У палёце выходзіць з ладу валаконная сувязь беспілотніка, і першае пытанне амаль заўсёды тычыцца гатунку валакна. Ці сапраўды гэта быў G.657.A2? Пастаўшчык адправіў што-небудзь танней?
Гэтае пытанне рэдка вядзе куды-небудзь, таму што ступень выгібу вызначае, колькі святла вытрымлівае шчыльны выгіб. У ім нічога не сказана пра тое, ці вытрымае шкло пасля таго, як яго хутка знялі з шпулькі. Парушэнне выплат - гэта механічная падзея, і спецыфікацыі, якія гэта прадказваюць, звычайна цалкам адсутнічаюць у размове.
У гэтым кіраўніцтве распавядаецца пра тое, дзе валакно на самай справе выходзіць з ладу, як прачытаць лічбу трываласці на разрыў, не ўвёўшы яе ў зман, чаму канструкцыя шпулькі важная не менш за валакно, і што напісаць у спецыфікацыі, каб наступную партыю можна было судзіць па чымсьці канкрэтным.
Хуткі адказ: Тры лічбы, якія вырашаюць, ці захаваецца ваша валакно
| Нумар | Што гэта вам кажа | Тыповае значэнне для голага валакна класа FPV |
|---|---|---|
| Узровень тэсту Proof | Напружанне экранавання кожны метр, пройдзены падчас вытворчасці | ~100 кпсі (≈ 8,5–9,2 пн 125 ашалёўка мкм) |
| Трываласць на разрыў | Нагрузка, пры якой валакно фактычна разрываецца | ~50 N тыповы; 55–60 Н для палепшаных версій |
| Напружанне выплат | Нагрузка, якую дае шпулька пры размотванні на хуткасці палёту | Не публікаваўся нікім — трэба праверыць |
Трэці нумар - той, які заканчвае палёты, і гэта той, які не змяшчае табліцу дадзеных. Паходзіць ад канструкцыі шпулькі, спосаб намотвання і хуткасць разгону беспілотніка, не ад спецыфікацыі валакна.
Калі вы чытаеце тут толькі адно: валакно з выдатнай трываласцю на разрыў на дрэнна накручанай шпульцы ўсё роўна зламаецца. Шпулька не ўпакоўка.
Там, дзе Drone Fiber на самай справе не працуе
Збоі ў выплатах можна падзяліць на чатыры механізмы. Яны патрабуюць розных выпраўленняў, і стаўленне да іх як да адной праблемы - вось чаму адна і тая ж няўдача паўтараецца.
Статычны разрыў
Валакно выцягваецца за мяжу расцяжэння ў адным выпадку - зачапленне за перашкоду, рэзкая змена кірунку, фіксатар на планеры. Нагрузка перавышае парог разрыву, і сувязь імгненна разрываецца.
Гэта механізм, які людзі ўяўляюць, і гэта найменш распаўсюджаны з чатырох.
Дынамічны разрыў выплат
Напружанне нарастае, пакуль валакно раскручваецца. Шпулька, якая вызваляецца нераўнамерна, пласт, які зачапляецца за той, які знаходзіцца пад ім, паскарэнне больш хуткае, чым зграя можа пракарміць - кожны рухае напружанне ўверх, і шкло выходзіць з ладу пры любой нагрузцы, якую яно дасягае, якая можа быць значна ніжэй за намінальную трываласць, калі ў гэтай кропцы з'явіцца дэфект.
Гэта дамінуючы рэжым адмовы ў палёце, і гэта кіруецца шпулькай значна больш, чым валакном.
Пашкоджанні ад ізаляцыі і трэння
Валакно трэцца аб край шпулькі, выхад з жылля, ці сябе. Пакрыццё зношваецца, шкляная паверхня набірае мікраскапічныя пашкоджанні, і сіла падае лакальна. Разрыў можа адбыцца праз некалькі хвілін у месцы, якое выглядае нічым не характэрным.
Пашкоджанне ад трэння кумулятыўнае і нябачнае, што робіць яго самым цяжкім механізмам для дыягностыкі пасля факту.
Зблытванне і самазабруджванне
Валакно закідваецца назад, ловіць планер, або ўтварае вузел, калі здымаецца з упакоўкі. Вузел у аптычным валакне канцэнтруе напружанне ў радыусе, значна меншым за любы, які дазваляе клас, і там ламаецца.
