Zakaj FPV Drone Fiber poči med izplačilom

Optična povezava drona med letom odpove, in prvo vprašanje je skoraj vedno o razredu vlaken. Je bil res G.657.A2? Ali je dobavitelj poslal kaj cenejšega?

To vprašanje le redko kam pripelje, ker stopnja upogiba določa, koliko svetlobe preživi tesen ovinek. Nič ne pove o tem, ali kozarec preživi, ko ga pri hitrosti potegnemo s koluta. Prekinitev izplačila je mehanski dogodek, in specifikacije, ki to napovedujejo, običajno v celoti manjkajo v pogovoru.

Ta vodnik pokriva, kje vlakno dejansko odpove, kako prebrati številko natezne trdnosti, ne da bi vas ta zavedla, zakaj je konstrukcija koluta tako pomembna kot vlakno, in kaj zapisati v specifikacijo, da bo naslednjo serijo mogoče oceniti glede na nekaj konkretnega.

Hiter odgovor: Tri številke, ki odločajo o tem, ali vaše vlakno preživi

Tretja številka je tista, ki konča polete, in je tisti, ki ga ne vsebuje noben podatkovni list. Izhaja iz konstrukcije kolutov, način navijanja in kako hitro dron pospešuje, ne iz specifikacije vlaken.

Če tukaj preberete samo eno stvar: vlakno z odlično natezno trdnostjo na slabo navitem kolutu se bo vseeno zlomilo. Kolut ni embalaža.

Kje Drone Fiber dejansko odpove

Neuspešna izplačila so razdeljena na štiri mehanizme. Zahtevajo različne popravke, in obravnavanje njih kot enega samega problema je razlog, zakaj se isti neuspeh nenehno ponavlja.

Statični prelom

Vlakno se v enem primeru potegne čez svojo natezno mejo – zatakne se na oviro, nenadna sprememba smeri, ulov na letalu. Obremenitev skokovito preseže prag prekinitve in povezava je takoj izginila.

To je mehanizem, ki si ga ljudje predstavljajo, in je najmanj pogost od štirih.

Dinamična prekinitev izplačil

Napetost narašča, medtem ko se vlakna odvijajo. Kolut, ki se neenakomerno sprosti, plast, ki se ujame na tistega pod seboj, pospešek, ki je hitrejši, kot ga lahko nahrani tovor - vsak poganja napetost navzgor, in steklo odpove pri kateri koli obremenitvi, ki jo doseže, ki je lahko precej pod svojo nazivno trdnostjo, če se zgodi, da se na tej točki pojavi napaka.

To je prevladujoč način odpovedi med letom, in je pod vplivom koluta veliko bolj kot vlakna.

Poškodbe zaradi odrgnin in trenja

Vlakno se drgne ob rob koluta, izhod iz stanovanja, ali sama. Prevleka se obrabi, steklena površina pobere mikroskopske poškodbe, moč pa lokalno pade. Zlom se lahko zgodi nekaj minut kasneje nekje, ki je videti nič posebnega.

Poškodbe zaradi trenja so kumulativne in nevidne, zaradi česar je najtežje mehanizem za diagnosticiranje po dejstvu.

Zapletanje in samoobraščanje

Vlakno se zavije nazaj, ujame letalo, ali tvori vozel, ko pride iz embalaže. Vozel v optičnih vlaknih koncentrira napetost v radiju, ki je daleč pod vsem, kar dovoljuje razred, in tam se zlomi.

zakaj “zlomilo se je” skoraj nikoli ni problem z oceno

Trije od teh štirih mehanizmov so odločeni glede na kolut in profil letenja. Četrti - statični prelom - je odvisen od natezne trdnosti, in natezna trdnost ni kajrazred, neobčutljiv na upogibanje opisuje. A1 in A2 sta presejana na isti mehanski ravni in se razlikujeta po upogibni optiki.

Torej, ko dobavitelj potrdi, da je vlakno res A2, se prekinitev nadaljuje, to je pričakovan rezultat, ni protislovje. Za ozadje o tem, kako deluje privezana arhitektura in koliko vas stane, glejte naš vodnik poFPV dron z optičnimi vlakni.

