چرا فیبر هواپیمای بدون سرنشین FPV در حین پرداخت می شکند؟

اتصال فیبر پهپاد در پرواز از کار می افتد, و اولین سوال تقریبا همیشه در مورد درجه فیبر است. واقعا G.657.A2 بود؟? آیا تامین کننده چیزی ارزان تر ارسال کرده است؟?

این سوال به ندرت به جایی می رسد, زیرا درجه خمشی تعیین می کند که چه مقدار نور در یک خم تنگ باقی می ماند. هیچ چیزی در مورد اینکه آیا شیشه در اثر کنده شدن با سرعت از قرقره جان سالم به در می برد یا خیر نمی گوید. شکست پرداخت یک رویداد مکانیکی است, و مشخصاتی که آن را پیش بینی می کند معمولاً به طور کامل در گفتگو وجود ندارد.

این راهنما جایی را پوشش می دهد که فیبر در واقع از کار می افتد, چگونه یک عدد مقاومت کششی را بخوانیم بدون اینکه توسط آن گمراه شویم, چرا ساخت قرقره به اندازه فیبر اهمیت دارد, و چه چیزی را در یک مشخصات بنویسیم تا بتوان دسته بعدی را بر اساس چیزی مشخص ارزیابی کرد.

پاسخ سریع: سه عددی که تعیین می کنند آیا فیبر شما زنده می ماند یا خیر

شماره سوم عددی است که به پروازها پایان می دهد, و این موردی است که هیچ دیتاشیت حاوی آن نیست. از ساخت قرقره می آید, روش سیم پیچی و سرعت شتاب پهپاد, نه از مشخصات فیبر.

اگر فقط یک چیز را اینجا بخوانید: یک الیاف با استحکام کششی عالی روی یک قرقره که به شدت زخم شده است، همچنان می شکند. قرقره بسته بندی نمی شود.

جایی که فیبر هواپیمای بدون سرنشین واقعاً از کار می افتد

خرابی های پرداخت به چهار مکانیسم تقسیم می شوند. آنها خواستار اصلاحات مختلف هستند, و در نظر گرفتن آنها به عنوان یک مشکل، دلیل تکرار همان شکست است.

شکست استاتیک

فیبر در یک رویداد فراتر از حد کششی خود کشیده می شود - یک مانع روی یک مانع, تغییر جهت ناگهانی, گیر در بدنه هواپیما. بارگذاری از آستانه شکست عبور می کند و پیوند فوراً از بین می رود.

این مکانیزمی است که مردم تصویر می کنند, و از بین این چهار کمترین رایج است.

وقفه پرداخت پویا

در حالی که فیبر باز می شود، کشش ایجاد می شود. قرقره ای که به طور ناهموار آزاد می شود, لایه ای که در زیر آن گیر می کند, شتابی سریعتر از آن چیزی که بسته می تواند تغذیه کند - هر کدام کشش را به سمت بالا هدایت می کند, و شیشه با هر باری که برسد از کار می افتد, که در صورت بروز نقص در آن نقطه می تواند بسیار کمتر از قدرت نامی خود باشد.

این حالت شکست غالب در پرواز است, و بیشتر توسط قرقره کنترل می شود تا فیبر.

آسیب سایش و اصطکاک

فیبر به لبه قرقره ساییده می شود, خروجی مسکن, یا خودش. پوشش می پوشد, سطح شیشه آسیب میکروسکوپی را دریافت می کند, و قدرت به صورت موضعی کاهش می یابد. وقفه ممکن است دقایقی بعد در جایی اتفاق بیفتد که غیرقابل توجه به نظر برسد.

آسیب اصطکاک تجمعی و نامرئی است, که آن را به سخت ترین مکانیسم برای تشخیص بعد از واقعیت تبدیل می کند.

درهم پیچیدگی و خود گندیدن

فیبر به خودش حلقه می زند, بدنه هواپیما را می گیرد, یا با جدا شدن از بسته، گره ایجاد می کند. یک گره در فیبر نوری استرس را در شعاع بسیار کمتر از هر چیزی که درجه اجازه می دهد متمرکز می کند, و آنجا می شکند.

