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calculo de un avion: calculo de un aeromodelo paso 4


Determinar el Motor y el Kv.

El calculo, sin ser cientificamente correcto es el de encontrar el Kv. para el motor, que consiste de multiplicar la RPM * 100 entre la eficiencia más 2-5 puntos adicionales. El total entre el voltaje a utilizar.

En este ejemplo. Que buscamos 9954 rpm. A 70% de eficiencia más 5 puntos . Lo multiplicamos por 100 y lo dividimos entre 75, luego entre 21. Nos daria un Kv de 632. Y entre 85% nos daria un Kv. de 557. Por lo tanto necesitamos un motor con un KV. Entre este rango.

Existe una regla, que dice que un motor debe pesar por lo menos 1oz. Por cada 100 Vatios de entrada. Pero para motores con helice grande seria mejor considerar un máximo de 85 Vatios por oz.

Entonces necesitaremos un motor a 70% de eficiencia que pese por encima de 7.75oz. (219 gramos) con un kv de 632.
Y a 80% de eficiencia que pese 6.77oz (193 gramos), con kv de 557.

Un motor con el 80% de eficiencia debera soportar. Un minimo de 576Vatios.
Un motor con el 70% de eficiencia debera soportar. Un minimo de 659 Vatios.

Para hacer el mismo trabajo.
Claramente se ve una desventaja por usar un motor de poca eficiencia.

A la hora de seleccionar el motor dentro del rango obtenido. El más apropiado, sera el de menor peso y de mayor eficiencia.


Entiendo que este metodo no es totalmente correcto. Pero es muy sencillo y fácil.
además nos da una muy buena aproximacion a la realidad.

Seleccionando el motor adecuado con ayuda de una hoja excel

Tratando de hacer mucho más fácil este proceso; esta hoja Excel, nos permitira seleccionar el Motor para nuestro avion.

Esta hoja requiere 7 decisiones, las cuales nos proporcionaran el exito o el fracaso en la seleccion del motor.

Estas decisiones están marcadas en la hoja de Excel, 4 en cuadros azul cielo.

Necesita 3 datos sobre el modelo. están en cuadros amarillos.

Dos datos adicionales dependiendo de la marca del motor que se quiera usar.

Al final. El programa nos dira las caracteristicas de peso y Kv del motor a usar, las RPM , la helice, la bateria, los amperios necesarios y el tiempo de vuelo estimado.

El orden a seguir sera el siguiente:

Primera Etapa.

Velocidad de Perdida. Casilla amarilla en B14.
Conociendo el modelo, superficie de ala y peso estimado de vuelo. Se calcula la velocidad de perdida en Millas por Hora.
Aqui se utiliza el programa de moto calc. Y este nos proporcionara el dato exacto.
(el procedimiento lo publicare en otro post.)

Factor. Casilla azul B15.
Conociendo la velocidad de perdida lo multiplicamos por un factor, para considerar la velocidad máxima del modelo. 2.5 a 3.5 es apropiado. Pero depende de las preferencias de cada uno.

Pitch Speed. Casilla verde B16.
Velocidad de la helice a determinadas RPM. Depende del paso de la helice. Y en esta fila están de 3 hasta el 11. también es un valor resultante de la velocidad del modelo y las RPM marcadas serian las necesarias para conseguir la velocidad del modelo.

Model Speed. Casilla verde B17.
La Velocidad de perdida multiplicada por el factor. Nos da la velocidad del modelo. Que seria totalmente acelerado en línea recta y con las RPM marcadas en Pitch speed.
(La velocidad del modelo varia con el tipo de modelo y su peso. Aqui es un estimado de 83% del Pitch speed.)

Vatios por Lb. Casilla azul B19.
Este valor es subjetivo y depende exclusivamente de uno decidirlo. Aunque por lo general para volar Sport y muy parecido a uno de glow, se utilizan 100Vatios por libra.
Para aplicaciones 3D es más alto 120-150. pero ahi influye enormemente el empuje contra velocidad. Y eso se vera más tarde.

Peso del avion Casilla Amarilla B20.
Peso estimado del modelo, incluyendo baterias y motor. Este dato tiene que ser calculado o estimado utilizando toda la informacion disponible del modelo. Si se trata de un avion de glow. Se puede considerar el peso máximo sugerido por el fabricante y posiblemente agregarle un 15%.