Kako prebrati številko natezne trdnosti

Tukaj je praktični problem. Dva dobavitelja navajata natezno trdnost. Eden pravi 50 N, drugi pravi 500 N. Drugi je videti desetkrat močnejši.

Zelo pogosto sploh ni močnejša - meri nekaj drugega. Natezna številka je nesmiselna, dokler o njej ne veš treh stvari.

vprašanje 1: Kaj je bilo testirano?

Gola vlakna, vlakna s tesnim pufrom in kablirana vlakna so trije različni izdelki s tremi različnimi močmi.

Kabelsko konstrukcijo je mogoče oceniti v stotinah newtonov, ker aramidna preja nosi obremenitev. Ta številka je prava za kabel, in nepomembno za golo vlakno na kolutu za drone.

Hiter pregled: če se poleg besed, kot je aramid, pojavi natezna figura, člen moči, ali ojačana, opisuje kabel. Gola vlakna nimajo nobene od teh komponent. Ko stran z golimi vlakni navaja moč, ki bi lahko izhajala le iz ojačane konstrukcije, številka in izdelek se ne ujemata.

vprašanje 2: Kako je bilo testirano?

Preizkus in natezna trdnost sta različni meritvi, in vrzel med njima je dovolj velika, da izgleda kot napaka, čeprav ni.

• Dokazni test — vsak meter vlaken je med proizvodnjo izpostavljen določeni obremenitvi. Vse, kar ne uspe, se odstrani. To je presejalni prag, ni ocena moči.
• Natezno trdnost — obremenitev, pri kateri se vlakno zlomi, običajno poročajo kot Weibullovo porazdelitev, ker je trdnost stekla statistična in ne ena sama vrednost.

Naslednji razdelek pokriva, zakaj se razlikujejo približno šestkrat.

vprašanje 3: Kakšna enota?

Trdnost vlaken se kaže kot newton, GPa ali kpsi, odvisno od podatkovnega lista, zaradi česar so specifikacije videti neprimerljive, čeprav niso. Vsi trije se svobodno pretvarjajo, ker je napetost sila deljena s površino preseka.

Za standardno 125 µm obloga:

$A=\mathrm{str}{r}^2=\mathrm{str}\times (62.5\times {10}^{-6}{)}^2=1.227\times {10}^{-8}{\text{m}}^2$A=strr2=str×(62.5×10−6)2=1,227×10−8 m2

$\text{Sila(N)}=\text{stres(oče)}\times A1\text{ GPa}=145\text{ kpsi}$Sila(N)= Stres(oče)×A1 GPa=145 kpsi

Kar daje:

In obratno:

Ohranite to prvo konstanto in sami lahko pretvorite katero koli specifikacijo moči vlaken.

Primer dela: branje pravega podatkovnega lista

Vzemite podatkovni list golih vlakenProof Test ≥ 9.0 N / ≥ 100 kpsi in, drugje na isti strani, naslovna številka nekaj sto newtonov.

Zaženite tri vprašanja:

1. Kaj je bilo testirano? Testna linija za dokaz je golo vlakno. Številka nekaj sto newtonov na 125 µm stekla se pretvori v desetine GPa - nad teoretično trdnostjo silicijevega dioksida. Ne more opisati golih vlaken, torej opisuje ojačano konstrukcijo.
2. Kako je bilo testirano? 9.0 N je presejalni prag. Naslovna številka, karkoli že pripada, je prelomna obremenitev. Različne mere.
3. Kakšna enota? Oboje v newtonih, torej enote niso razlika.

Dve figuri na eni strani, opisuje dva različna izdelka. Nobeden ni nujno napačen - vendar nista primerljiva, in samo eden od njih je vlakno, ki gre na vaš kolut.

To storite pred primerjavo ponudb in primerjava bo mogoča. Preskočite in izbrali boste številko, ki opisuje kabel, ki ga ne kupujete.

