Врската со влакно на беспилотно летало откажува при лет, а првото прашање е скоро секогаш за степенот на влакна. Дали навистина беше G.657.A2? Дали добавувачот испорача нешто поевтино?
Тоа прашање ретко води никаде, бидејќи степенот на свиткување регулира колку светлина преживува при тесно свиткување. Не кажува ништо за тоа дали стаклото преживува кога се вади од макара со брзина. Прекинот на исплата е механички настан, а спецификациите што го предвидуваат обично недостасуваат во разговорот целосно.
Овој водич покрива каде влакната всушност не успеваат, како да прочитате број на јакост на истегнување без да бидете заведени од него, зошто конструкцијата на макара е важна колку и влакното, и што да се напише во спецификацијата за да може следната серија да се оцени според нешто конкретно.
Брз одговор: Трите броеви кои одлучуваат дали вашите влакна ќе преживеат
| Број | Што ти кажува | Типична вредност за голи влакна од типот FPV |
|---|---|---|
| Ниво на тест за доказ | Напрегањето на скрининг секој метар поминат во текот на производството | ~ 100 kpsi (≈ 8,5-9,2 N на 125 µm обложување) |
| Јачина на истегнување | Товарот при кој влакното всушност се крши | ~ 50 N типични; 55–60 N за подобрени верзии |
| Напнатост за исплата | Товарот што го наметнува ролната додека се одмотува при брзината на летот | Не е објавено од никој - мора да го тестирате |
Третиот број е оној што ги завршува летовите, и тоа е оној што не го содржи листот со податоци. Доаѓа од конструкција на макари, метод на намотување и колку брзо дронот забрзува, не од спецификацијата за влакна.
Ако прочитате само една работа овде: влакно со одлична цврстина на истегнување на лошо намотана макара сепак ќе се скрши. Макарата не се пакува.
Каде што Drone Fiber всушност не успева
Неуспесите во исплата спаѓаат во четири механизми. Тие бараат различни поправки, и третирајќи ги како еден проблем е причината зошто истиот неуспех постојано се повторува.
Статички прекин
Влакното се извлекува над границата на истегнување во еден настан - финтата на пречка, нагло менување на насоката, улов на авионската рамка. Вчитај шила го надминува прагот на пауза и врската веднаш исчезнува.
Ова е механизмот што луѓето го сликаат, и тоа е најмалку вообичаено од четирите.
Динамична пауза за исплата
Напнатоста се зголемува додека влакната се одмотуваат. Макара што се ослободува нерамномерно, слој што се фаќа на оној под него, забрзување побрзо отколку што може да се нахрани пакетот - секое ја поттикнува напнатоста нагоре, а стаклото пропаѓа при секое оптоварување што ќе го достигне, што може да биде многу под неговата номинална јачина ако се случи дефект да седне во таа точка.
Ова е доминантен режим на неуспех во летот, и е управуван од ролната многу повеќе отколку од влакната.
Оштетување од абразија и триење
Влакната се трие со работ на макара, излезот за домување, или самиот. Облогата носи, стаклената површина зема микроскопско оштетување, а силата опаѓа локално. Паузата може да се случи неколку минути подоцна некаде што изгледа незабележително.
Оштетувањето од триење е кумулативно и невидливо, што го прави најтешкиот механизам за дијагностицирање после фактот.
Заплеткување и самоизвалкање
Влакното се враќа на себе, ја фаќа авионската рамка, или формира јазол кога се симнува од пакувањето. Јазолот во оптичкото влакно го концентрира стресот во радиус далеку под сè што дозволува одделението, и таму се крши.
Зошто “се скрши” речиси никогаш не е проблем со оценка
За три од овие четири механизми одлучува ролната и профилот на летот. Четвртиот - статички прекин - зависи од цврстината на истегнување, и цврстина на истегнување не е она што наодделение нечувствително на свиткување опишува. А1 и А2 се прикажани на исто механичко ниво и се разликуваат во оптиката на свиткување.
Значи, кога добавувачот ќе потврди дека влакното навистина е А2 и кршењето продолжува, тоа е очекуваниот исход, не е контрадикторност. За позадина за тоа како работи врзаната архитектура и колку ве чини, видете го нашиот водич заФПВ дрон со оптички влакна.
Како да прочитате број за јачина на истегнување
Тука е практичниот проблем. Двајца добавувачи цитираат цврстина на истегнување. Еден вели 50 Н, вели друг 500 Н. Вториот изгледа десет пати посилен.