чаму “яно зламалася” амаль ніколі не з'яўляецца праблемай адзнакі
Тры з гэтых чатырох механізмаў вызначаюцца барабанам і профілем палёту. Чацвёрты — статычны разрыў — залежыць ад трываласці на разрыў, і трываласць на разрыў не тое, штонеадчувальны да выгібу гатунак апісвае. А1 і А2 экраніраваны на аднолькавым механічным узроўні і адрозніваюцца оптыкай выгібу.
Такім чынам, калі пастаўшчык пацвярджае, што валакно сапраўды A2, і паломка працягваецца, гэта чаканы вынік, не супярэчнасць. Каб даведацца, як працуе прывязаная архітэктура і колькі вам гэта каштуе, глядзіце наш гід павалаконна-аптычны беспілотнік FPV.
Як прачытаць лік трываласці на разрыў
Вось практычная праблема. Два пастаўшчыкі называюць трываласць на разрыў. Адзін кажа 50 Н, кажа іншы 500 Н. Другі выглядае ў дзесяць разоў мацней.
Вельмі часта яна зусім не мацнейшая — яна вымярае нешта іншае. Лічба расцяжэння бессэнсоўная, пакуль вы не ведаеце пра яе тры рэчы.
Пытанне 1: Што было праверана?
Голая абалоніна, шчыльна буферызаванае валакно і кабельнае валакно - гэта тры розныя прадукты з трыма рознымі сіламі.
| Што правяраецца | Што нясе нагрузку |
|---|---|
| Голая абалоніна (245 мкм або 200/242 шкло з пакрыццём мкм) | Само шкло |
| Шчыльнабуферное валакно | Шкло плюс буферны пласт |
| Кабельнае валакно | Арамідная пража, FRP або сталёвыя трывалыя элементы - шкло амаль не нясе гэтага |
Кабельная канструкцыя можа быць ацэненая ў сотнях ньютанаў, таму што арамідная нітка нясе нагрузку. Гэтая лічба рэальная для кабеля, і не мае дачынення да голага валакна на барабане беспілотніка.
Хуткая праверка: калі фігура расцяжэння з'яўляецца побач са словамі, такімі як арамід, сілавы член, або ўзмоцнены, гэта апісанне кабеля. Голае валакно не мае ніводнага з гэтых кампанентаў. Калі старонка з голым валакном цытуе трываласць, якая можа зыходзіць толькі ад узмоцненай канструкцыі, нумар і тавар не супадаюць.
Пытанне 2: Як гэта было праверана?
Праверка і трываласць на разрыў - розныя вымярэнні, і разрыў паміж імі досыць вялікі, каб выглядаць як памылка, калі гэта не так.
- Доказны тэст — кожны метр валакна падчас вытворчасці падвяргаецца вызначанай нагрузцы. Усё, што не працуе, выдаляецца. Гэта парог адбору, не рэйтынг трываласці.
- Трываласць на разрыў — нагрузка, пры якой валакно разрываецца, звычайна паведамляецца як размеркаванне Вейбула, таму што трываласць шкла з'яўляецца статыстычнай, а не адным значэннем.
У наступным раздзеле распавядаецца, чаму яны адрозніваюцца прыкладна ў шэсць разоў.
Пытанне 3: Якая адзінка?
Трываласць валакна выяўляецца ў ньютанах, Gpa або kpsi у залежнасці ад табліцы дадзеных, дзякуючы чаму характарыстыкі выглядаюць непараўнальна, калі гэта не так. Усе трое свабодна канвертуюцца, таму што напружанне - гэта сіла, падзеленая на плошчу папярочнага перасеку.
Для стандарту 125 ашалёўка мкм:
А=старр2=стар×(62.5×10−6)2=1,227×10−8 м2
Сіла(Н)=Стрэс(Па)×А1 ГПа=145 кпсі
Які дае:
| стрэс | Прымусіць 125 ашалёўка мкм | Раўназначны |
|---|---|---|
| 0.69 ГПа | 8.5 Н | 100 кпсі |
| 3.20 ГПа | 39.3 Н | 464 кпсі |
| 4.00 ГПа | 49.1 Н | 580 кпсі |
І наадварот:
| Сіла | стрэс | Раўназначны |
|---|---|---|
| 9.0 Н | 0.73 ГПа | 106 кпсі |
| 50 Н | 4.07 ГПа | 591 кпсі |
| 60 Н | 4.89 ГПа | 709 кпсі |
Трымайце гэты першы пастаянны, і вы зможаце самастойна пераўтварыць любыя характарыстыкі трываласці валакна.