Dokazni preizkus proti natezni trdnosti

Kaj dokazno testiranje dejansko naredi

Dokazni preizkus potegne celotno dolžino vlakna do določene napetosti med proizvodnjo. Njegov namen je izločanje, ne kvalifikacija: vsaka točka, ki je dovolj šibka, da odpove ob tej napetosti, se zlomi v tovarni in ne v vašem kolutu.

A 100 kpsi proof test torej zagotavlja tla. Vsak meter je preživel 0.69 GPa, približno 8.5 N. To ne pomeni, da se vlakno zlomi tik nad tem.

Zakaj se številki razlikujeta približno šestkrat

Dejanska pretržna trdnost je precej nad presejalno ravnjo. Naše vlakno A2 določa ≥ 4.00 GPa pri 50 % Weibullova verjetnost - približno49 N — s tipičnimi vrednostmi okoli50 N, in izboljšane različice, merjene pri55–60 N.

Torej isto vlakno zakonito nosi a 100 kpsi preizkusna ocena in natezna trdnost ~50 N. Razmerje je približno5.9×, in je zasnovan v:

Če prvo številko beremo kot drugo, postane vlakno videti šestkrat šibkejše, kot je. Če drugega beremo kot prvega, je presejalni prag videti kot garancija za uspešnost. Obe napaki se redno pojavljata v razpravah o javnih naročilih.

Kaj to pomeni za vašo spec: prosi za oboje. Dokazni preizkus vam pove proizvodno površino; natezna trdnost vam pove delovno mejo.

Oblikovanje koluta: Zakaj je notranje navijanje pomembno

Specifikacija vlaken določa zgornjo mejo, kaj lahko povezava preživi. Kolut odloča o tem, koliko te marže dejansko dobite.

Notranje proti zunanjemu navitju

Zunanje navijanje pušča vlakno na zunanji strani telesa koluta, izpostavljeni ohišju, ogrodje letala in vse, mimo česar dron švigne. Vsak izpostavljen zavoj je potencialna točka obrabe.

Notranje navijanje zadržuje vlakna v ohišju med sprostitvijo. Embalaža je zaščitena pred zunanjim stikom, in vlakno zapusti skozi nadzorovano izhodno pot, namesto da bi se odluščilo z odprte površine.

Mehanizem je preprost: manj zunanjih kontaktnih točk, manj trenja, manj mest, kamor se vlakno ujame med dinamičnim sproščanjem. To je najbolj pomembno pri neuspešnem načinu, zaradi katerega se večina letov predčasno konča – dinamična prekinitev izplačil, kjer konice napetosti izvirajo iz nepravilnega sproščanja in ne iz katere koli posamezne ovire.

Material koluta in teža

Masa koluta se prenaša za celoten let, tako da neposredno tekmuje z baterijo in nosilnostjo.

3Ohišja iz ABS, natisnjenega z D, so primerna za to uporabo zaradi teže: geometrijo je mogoče prilagoditi določenemu ogrodju letala, in revizije ne zahtevajo novega orodja. Zaradi tega so zelo primerni za izdelavo prototipov in gradenj, specifičnih za platformo. Brizganje postane bolj ekonomično pri večjih količinah, za ceno časa priprave orodja in zaklepanja načrta.

Inženirska točka je ta geometrija koluta - premer cevi, razmik med prirobnicami, izhodna pot — je konstrukcijska spremenljivka, ki se mora ujemati s platformo, ni sprejet kot ne glede na zaloge dobavitelja.

Smolni premaz in trenje

Izbirna plast smole nad navitjem zmanjša trenje med sosednjimi zavoji in doda določeno mero zaščite med rokovanjem. Doda tudi maso.

Ali je vreden teže, je odvisno od platforme. Agresivni profili pospeševanja, kjer medplastno trenje najverjetneje poveča napetost, največ koristi. Počasno nadzorovano uvajanje morda ne bo potrebovalo. Vprašajte svojega dobavitelja, kaj priporoča za vaš specifični profil hitrosti, namesto da ga obravnavate kot univerzalno nadgradnjo – in upoštevajte, da zmanjšanje premera prevleke, ki spreminja tako gostoto kot težo pakiranja, vpliva na to odločitev.