Многу често тоа воопшто не е посилно - мери нешто друго. Затегнувачката фигура е бесмислена додека не знаете три работи за неа.
Прашање 1: Што беше тестирано?
Голи влакна, цврсто пуферирано влакно и кабелско влакно се три различни производи со три различни јачини.
| Што се тестира | Што го носи товарот |
|---|---|
| Голи влакна (245 µm или 200/242 µm обложено стакло) | Самата чаша |
| Цврсто пуферирано влакно | Стакло плус тампон слој |
| Кабелски влакна | Арамидно предиво, FRP или челични цврсти членови - стаклото не носи речиси ништо од тоа |
Кабелската конструкција може да се оцени во стотици њутни бидејќи арамидното предиво го носи товарот. Таа бројка е реална за кабелот, и неважно за голи влакна на ролна на дрон.
Брза проверка: ако фигурата на истегнување се појавува покрај зборовите како арамид, член на силата, или засилени, опишува кабел. Голите влакна немаат ниту една од тие компоненти. Кога страницата со голи влакна цитира јачина што може да дојде само од армирана конструкција, бројот и производот не се совпаѓаат.
Прашање 2: Како беше тестиран?
Доказниот тест и цврстината на истегнување се различни мерења, а јазот меѓу нив е доволно голем за да изгледа како грешка кога не е.
- Доказ тест — секој метар влакно е подложен на одреден стрес за време на производството. Сè што не успее се отстранува. Ова е скрининг праг, не е рејтинг на сила.
- Јачина на истегнување - оптоварувањето при кое се крши влакното, обично се пријавува како Вајбулова дистрибуција бидејќи јачината на стаклото е статистичка наместо единечна вредност.
Следниот дел опфаќа зошто тие се разликуваат за приближно шест пати.
Прашање 3: Која единица?
Јачината на влакната се појавува како њутни, GPa или kpsi во зависност од листот со податоци, што ги прави спецификациите да изгледаат неспоредливи кога не се. Сите тројца конвертираат слободно, бидејќи напрегањето е сила поделена со површина на напречниот пресек.
За стандардни 125 µm обложување:
А=стрр2=стр×(62.5×10−6)2=1,227×10−8 м2
Сила(Н)= Стрес(Па)×А1 GPa=145 kpsi
Што дава:
| Стресот | Насила 125 µm обложување | Еквивалент |
|---|---|---|
| 0.69 GPa | 8.5 Н | 100 кпси |
| 3.20 GPa | 39.3 Н | 464 кпси |
| 4.00 GPa | 49.1 Н | 580 кпси |
И обратно:
| Сила | Стресот | Еквивалент |
|---|---|---|
| 9.0 Н | 0.73 GPa | 106 кпси |
| 50 Н | 4.07 GPa | 591 кпси |
| 60 Н | 4.89 GPa | 709 кпси |
Чувајте ја таа прва константна и можете сами да ги конвертирате сите спецификации за јачина на влакна.
Работен пример: читање вистински лист со податоци
Земете список со податоци со голи влакнаProof Test ≥ 9.0 N / ≥ 100 kpsi и, на друго место на истата страница, насловна бројка од неколку стотици њутни.
Поставете ги трите прашања:
- Што беше тестирано? Тест линијата за доказ е голо влакно. Бројка од неколку стотини Њутн на 125 μm стакло се претвора во десетици GPa - над теоретската јачина на силициум диоксид. Не може да опише голи влакна, така што опишува армирана конструкција.
- Како беше тестиран? 9.0 N е скрининг праг. Насловната фигура, на што и да припаѓа, е оптоварување на пауза. Различни мерења.
- Која единица? И двете во њутни, така што единиците не се несовпаѓање.
Две фигури на една страница, опишувајќи два различни производи. Ниту едното ниту другото не е нужно лажно - но тие не се споредливи, и само еден од нив е влакното што оди на вашата ролна.
Направете го ова пред да споредувате цитати и споредбата ќе стане возможна. Прескокнете го и ќе изберете на број кој опишува кабел што не го купувате.
Тест за докажување наспроти цврстина на истегнување
Што всушност прави тестирањето за докажување
Тестирањето на доказ ја влече целата должина на влакното до одреден стрес за време на производството. Неговата цел е елиминација, не квалификација: која било точка доволно слаба за да не успее во тој стрес се распаѓа во фабриката наместо во вашата ролна.
