Pessoa.
Avatar do usuário
Alvaro Sala
Equipe E-voo.com
Mensagens: 4462
Registrado em: Qui Jul 06, 2006 9:35 pm
Localização: São Paulo - SP
Contato:

Mensagem por Alvaro Sala »

Realmente muito bom!
Avatar do usuário
Felype Rocha
membro
Mensagens: 2287
Registrado em: Seg Ago 06, 2007 3:59 pm
Localização: Cerquilho SP
Contato:

Mensagem por Felype Rocha »

Valeu ae ricardo.
ajudou bastante
abcs
tudo que sobe, desce.
mas do chão não passa.
Avatar do usuário
Ricardão
membro
Mensagens: 1065
Registrado em: Sex Mai 18, 2007 8:17 am
Localização: São Paulo - SP

Mensagem por Ricardão »

PASSO 5 - Recortando as pás.

Tendo o material preparado e o perfil da hélice definido, agora é partir para construir as pás. Pode usar um gabarito para traçar a pá no material ou colar uma etiqueta ou um desenho em papel; pode também copiar com um gabarito. Sempre que for desenhar no material, use uma caneta de ponta fina, daquelas de escrever em CD's.
Estou descrevendo como fazer usando etiquetas, mas você pode encontrar a maneira que acha mais fácil, importante é que as pás fiquem dispostas a 15º com o eixo da garrafa e sejam o mais iguais possível.

Terminado este passo temos as pás e o cubo prontos, basta montar a hélice, o que vai ficar para o próximo passo.

Nota: fazendo a pá de garrafa PET, precisa amarrar o pino antes de fixar com ciano ou a pá solta ao bater em algum obstáculo - amarrando, o pino quebra ou entorta, mas a pá não solta.
Anexos
Trace 2 linhas paralelas, usando a face de referência e um esquadro, a distância que dê para colar duas etiquetas lado a lado e a 15º com essas linhas. Recorte as etiquetas e aplique sobre o material, cuidando do alinhamento das linhas de 15º.
Trace 2 linhas paralelas, usando a face de referência e um esquadro, a distância que dê para colar duas etiquetas lado a lado e a 15º com essas linhas. Recorte as etiquetas e aplique sobre o material, cuidando do alinhamento das linhas de 15º.
Fazendo a pa_01.jpg (29.27 KiB) Exibido 16604 vezes
Recorte as pás.
Recorte as pás.
Fazendo a pa_02.jpg (28.61 KiB) Exibido 16604 vezes
Transfira a linha do eixo para o verso da pá e faça duas marcas, uma onde começará o cubo e outra onde terminará o pino da hélice.
Transfira a linha do eixo para o verso da pá e faça duas marcas, uma onde começará o cubo e outra onde terminará o pino da hélice.
Fazendo a pa_03.jpg (29.74 KiB) Exibido 16604 vezes
Faça 4 a 6 furos tangentes ao futuro pino com broca de 1 mm ou agulha e remova a parte que será substituída pelo cubo. Remova a etiqueta, se for o caso.
Faça 4 a 6 furos tangentes ao futuro pino com broca de 1 mm ou agulha e remova a parte que será substituída pelo cubo. Remova a etiqueta, se for o caso.
Fazendo a pa_04.jpg (34.5 KiB) Exibido 16604 vezes
Fixe o pino na pá amarrando com linha através dos furos feitos anteriormente, posicione na marca de final do pino, alinhe com o eixo e fixe com cianoacrilato, embebendo bem a linha nos dois lados da pá. Remova o excesso de linha, após aplicar o ciano.
Fixe o pino na pá amarrando com linha através dos furos feitos anteriormente, posicione na marca de final do pino, alinhe com o eixo e fixe com cianoacrilato, embebendo bem a linha nos dois lados da pá. Remova o excesso de linha, após aplicar o ciano.
Fazendo a pa_05.jpg (29.64 KiB) Exibido 16604 vezes
Sempre dá para melhorar alguma coisa...
Avatar do usuário
Ricardão
membro
Mensagens: 1065
Registrado em: Sex Mai 18, 2007 8:17 am
Localização: São Paulo - SP

Mensagem por Ricardão »

PASSO 6: Montando a hélice.

Demorou um pouco para achar um tempo e concluir estas instruções. Mas até que enfim consegui.

Tendo a especificação da hélice que se quer, o cubo e as pás montadas, é passar para a fase de montagem da hélice, que corresponde a montar as pás no cubo, no ângulo correto, de modo a obter o passo desejado.

A hélice do exemplo tem 8" de diâmetro e 10" de passo; esse passo significa que ao dar uma revolução completa, a hélice vai avançar 10" no ar (ou vai ter puxado um cilindro de ar com 8" de diâmetro e 10" de comprimento).
Pensando assim, cada estação ao longo do comprimento da hélice deve avançar as 10" durante uma volta. Como o raio varia e o percurso na direção do eixo é fixo, a pá da hélice deve ter ângulos variando - o ângulo deve aumentar da ponta para o centro da pá e é isso que se vê como uma torção das pá.

Já foi dito que o terço central da pá tem pouca contribuição para o empuxo; o terço da ponta contribui menos para o empuxo que o trecho central e é comum ir-se reduzindo o passo nessa região para melhorar a eficiência da hélice - é quase que uma convenção medir o passo no centro da pá (dá para perceber que o número que indica o passo da hélice não representa o passo efetivo, mas o passo no trecho central da pá).

Para ajustar o passo, a gente vai ter que ajustar a parte central de cada uma das pás em um ângulo que resulte no passo que se quer.