Спрацаваны прыклад: чытанне сапраўднай табліцы дадзеных
Вазьміце спіс дадзеных голага валакнаProof Test ≥ 9.0 N / ≥ 100 kpsi і, у іншым месцы на той жа старонцы, загалоўная лічба ў некалькі сотняў ньютанаў.
Запусціце тры пытанні:
- Што было праверана? Лінія выпрабаванняў - голае валакно. Лічба ў некалькі сот ньютанаў 125 Мкм шкла пераўтворыцца ў дзесяткі ГПа — вышэй за тэарэтычную трываласць кремнезема. Гэта не можа апісаць голае валакно, такім чынам, гэта апісанне ўзмоцненай канструкцыі.
- Як гэта было праверана? 9.0 N - парог адбору. Лічба загалоўка, да чаго б ён ні належаў, гэта разрыўная нагрузка. Розныя вымярэнні.
- Якая адзінка? Абодва ў ньютанах, таму адзінкі не з'яўляюцца разыходжаннем.
Дзве лічбы на адной старонцы, апісанне двух розных прадуктаў. Ні тое, ні другое не абавязкова ілжывае - але яны не супастаўныя, і толькі адзін з іх - гэта валакно, якое ідзе на вашу катушку.
Зрабіце гэта перад параўнаннем цытат, і параўнанне стане магчымым. Прапусціце яго, і вы выбераце нумар, які апісвае кабель, які вы не купляеце.
Доказ тэсту супраць трываласці на разрыў
Што на самой справе дае тэставанне
Праверка выцягвае ўсю даўжыню валакна да пэўнага напружання падчас вытворчасці. Яе мэта - ліквідацыя, не кваліфікацыя: любая кропка, дастаткова слабая, каб выйсці з ладу пры гэтым стрэсе, ламаецца на заводзе, а не ў вашай барабане.
А 100 таму тэст kpsi гарантуе падлогу. Кожны метр уцалеў 0.69 ГПа, прыкладна 8.5 Н. Гэта не азначае, што валакно ламаецца крыху вышэй.
Чаму дзве лічбы адрозніваюцца прыкладна ў шэсць разоў
Фактычная трываласць на разрыў значна перавышае ўзровень скрынінга. Наша валакно A2 вызначае ≥ 4.00 ГПа ў 50 % Верагоднасць Вейбула — каля49 Н — з тыповымі значэннямі вакол50 Н, і палепшаныя версіі, вымераныя ў55–60 Н.
Такім чынам, тое ж валакно законна нясе a 100 Kpsi тэставы рэйтынг і трываласць на разрыў ~50 Н. Суадносіны каля5.9×, і ён распрацаваны ў:
| Значэнне | Роля | |
|---|---|---|
| Доказны тэст | ~8,5 пн (100 кпсі) | Экранная падлога — кожны пройдзены метр |
| Трываласць на разрыў | ~50 пн (4.07 ГПа) | Тыповая нагрузка на разрыў |
| Палепшаная трываласць на расцяжэнне | 55–60 Н | Вымерана на палепшаных версіях |
Чытанне першай лічбы як другой робіць валакно ў шэсць разоў слабейшым, чым ёсць. Чытанне другога як першага робіць парог адбору выглядаць як гарантыя прадукцыйнасці. Абедзве памылкі рэгулярна з'яўляюцца ў дыскусіях аб закупках.
Што гэта значыць для вашай спец: папрасіць абодвух. Праверачны тэст паказвае вам вытворчасць; трываласць на разрыў паказвае працоўны запас.
Дызайн шпулькі: Чаму ўнутраная абмотка мае значэнне
Спецыфікацыя валакна ўсталёўвае верхнюю мяжу таго, што злучэнне можа выжыць. Бабіна вырашае, колькі маржы вы на самой справе атрымаеце.
Унутраная супраць знешняй абмоткі
Вонкавая абмотка пакідае валакно на вонкавым боку корпуса шпулькі, падвяргаецца корпусу, планер і ўсё, што беспілотнік праносіцца міма. Кожны адкрыты паварот - гэта патэнцыйная кропка ізаляцыі.
Унутраная абмотка захоўвае валакно ўнутры корпуса падчас вызвалення. Пакет абаронены ад вонкавага кантакту, і валакно выходзіць праз кантраляваны шлях выхаду, а не адслойваецца ад адкрытай паверхні.