چرا “شکست” تقریباً هرگز مشکل درجه نیست

سه مورد از این چهار مکانیسم توسط قرقره و مشخصات پرواز تعیین می شود. چهارم - شکست استاتیک - به استحکام کششی بستگی دارد, و استحکام کششی چیزی نیستدرجه حساس به خم شدن توصیف می کند. A1 و A2 در یک سطح مکانیکی غربال می شوند و در اپتیک خمشی متفاوت هستند.

بنابراین وقتی یک تامین کننده تایید می کند که فیبر واقعا A2 است و شکستگی ادامه می یابد, که نتیجه مورد انتظار است, تناقض نیست. برای پیش‌زمینه‌ای در مورد نحوه عملکرد معماری متصل و هزینه‌های آن, راهنمای ما را ببینیدپهپاد FPV فیبر نوری.

نحوه خواندن عدد مقاومت کششی

مشکل عملی اینجاست. دو تامین کننده استحکام کششی را نقل می کنند. یکی می گوید 50 ن, دیگری می گوید 500 ن. دومی ده برابر قوی تر به نظر می رسد.

اغلب اوقات به هیچ وجه قوی تر نیست - چیز دیگری را اندازه گیری می کند. یک شکل کششی تا زمانی که سه چیز در مورد آن بدانید بی معنی است.

سوال 1: آنچه مورد آزمایش قرار گرفت?

فیبر لخت, فیبر محکم بافر و فیبر کابلی سه محصول مختلف با سه قدرت متفاوت هستند.

یک ساختار کابلی را می توان در صدها نیوتن رتبه بندی کرد زیرا نخ آرامید بار را حمل می کند.. این عدد برای کابل واقعی است, و بی ربط به فیبر لخت در قرقره هواپیمای بدون سرنشین.

یک بررسی سریع: اگر یک شکل کششی در کنار کلماتی مانند آرامید ظاهر شود, عضو قدرت, یا تقویت شده, این یک کابل را توصیف می کند. فیبر لخت هیچ یک از این اجزا را ندارد. هنگامی که یک صفحه فیبر خالی قدرتی را ذکر می کند که فقط می تواند از یک ساختار تقویت شده ناشی شود, تعداد و محصول مطابقت ندارند.

سوال 2: چگونه آزمایش شد?

تست اثبات و مقاومت کششی اندازه گیری های متفاوتی هستند, و فاصله بین آنها به اندازه ای بزرگ است که در صورت عدم وجود خطا به نظر می رسد.

• آزمون اثبات - هر متر الیاف در حین ساخت تحت فشار مشخصی قرار می گیرد. هر چیزی که شکست بخورد حذف می شود. این یک آستانه غربالگری است, رتبه قدرت نیست.
• استحکام کششی - باری که در آن فیبر می شکند, معمولاً به عنوان توزیع Weibull گزارش می شود زیرا استحکام شیشه به جای یک مقدار واحد آماری است.

بخش بعدی به این موضوع می پردازد که چرا آنها تقریباً شش برابر تفاوت دارند.

سوال 3: چه واحدی?

قدرت فیبر به صورت نیوتن ظاهر می شود, GPa یا kpsi بسته به دیتاشیت, که باعث می شود مشخصات غیر قابل مقایسه به نظر برسند. هر سه آزادانه تبدیل می شوند, زیرا تنش نیرو تقسیم بر سطح مقطع است.

برای استاندارد 125 میکرومتر روکش:

$آ=صr^2=ص\times (62.5\times {10}^{-6}{)}^2=1.227\times {10}^{-8}{\text{متر}}^2$آ=صr2=ص×(62.5×10-6)2=1.227×10-8 متر مربع

$\text{زور(ن)}=\text{استرس(پا)}\times آ1\text{ GPa}=145\text{ kpsi}$زور(ن)=استرس(پا)×آ1 GPa=145 kpsi

که می دهد:

و برعکس:

اولین آن را ثابت نگه دارید و می توانید هر مشخصات قدرت فیبر را خودتان تبدیل کنید.

نمونه کار شده: خواندن یک دیتاشیت واقعی

یک لیست برگه داده فیبر خالی را در نظر بگیریدProof Test ≥ 9.0 N / ≥ 100 kpsi و, در جای دیگری در همان صفحه, رقم تیتر چند صد نیوتن.