А 100 Kpsi доказниот тест затоа гарантира под. Секој метар преживеа 0.69 GPa, грубо 8.5 Н. Тоа не значи дека влакната се кршат веднаш над тоа.
Зошто двата броја се разликуваат за приближно шест пати
Вистинската јачина на кршење е многу над нивото на скрининг. Нашите A2 влакна специфицираат ≥ 4.00 GPa во 50 % Вејбул веројатност - околу49 Н — со типични вредности наоколу50 Н, и подобрени верзии измерени на55– 60 Н.
Значи, истото влакно легитимно носи a 100 Оцена на тест за отпорност на kpsi и цврстина на истегнување ~ 50 N. Соодносот е околу5.9×, и е дизајниран во:
| Вредност | Улога | |
|---|---|---|
| Доказ тест | ~ 8,5 N (100 кпси) | Прозорец - секој поминат метар |
| Јачина на истегнување | ~ 50 N (4.07 GPa) | Типично оптоварување на прекин |
| Засилено затегнување | 55– 60 Н | Мерено на подобрени верзии |
Читањето на првиот број како втор прави влакната да изгледаат шест пати послаби отколку што е. Читањето на второто како прво прави прагот на скрининг да изгледа како гаранција за изведба. Двете грешки се појавуваат редовно во дискусиите за набавки.
Што значи ова за вашите спецификации: побарај ги и двете. Доказниот тест ви го кажува производниот под; јакоста на истегнување ви ја кажува работната маржа.
Дизајн на ролна: Зошто е важно внатрешното намотување
Спецификацијата на влакната поставува горната граница на она што врската може да преживее. Макарата одлучува колку од таа маржа всушност добивате.
Внатрешно наспроти надворешно намотување
Надворешно намотување ги остава влакната од надворешната страна на телото на макара, изложени на куќиштето, авионската рамка и сè што дронот ќе помине покрај него. Секое изложено вртење е потенцијална точка на абразија.
Внатрешно намотување го задржува влакното внатре во куќиштето за време на ослободувањето. Пакетот е заштитен од надворешен контакт, а влакното заминува преку контролирана излезна патека наместо да се олупи од отворена површина.
Механизмот е јасен: помалку надворешни контактни точки, помалку триење, помалку места за фаќање на влакното при динамично ослободување. Ова е најважно за режимот на неуспех што предизвикува рано завршување на повеќето летови - динамичен прекин на исплата, каде што скоковите на затегнатоста доаѓаат од неправилно ослободување наместо од која било единствена пречка.
Материјал и тежина на ролна
Масата на ролна се носи за целиот лет, така што директно се натпреварува со батеријата и носивоста.
3Куќиштата со ABS со D-печатање одговараат на оваа апликација од причини што се надвор од тежината: геометријата може да се совпадне со одредена воздушна рамка, а ревизиите не бараат нови алатки. Тоа ги прави добро прилагодени за прототипови и за изработка специфични за платформа. Калапот со инјектирање станува поекономичен при поголеми волумени, по цена на време на производство на алатки и дизајн заклучување.
Инженерската поента е геометријата на ролна - дијаметар на буре, проред на прирабници, излезна патека — е дизајнерска променлива што треба да се совпадне со платформата, не е прифатено како што и да има резерви на добавувачот.
Смола облога и триење
Изборниот смолен слој над пакетот на раната го намалува триењето помеѓу соседните вртења и додава мерка на заштита при ракување. Исто така, додава маса.
Дали вреди тежината зависи од платформата. Агресивни профили за забрзување, каде што меѓуслојното триење најверојатно ќе ја зголеми напнатоста, имаат најмногу корист. Можеби нема потреба од бавно контролирано распоредување. Прашајте го вашиот добавувач кој го препорачуваат за вашиот специфичен профил на брзина наместо да го третирате како универзална надградба - и забележете дека намалувањето на дијаметарот на облогата, што ја менува и густината и тежината на пакувањето, е во интеракција со оваа одлука.
Брзина на исплата и прозорец на затегнување
Секоја ролна има опсег на брзина во кој влакната чисто се ослободуваат. Под него, гасена може да се акумулира и јамка. Над него, тензијата се зголемува додека нешто не успее.
Тој прозорец е својство на склопот - влакно, шема на ликвидација, геометријата на ролната и излезната патека заедно - затоа ниту еден лист со податоци со влакна не може да ви каже што е тоа. Треба да се мери на вистинското пакување.
Како да се воспостави:
- Извршете ја исплатата на клупата низ предвидениот опсег на брзина, со калем монтиран како што ќе биде на авионот.