Механізм просты: менш знешніх кропак кантакту, менш трэння, менш месцаў для зачаплення валакна падчас дынамічнага вызвалення. Гэта найбольш важна ў рэжыме няўдачы, які выклікае датэрміновае завяршэнне большасці рэйсаў — дынамічны перапынак у выплатах, дзе скокі напружання адбываюцца ад нерэгулярнага вызвалення, а не ад адной перашкоды.
Матэрыял і вага шпулькі
Маса шпулькі нясецца за ўвесь рэйс, таму ён канкуруе непасрэдна з батарэяй і карыснай нагрузкай.
3Корпусы з ABS з D-друкам падыходзяць для гэтага прымянення па прычынах, якія велізарныя: геаметрыю можна падагнаць пад канкрэтны планер, і змены не патрабуюць новага інструмента. Гэта робіць іх добра прыдатнымі для стварэння прататыпаў і зборак для канкрэтнай платформы. Ліццё пад ціскам становіцца больш эканамічным пры вялікіх аб'ёмах, за кошт часу выканання інструментаў і блакіроўкі канструкцыі.
Інжынерны момант у тым, што геаметрыя шпулькі - дыяметр ствала, адлегласць паміж фланцамі, шлях выхаду — гэта зменная дызайну, якая павінна быць узгоднена з платформай, не прымаецца ў якасці запасаў пастаўшчыка.
Смалянае пакрыццё і трэнне
Дадатковы пласт смалы на раневым пакете памяншае трэнне паміж суседнімі віткамі і дадае пэўную абарону падчас працы. Гэта таксама дадае масы.
Ці варта гэта вагі, залежыць ад платформы. Агрэсіўныя профілі паскарэння, дзе трэнне паміж пластамі, хутчэй за ўсё, прывядзе да ўсплёску напружання, карысць больш за ўсё. Павольнае кантраляванае разгортванне можа не спатрэбіцца. Спытайцеся ў пастаўшчыка, што ён рэкамендуе для вашага канкрэтнага профілю хуткасці, а не разглядае гэта як універсальнае абнаўленне - і звярніце ўвагу, што памяншэнне дыяметра пакрыцця, што змяняе як шчыльнасць пакета, так і вагу, ўзаемадзейнічае з гэтым рашэннем.
Хуткасць выплат і акно напружання
Кожная шпулька мае дыяпазон хуткасцей, у межах якога валакно вызваляецца чыста. Пад ім, слабіну можа назапашвацца і цыкл. Над ім, напружанне расце, пакуль што-небудзь не атрымаецца.
Гэта акно з'яўляецца ўласцівасцю зборкі - валакна, звілісты ўзор, геаметрыя барабана і шлях выхаду разам - вось чаму ніякая табліца дадзеных валакна не можа сказаць вам, што гэта такое. Яго трэба вымяраць на сапраўднай ўпакоўцы.
Як гэта ўсталяваць:
- Запусціце выплату на лаўцы ў запланаваным дыяпазоне хуткасцей, з усталяванай катушкай, як гэта будзе на самалёце.
- Сачыце за двума прыкметамі адмовы: ваганні або рыўкі (лоўля пласта) і млявае назапашванне (выпускаючы хутчэй, чым рухаецца беспілотнік).
- Звярніце ўвагу на хуткасць з'яўлення любога з іх. Ваша аперацыйная столь знаходзіцца пад ім, з запасам.
- Паўтарыце пасля любой змены геаметрыі барабана, спосаб намотвання, дыяметр пакрыцця або даўжыня валакна.
Агрэсіўнае паскарэнне - найбольш распаўсюджаны спосаб перавысіць акно ў палёце. Профіль, які працуе на ўстойлівым ўздыме, можа выйсці з ладу пры хуткім ад'ездзе, і гэтая розніца не будзе адлюстроўвацца ні ў адной спецыфікацыі - толькі на лаўцы.
Таксама мае дачыненне да стмінімальны радыус выгібу зграя навязвае: шчыльна накручаная катушка ўтрымлівае валакно каля мяжы выгібу на працягу ўсяго палёту, не толькі ў момант вызвалення.
Даўжыня, Вага і час палёту
Даўжыня барабана - гэта трохбаковы гандаль, і аптымізацыя любой адной зменнай каштуе вам двух іншых.
- Больш абалоніны азначае большую патэнцыйную далёкасць і больш цяжкі пакет.
- Больш цяжкі пакет азначае скарачэнне часу палёту і памяншэнне грузападымальнасці.