سه سوال را اجرا کنید:

1. آنچه مورد آزمایش قرار گرفت? خط تست اثبات فیبر لخت است. یک رقم چند صد نیوتنی روی 125 شیشه میکرومتر به ده ها گیگا پاسکال - بالاتر از قدرت تئوری سیلیس تبدیل می شود. نمی تواند فیبر خالی را توصیف کند, بنابراین یک ساختار تقویت شده را توصیف می کند.
2. چگونه آزمایش شد? 9.0 N یک آستانه غربالگری است. رقم تیتر, به هر چه تعلق دارد, یک بار شکست است. اندازه گیری های مختلف.
3. چه واحدی? هر دو بر حسب نیوتن, بنابراین واحدها مغایرت ندارند.

دو شکل در یک صفحه, توصیف دو محصول متفاوت. هیچکدام لزوماً نادرست نیستند - اما قابل مقایسه نیستند, و تنها یکی از آنها فیبری است که روی قرقره شما می رود.

این کار را قبل از مقایسه نقل قول انجام دهید و مقایسه امکان پذیر می شود. از آن رد شوید و شماره ای را انتخاب خواهید کرد که نشان دهنده کابلی است که نمی خرید.

تست اثبات در مقابل مقاومت کششی

آزمایش اثبات واقعاً چه کاری انجام می دهد

آزمایش اثبات تمام طول فیبر را به تنش مشخصی در طول تولید می کشاند. هدف آن حذف است, صلاحیت نیست: هر نقطه ای که به اندازه کافی ضعیف باشد که در آن استرس شکست بخورد، در کارخانه به جای حلقه شما شکسته می شود.

آ 100 بنابراین تست اثبات kpsi کف را تضمین می کند. هر متر زنده ماند 0.69 GPa, تقریبا 8.5 ن. این بدان معنا نیست که فیبر درست بالای آن می شکند.

چرا این دو عدد تقریباً شش برابر تفاوت دارند

قدرت شکست واقعی بسیار بالاتر از سطح غربالگری است. فیبر A2 ما ≥ را مشخص می کند 4.00 معدل در 50 % احتمال وایبول - حدود49 ن - با مقادیر معمولی در اطراف50 ن, و نسخه های پیشرفته اندازه گیری شده در55-60 N.

بنابراین همان فیبر به طور قانونی حامل الف است 100 امتیاز تست ضد kpsi و مقاومت کششی ~50 نیوتن. نسبت در حدود است5.9×, و در طراحی شده است:

خواندن عدد اول به عنوان عدد دوم باعث می شود فیبر شش برابر ضعیف تر از آنچه هست به نظر برسد. خواندن دومی به عنوان اولی، آستانه غربالگری را مانند تضمین عملکرد به نظر می‌رسد. هر دو اشتباه به طور منظم در بحث های تدارکات ظاهر می شوند.

این برای مشخصات شما چه معنایی دارد: هر دو را بخواهید. تست اثبات کف تولید را به شما می گوید; استحکام کششی حاشیه کار را به شما می گوید.

طراحی قرقره: چرا سیم پیچ داخلی مهم است

مشخصات فیبر یک حد بالایی برای آنچه پیوند می تواند زنده بماند تعیین می کند. قرقره تعیین می کند که در واقع چقدر از این حاشیه را به دست آورید.

سیم پیچ داخلی در مقابل سیم پیچ خارجی

سیم پیچ خارجی فیبر را در قسمت بیرونی بدنه قرقره باقی می گذارد, در معرض مسکن, بدنه هواپیما و هر چیزی که پهپاد از آن عبور می کند. هر چرخش در معرض یک نقطه سایش بالقوه است.

سیم پیچ داخلی فیبر را در حین رها کردن داخل محفظه نگه می دارد. بسته از تماس خارجی محافظت می شود, و فیبر از طریق یک مسیر خروجی کنترل شده به جای جدا شدن از سطح باز خارج می شود.

مکانیسم ساده است: نقاط تماس خارجی کمتر, اصطکاک کمتر, مکان های کمتری برای گرفتن فیبر در حین رهاسازی پویا. این در حالت خرابی که باعث می‌شود بیشتر پروازها زودتر به پایان برسند بیشترین اهمیت را دارد - شکست پویا پرداخت, جایی که سنبله های تنش از رها شدن نامنظم به جای هر مانع منفرد ناشی می شوند.