- Внимавајте на двата потписи за неуспех: двоумење или грчење (слој фаќање) и слаба акумулација (ослободување побрзо отколку што напредува дронот).
- Забележете ја брзината со која се појавува или. Вашиот оперативен плафон седи под него, со маржа.
- Повторете по секоја промена на геометријата на ролна, метод на намотување, дијаметар на облогата или должина на влакната.
Агресивното забрзување е најчестиот начин да се надмине прозорецот во лет. Профилот што работи при постојано искачување може да не успее при брзо поаѓање, и таа разлика нема да се појави на ниту еден лист со спецификации - само на клупата.
Исто така релевантни заминимален радиус на свиткување чопорот наметнува: цврсто намотана ролна го држи влакното блиску до границата на свиткување за целиот лет, не само во моментот на ослободување.
Должина, Тежина и време на лет
Должината на макара е тринасочна трговија, и оптимизирање на која било променлива ги чини другите две.
- Повеќе влакна значи подолг потенцијален опсег и потежок пакет.
- Потешки пакет значи пократко време на лет и намален капацитет на носивост.
- Пократко време на лет значи дека е достапно помалку од тој теоретски опсег.
Надвор од одредена должина, додадените влакна не можат да се користат во рамките на преостанатата издржливост, така што практичниот одговор е да ја димензионирате ролната до вашиот радиус на мисијата плус маржа, наместо до максимум што платформата може да ја подигне.
Тука влегува и дијаметарот на облогата. Намалениот слој дава поголема должина на истата ролна при помала тежина, по цена на потенок заштитен слој и различно однесување при ракување. Дали таа трговија вреди да се направи зависи од платформата и од тоа колку ракување гледа влакната пред летот - механичките карактеристики на влакната со намалена облога треба да се бараат конкретно наместо да се претпоставуваат од стандардниот лист со податоци.
Што да ставите во вашата спецификација
Повеќето спецификации за влакно на дрон го опишуваат влакното и стоп, што ги остава деловите што го одредуваат опстанокот на исплатата целосно на дискреција на добавувачот. Овие линии ја прават серијата проверлива.
Влакна
- Оценка на влакна и категоријата ITU-T со која е во согласност
- Дијаметар на облогата, наведено експлицитно (200/242 µm или 245 µm - не оставајте го да се подразбира)
- Ниво на тест за доказ, во кпси или Н, со наведената единица
- Јачина на истегнување, наведено одделно од доказниот тест, со мерната основа (типичен, или Вејбул ниво на веројатност)
- Слабеење на вашите работни бранови должини
Ролна
- Метод на намотување: внатрешен или надворешен
- Reel material and total wound weight
- Fiber length per reel, with tolerance
- Геометрија на ролна: barrel diameter and exit path configuration
- Смола облога: required, изборен, 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 покажува слабеење по целата должина и открива точкасти дисконтинуитети што едно мерење од крај до крај нема да го фати. Проверете дали трагата одговара на ролната што сте ја примиле, не на сериски примерок.
На самата ролна. Проверете го ветрот пред да го монтирате. Побарајте вкрстени слоеви, нерамна напнатост помеѓу слоевите, и секоја точка каде што влакното седи на остар раб. Видно неправилен ветер ќе се исплати неправилно.
На клупата. Извршете го тестот за исплата од претходниот дел пред првиот лет, не по првиот неуспех. Ова е единствениот тест кој го вежба вистинскиот механизам што ги завршува летовите, и чини една ролна од вашето време наместо еден авион.
Низ сериите. Чувајте ги записите OTDR. Кога ќе се случи неуспех, разликата помеѓу ролна што ги исполнила спецификациите и онаа што не ја исполнувала е видлива само ако ги имате претходните записи за споредување.
Fibconet обезбедува голи влакна осетливи на свиткување и намотани намотки за цивилна и индустриска комуникација на терен - одговор при итен случај, индустриски UAV инспекција, пребарување и спасување, и привремено распоредување на мрежата. Ниво на истегнување, дијаметар на облогата, смола облога, Дизајнот на ролна и известувањето за OTDR на ролна се наведени по платформа; види G657A2 FPV влакно за беспилотно летало на 3D-печатена ролна ABS за спецификациите на материјалот, или испратете ни ги параметрите на вашата платформа и опсегот на брзина на исплата и нашиот инженерски тим ќе ги прегледа според измерените податоци за влакна.