- Меншы час палёту азначае, што дасягальны меншы з гэтага тэарэтычнага дыяпазону.
За межамі пэўнай даўжыні дабаўленае валакно не можа выкарыстоўвацца ў межах пакінутай трываласці, таму практычны адказ заключаецца ў тым, каб памер барабана адпавядаў радыусу вашай місіі плюс маржа, а не да максімуму, які можа падняць платформа.
Дыяметр пакрыцця таксама ўваходзіць сюды. Паменшанае пакрыццё павялічвае даўжыню той жа шпулькі пры меншай вазе, за кошт больш тонкага ахоўнага пласта і іншых паводзін пры звароце. Ці варты гэты гандаль, залежыць ад платформы і ад таго, наколькі важна валакно перад палётам - механічныя характарыстыкі валакна з паменшаным пакрыццём трэба запытваць спецыяльна, а не меркаваць са стандартнай табліцы даных..
Што змясціць у спецыфікацыі
Большасць спецыфікацый валакна для беспілотнікаў апісваюць валакно і прыпынак, што пакідае часткі, якія вызначаюць працягласць выплаты, цалкам на меркаванне пастаўшчыка. Гэтыя радкі дазваляюць правяраць партыю.
Абалоніна
- Марка валакна і катэгорыя ITU-T, якой яна адпавядае
- Дыяметр пакрыцця, сказана прама (200/242 мкм або 245 мкм — не пакідайце гэта маецца на ўвазе)
- Узровень тэсту Proof, у kpsi або N, з указанай адзінкай
- Трываласць на разрыў, паказваецца асобна ад тэсту, з асновай вымярэння (тыповы, або ўзровень верагоднасці Вейбула)
- Згасанне на працоўных даўжынях хваль
Катушка
- Спосаб намотвання: ўнутраны або знешні
- Reel material and total wound weight
- Fiber length per reel, with tolerance
- Reel geometry: barrel diameter and exit path configuration
- Resin coating: required, неабавязковы, or not required
Verification
- Per-reel OTDR trace and attenuation record
- Pay-out test evidence at your intended speed range
- Batch traceability from reel to fiber lot
Two clauses worth adding explicitly:
Tensile strength shall be stated for bare fiber, not for a cabled or reinforced construction.
Proof test level and tensile strength shall be reported as separate values.
Those two lines make it impossible to answer your specification with a number that describes something you are not buying.
How to Verify Before Acceptance
On documentation. Request the per-reel OTDR trace and attenuation record. OTDR паказвае згасанне па ўсёй даўжыні і выяўляе кропкавыя разрывы, якія немагчыма ўлавіць адным скразным вымярэннем. Праверце, ці адпавядае след атрыманай вамі катушцы, не да серыйнага ўзору.
На самой катушцы. Агледзіце вецер перад мантажом. Шукайце перакрыжаваныя пласты, нераўнамернае нацяжэнне паміж пластамі, і любая кропка, дзе валакно прылягае да вострага краю. Відавочна нерэгулярны вецер будзе плаціць нерэгулярна.
На лаўцы. Запусціце тэст выплат з папярэдняга раздзела перад першым палётам, не пасля першай няўдачы. Гэта адзіны тэст, які адпрацоўвае фактычны механізм спынення палётаў, і гэта каштуе аднаго барабана вашага ўласнага часу, а не аднаго самалёта.
Па партыях. Захоўвайце запісы OTDR. Калі здараецца няўдача, розніца паміж барабанам, які адпавядае спецыфікацыям, і барабанам, які не адпавядае, бачная, толькі калі ў вас ёсць папярэднія запісы для параўнання.
Fibconet пастаўляе неадчувальныя да выгібу голыя валакна і барабаны для грамадзянскай і прамысловай сувязі - рэагаванне на надзвычайныя сітуацыі, інспекцыя прамысловага БПЛА, пошук і выратаванне, і часовае разгортванне сеткі. Узровень на расцяжэнне, дыяметр пакрыцця, смалянае пакрыццё, Дызайн барабана і справаздачнасць OTDR для кожнага барабана вызначаюцца для кожнай платформы; бачыць G657A2 FPV валакно беспілотніка на 3D-друкаванай катушцы з ABS для спецыфікацый матэрыялаў, або дашліце нам свае параметры платформы і дыяпазон хуткасці выплат, і наша каманда інжынераў разгледзіць іх у адпаведнасці з вымеранымі дадзенымі валакна.