جنس و وزن قرقره

جرم قرقره برای کل پرواز حمل می شود, بنابراین مستقیماً با باتری و محموله رقابت می کند.

3محفظه های ABS با چاپ D به دلایلی فراتر از وزن مناسب این کاربرد هستند: هندسه را می توان با یک بدنه خاص مطابقت داد, و بازنگری نیازی به ابزار جدید ندارد. این باعث می‌شود آنها برای نمونه‌سازی اولیه و ساخت‌های مخصوص پلتفرم مناسب باشند. قالب گیری تزریقی در حجم های بالاتر مقرون به صرفه تر می شود, به قیمت زمان ساخت ابزار و قفل طراحی.

نکته مهندسی این است که هندسه قرقره - قطر بشکه, فاصله فلنج, مسیر خروج - یک متغیر طراحی است که باید با پلتفرم مطابقت داشته باشد, به عنوان هر سهام عرضه کننده پذیرفته نمی شود.

پوشش رزین و اصطکاک

یک لایه رزین اختیاری بر روی بسته زخم، اصطکاک بین پیچ‌های مجاور را کاهش می‌دهد و مقداری محافظت در حین جابجایی اضافه می‌کند.. جرم را نیز اضافه می کند.

اینکه آیا ارزش وزن را دارد یا خیر بستگی به پلت فرم دارد. پروفایل های شتاب تهاجمی, جایی که اصطکاک بین لایه‌ای به احتمال زیاد باعث افزایش تنش می‌شود, بیشترین سود را دارند. استقرار کنترل شده آهسته ممکن است به آن نیاز نداشته باشد. از تامین کننده خود بپرسید که کدام یک را برای مشخصات سرعت خاص شما توصیه می کند نه اینکه آن را به عنوان یک ارتقاء جهانی در نظر بگیرید - و توجه داشته باشید که کاهش قطر پوشش, که هم تراکم و هم وزن بسته را تغییر می دهد, با این تصمیم تعامل دارد.

سرعت پرداخت و پنجره تنش

هر قرقره دارای محدوده سرعتی است که در آن فیبر به طور تمیز آزاد می شود. زیر آن, سستی می تواند جمع شود و حلقه بزند. بالاتر از آن, تنش بالا می رود تا زمانی که چیزی شکست بخورد.

آن پنجره یکی از ویژگی های مجموعه است - فیبر, الگوی سیم پیچ, هندسه حلقه و مسیر خروج با هم - به همین دلیل است که هیچ برگه داده فیبری نمی تواند به شما بگوید چیست. باید روی بسته واقعی اندازه گیری شود.

نحوه ایجاد آن:

1. پرداخت را روی نیمکت در محدوده سرعت مورد نظر خود انجام دهید, با قرقره نصب شده همانطور که روی هواپیما خواهد بود.
2. مراقب دو امضای شکست باشید: تردید یا تکان دادن (یک لایه گرفتن) و انباشت سستی (سریعتر از پیشروی پهپاد رها می شود).
3. به سرعت ظاهر شدن هر کدام توجه کنید. سقف عملیاتی شما در زیر آن قرار دارد, با حاشیه.
4. بعد از هر تغییری در هندسه قرقره این کار را تکرار کنید, روش سیم پیچی, قطر پوشش یا طول الیاف.

شتاب تهاجمی رایج ترین راه برای فراتر رفتن از پنجره در پرواز است. نمایه ای که در یک صعود ثابت کار می کند ممکن است در یک حرکت سریع شکست بخورد, و این تفاوت در هیچ برگه مشخصات ظاهر نمی شود - فقط روی نیمکت.

همچنین مربوط بهحداقل شعاع خمش بسته تحمیل می کند: یک قرقره محکم پیچ خورده فیبر را در تمام طول پرواز نزدیک به حد خمش خود نگه می دارد, نه فقط در لحظه انتشار.

طول, وزن و زمان پرواز

طول قرقره یک تجارت سه طرفه است, و بهینه سازی هر یک از متغیرها به قیمت دو متغیر دیگر تمام می شود.

• فیبر بیشتر به معنای برد پتانسیل طولانی تر و بسته سنگین تر است.
• بسته سنگین تر به معنای زمان کوتاه تر پرواز و کاهش ظرفیت بار است.
• زمان پرواز کوتاهتر یعنی کمتر از آن محدوده نظری قابل دستیابی است.