Para ser exato, deve-se calcular o ângulo no centro da pá, o que pode ser feito usando a seguinte fórmula:

ângulo = arc tg (passo / (pi . diâmetro)).

Como se quer uma hélice razoávelmente eficiente e a nossa não é para ter uma precisão de alto nível, pode-se usar dois ângulos: 30º e 45º, calcular os raios que terão esses ângulos e usar o que resultar no raio mais próximo do centro da pá. Fazendo assim fica bem mais fácil, porque os cálculos necessários são apenas os seguintes:

45º - Raio = 0,1592 x passo
30º - Raio = 0,2753 x passo

Para a nossa hélice que tem 10" (25cm) de passo, esses raios ficam:

45º - Raio = 0,1592 x 25 = 3,98 cm = 4 cm
30º - Raio = 0,2753 x 25 = 6,88 cm = 6,9 cm

Como o centro da pá fica na estação de raio = diâmetro/4 = 6,25cm, vamos ajustar o nosso passo usando um gabarido de 30º, que tem o raio mais próximo de 6,25cm.

Observe que a distância do centro do cubo até à estação onde se vai ajustar o ângulo (raio) só depende do passo, logo para cada passo, essa distância é sempre a mesma, qualquer que seja o diâmetro da hélice. Daí, dá para fazer uma tabelinha com essas distâncias para os ângulos de 30º e 45º de cada passo e usá-la para todos os diâmetros.

Para ilustrar, estou montando uma hélice de diâmetro 4" por 5" de passo, com 12,5% de corda e cubo de 1/2", que é o que tenho cubo e pás prontos.

Para passo de 5", os raios são: 30º: 3,50cm e 45º: 2,02cm. Como o centro da pá fica no raio 2,54cm, o mais próximo do centro é o ângulo de 45º.

Para ajustar o ângulo uso um gabarito simples feito com sobras de balsa e ciano, para o gabarito de ângulo uso plástico transparente plano.

Fazendo o gabarito:
- sobre uma placa de madeira maior que a hélice, cole um bloquinho de vareta para apoiar o cubo, o bloco deve ser menor que o cubo e grande o suficiente para evitar que a placa impeça o movimento da pá para acertar o ângulo - faça uma linha perpendicular ao bloco e passando pelo seu centro - trace linhas perpendiculares à anterior, no centro do bloco, no raio onde se vai ajustar o passo e no final da pá, considerando a que passa pelo centro do bloco como estação zero.
- prenda um alfinete no centro do bloco (intersecção das linhas), corte a cabeça, acerte o esquadro, monte o cubo no alfinete e meça a distância do furo de montagem da pá até à placa.
- sobre um pedaço de chapa de balsa, trace uma linha perpendicular a uma das faces e uma linha paralela a essa face à distância medida no ítem anterior.
- Corte a chapa de balsa e cole rente à linha do final da pá e alinhada com a linha que passa pelo centro do cubo - cole também um pedaço de balsa rente à marca onde se vai ajustar o passo, como mostrado.

Feito o gabarito, é montar as pás.

Montagem das pás:
- Monte uma das pás no cubo, e encoste a ponta da pá na placa de encosto do final da pá, de forma que a linha do eixo marcada na pá fique alinhada com a intersecção das duas linhas da placa - lixe um pouco o pino se o diâmetro da hélice estiver maior e alargue um pouco o furo do cubo se não conseguir o alinhamento. Encoste o gabarito de ângulo na placa de posicionamento e ajuste o ângulo da pá, de modo que esta fique encostada no gabarito sem forçar. Quando a pá estiver encostada no gabarito de ângulo e simultâneamente o eixo estiver na posição correta, fixe a pá no cubo com uma gota de ciano.
- Repita o procedimento para a outra pá.
- A hélice está na configuração final, mas a fixação das pás está fraca.
- Fixe permanentemente as pás no cubo usando uma pequena quantidade de epoxi.

Ajustadas e coladas as pás, a hélice está pronta para usar. Alcool isopropílico remove as linhas que foram traçadas nas pás - eu ainda costumo marcar no cubo da hélice o diâmetro e o passo, para evitar esquecer no futuro.

Bons vôos!
Anexos
Fim.jpg
Fim.jpg (33.29 KiB) Exibido 16566 vezes
Montagem - Hélice acabada.jpg
Montagem - Hélice acabada.jpg (19.74 KiB) Exibido 16567 vezes
Montagem - Ajuste e colagem da pá.jpg
Montagem - Ajuste e colagem da pá.jpg (29.84 KiB) Exibido 16569 vezes
Montagem - Gabarito.jpg
Montagem - Gabarito.jpg (30.97 KiB) Exibido 16571 vezes
Sempre dá para melhorar alguma coisa...
Avatar do usuário
oldbox
membro
Mensagens: 340
Registrado em: Sex Dez 08, 2006 1:12 am

Mensagem por oldbox »

[quote:04f71789aa="EU"]Isto esta cada vez melhor! :D
Uma verdadeira aula ! :shock:

Parabéns ricardo esta muito bom este tutorial ! 8)

Abraço Osmar.[/quote:04f71789aa]

Faço minhas as "minhas" palavras :D a didática é o ponto mais forte deste tutorial.
É possivel fixá-lo senhores moderadores ?

Osmar.
“As vezes ouço passar o vento; e só de ouvir o vento passar, vale a pena ter nascido.” Fernando Pessoa.
Avatar do usuário
Felype Rocha
membro
Mensagens: 2287
Registrado em: Seg Ago 06, 2007 3:59 pm
Localização: Cerquilho SP
Contato:

Mensagem por Felype Rocha »

já mandei uma mp pro Pitoco mais nada resposta.
tudo que sobe, desce.
mas do chão não passa.
Responder