Vatios de entrada. Casilla Verde B21
Los vatios de entrada se utilizan dos veces. En esta casilla es el resultante de el peso del avion y los vatios por libra que queremos usar. En otras palabras para un avion de 2 libras de peso necesitaremos 200 vatios.

Vatios de salida. Casilla Verde B22.
Conociendo los Vatios de entrada, automaticamente el programa nos da los Vatios de salida a 70% de eficiencia del motor. El valor de 70% es generico y puede variar según el motor que se utilice.
El Valor en Vatios de salida se tiene que aparear con una Helice a las RPM antes encontradas y eso nos dira que tamaño de helice podemos utilizar. Aqui se pueden dar casos en que se pueden utilizar varios tamaños de helice a diferentes angulos de pitch. Y sera una preferencia escoger la helice.
Para este proceso nos apoyaremos en el programa de Drive calc.

Todos los valores de RPM nos daran la velocidad del modelo que queremos. Pero dependiendo el tamaño de la helice nos dara la potencia que andamos buscando. Aqui puede coincidir con diferentes helices y sera algo personal escoger la que más nos agrade.

hoja 1

Segunda Etapa.

RPM revoluciones por Minuto. Casilla azul B27.
En este cuadro se ponen las RPM seleccionadas anteriormente.

diámetro y paso de Helice. Casillas azules B28 y B29.
Estos cuadros los alimentamos con los datos de la helice seleccionada. Y al multiplicarse por las RPM nos da en C27 y C28 la velocidad de la helice y en D27 y D28. La velocidad del modelo. Dato que se esta repitiendo.

Vatios out. Casilla Amarilla B30.
Este dato se obtuvo de Drive calc al seleccionar la helice apropiada.

Bateria Ma. Casilla azul B31.
Conociendo los datos de potencia ponemos una capacidad de bateria a discrecion.
Al final se ajusta a nuestras necesidades y procurando unos 6 miin. De vuelo.

Voltaje. Casillas verdes l B32, C32, D32, E32.F32.
Es el voltaje con carga que dan las baterias lipo. Y se utiliza en multiplos de 3.5 V.
122 vatios por celda es muy apropiado y probablemente más economico. Es mejor utilizar más celdas con más voltaje, que aumentar el amperaje por encima de 35A. (esto es cuestion de preferencias)

Eficiencia. Casilla rosa G51-J70.
De preferencia utilice los datos de la tabla rosa y que coincida con la marca del motor o 70 y 70 para algo generico.

Vatios/oz. Casilla azul B35.
Se le alimenta con los vatios que uno desea consumir por oz. De peso del motor. Normalmente seria de 57 hasta 85. forzando más al motor con los numeros altos. Y solo recomendado para motores de velocidad y con muy buena ventilacion. Algunos motores suelen pasar de 100.

Vatios In. Casilla verde B36.
De acuerdo a los datos alimentados en casillas B30, B33 y B34, obtenemos la potencia de entrada. Que sera la que suministre la bateria. Y sera lo más cercano a los vatios por libra multiplicado por las libras que pese el modelo.

amperios Casilla Verde B37, C37, D37, E37, F27.

Los amperios que consumira el motor a máxima aceleracion. Cada casilla lo representa a un voltaje diferente. Los amperios en B37 son el resultado de los volts en B32. C37 de c32 y así sucesivamente.

Motor Kv. Casilla verde B40 hasta F40..
El Motor debe de tener el Kv. Lo más cercano a este dato. Y solo se usara el dato de la casilla que corresponda al del voltaje utilizado. Todos los demás son incorrectos.
Cuando seleccionamos 2s se utiliza el dato de C46. y así sucesivamente.

Peso minimo. Y máximo. Casilla verde C43, C44, F43, F44.
Este dato sera el peso del motor. En el caso de un Brushless outrunner. Y se debe mantener entre los dos datos. Siendo muy critico para la vida del motor utilizar por debajo del peso minimo.

hoja 2

Al Final en la Tercera etapa. Desde A60 hasta G85. Tenemos un resumen de todos los datos obtenidos. Y son automaticos con la excepcion de los datos de casillas amarillas.

hoja 3

Para poderlo utilizar es necesario descargar el archivo zip incluido, que viene con los datos de un Avistar 40.
Calculo de Modelos con A123 avistar 40
Calculo de Modelos con lipo avistar 40




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