فراتر از یک طول مشخص، فیبر اضافه شده را نمی توان در طول استقامت باقیمانده استفاده کرد, بنابراین پاسخ عملی این است که حلقه را به شعاع ماموریت به اضافه حاشیه اندازه کنید, به جای حداکثری که سکو می تواند بلند کند.

قطر پوشش در اینجا نیز وارد می شود. یک پوشش کاهش یافته باعث می شود طول بیشتری روی یک قرقره در وزن کمتر قرار گیرد, به قیمت یک لایه محافظ نازک تر و رفتارهای مختلف حمل و نقل. اینکه آیا این تجارت ارزش انجام دادن دارد بستگی به پلتفرم و میزان حمل و نقل فیبر قبل از پرواز دارد - ویژگی‌های مکانیکی فیبر با پوشش کاهش‌یافته باید به‌طور خاص درخواست شود تا اینکه از صفحه داده استاندارد فرض شود..

چه چیزی را در مشخصات خود قرار دهید

بیشتر مشخصات فیبر پهپاد فیبر و توقف را توصیف می کند, که بخش هایی را که بقای پرداخت را تعیین می کنند کاملاً به صلاحدید تامین کننده واگذار می کند. این خطوط یک دسته را قابل تأیید می کنند.

فیبر

• درجه فیبر و رده ITU-T که با آن مطابقت دارد
• قطر پوشش, به صراحت بیان کرد (200/242 میکرومتر یا 245 میکرومتر - آن را به طور ضمنی رها نکنید)
• سطح آزمون اثبات, در kpsi یا N, با واحد اعلام شده
• استحکام کششی, به طور جداگانه از آزمون اثبات بیان شده است, با مبنای اندازه گیری (معمولی, یا سطح احتمال وایبول)
• تضعیف در طول موج های عملیاتی شما

قرقره

• روش سیم پیچ: داخلی یا خارجی
• مواد قرقره و وزن کل زخم
• طول فیبر در هر قرقره, با تحمل
• هندسه قرقره: قطر بشکه و پیکربندی مسیر خروج
• پوشش رزینی: مورد نیاز است, اختیاری, یا لازم نیست

تأیید

• رکورد ردیابی و تضعیف OTDR در هر حلقه
• شواهد تست پرداخت در محدوده سرعت مورد نظر شما
• قابلیت ردیابی دسته ای از قرقره تا لات فیبر

دو بند ارزش افزودن صریح دارد:

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 shows attenuation along the full length and reveals point discontinuities that a single end-to-end measurement will not catch. Check that the trace corresponds to the reel you received, not to a batch sample.

On the reel itself. Inspect the wind before mounting. Look for crossed layers, uneven tension between layers, and any point where the fiber sits against a sharp edge. باد نامنظم قابل مشاهده به طور نامنظم پرداخت می کند.

روی نیمکت. قبل از اولین پرواز، تست پرداخت را از بخش قبلی انجام دهید, نه بعد از اولین شکست. این تنها آزمایشی است که مکانیسم واقعی پایان دادن به پروازها را اعمال می کند, و هزینه آن به جای یک هواپیما، یک حلقه از زمان شماست.

در سرتاسر دسته ها. سوابق OTDR را نگه دارید. وقتی یک شکست اتفاق می افتد, تفاوت بین قرقره‌ای که مشخصات را برآورده کرده و حلقه‌ای که مطابق با مشخصات نیست، تنها در صورتی قابل مشاهده است که رکوردهای قبلی برای مقایسه داشته باشید..

Fibconet فیبر لخت و قرقره های زخمی حساس به خم را برای ارتباطات میدانی غیرنظامی و صنعتی - پاسخ اضطراری فراهم می کند, بازرسی پهپاد صنعتی, جستجو و نجات, و استقرار موقت شبکه. سطح کششی, قطر پوشش, پوشش رزینی, طراحی قرقره و گزارش OTDR هر حلقه در هر پلت فرم مشخص شده است; ببینید فیبر پهپاد G657A2 FPV روی قرقره ABS چاپ شده با چاپ سه بعدی برای مشخصات مواد, یا پارامترهای پلت فرم و محدوده سرعت پرداخت خود را برای ما ارسال کنید و تیم مهندسی ما آنها را با داده های فیبر اندازه گیری شده بررسی خواهد کرد..