Hitrost izplačila in napetostno okno

Vsak kolut ima razpon hitrosti, znotraj katerega se vlakno čisto sprosti. Pod njim, ohlapnost se lahko kopiči in zanka. Nad njim, napetost narašča, dokler nekaj ne uspe.

To okno je lastnost sklopa - vlakna, vzorec navijanja, geometrija koluta in izhodna pot skupaj — zato vam noben podatkovni list o vlaknih ne more povedati, kaj je to. Izmeriti ga je treba na dejanski embalaži.

Kako ga vzpostaviti:

1. Izvedite izplačilo na klopi v želenem območju hitrosti, z nameščenim kolutom, kot bo na letalu.
2. Bodite pozorni na dva znaka napake: oklevanje ali trzanje (lovljenje plasti) in ohlapno kopičenje (sprošča hitreje kot dron napreduje).
3. Upoštevajte hitrost, s katero se kateri koli pojavi. Vaš operativni strop je pod njim, z robom.
4. Ponovite po vsaki spremembi geometrije koluta, način navijanja, premer prevleke ali dolžina vlaken.

Agresivno pospeševanje je najpogostejši način za prekoračitev okna med letom. Profil, ki deluje pri enakomernem vzponu, lahko odpove pri hitrem odhodu, in ta razlika ne bo prikazana na nobenem specifikacijskem listu - samo na klopi.

Pomembna tudi zanajmanjši radij upogiba paket vsiljuje: tesno navit kolut drži vlakno blizu meje upogiba ves čas leta, ne samo v trenutku sprostitve.

Dolžina, Teža in čas letenja

Dolžina koluta je trosmerna trgovina, in optimizacija katere koli spremenljivke vas stane drugi dve.

• Več vlaknin pomeni daljši potencialni doseg in težji paket.
• Težji paket pomeni krajši čas letenja in zmanjšano nosilnost.
• Krajši čas letenja pomeni, da je dosegljiv manjši del tega teoretičnega obsega.

Preko določene dolžine dodanih vlaken ni mogoče uporabiti znotraj preostale vzdržljivosti, tako da je praktičen odgovor velikost koluta glede na radij vaše naloge in rezervo, namesto do maksimuma, ki ga platforma lahko dvigne.

Sem spada tudi premer premaza. Manjša prevleka poveča dolžino istega koluta pri manjši teži, za ceno tanjše zaščitne plasti in drugačnega obnašanja pri rokovanju. Ali se ta menjava splača skleniti, je odvisno od platforme in od tega, koliko ravnanja je z vlaknom pred poletom – mehanske lastnosti vlaken z zmanjšano prevleko je treba zahtevati posebej, namesto da bi jih predvidevali iz standardnega podatkovnega lista..

Kaj vnesti v svojo specifikacijo

Večina specifikacij vlaken za drone opisuje vlakno in zaustavitev, ki dele, ki določajo preživetje izplačila, v celoti prepušča dobaviteljevi presoji. Te vrstice omogočajo preverjanje serije.

Vlakno

• Razred vlaken in kategorija ITU-T, s katero je skladen
• Premer premaza, izrecno navedeno (200/242 µm oz 245 µm — ne pustite implicitnega)
• Stopnja dokaznega preizkusa, v kpsi ali N, z navedeno enoto
• Natezno trdnost, navedeno ločeno od dokaznega testa, z mersko osnovo (tipično, ali Weibullova stopnja verjetnosti)
• Slabljenje pri vaših delovnih valovnih dolžinah

Kolut

• Metoda navijanja: notranji ali zunanji
• Material koluta in skupna teža navitja
• Dolžina vlaken na kolut, s toleranco
• Geometrija koluta: premer cevi in konfiguracija izhodne poti
• Smolni premaz: potrebno, neobvezno, ali ni potrebno

Preverjanje

• Zapis sledenja OTDR in atenuacije na kolut
• Dokazi o preizkusu izplačila pri predvidenem območju hitrosti
• Sledljivost serije od koluta do serije vlaken

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 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. Vidno neenakomeren veter se bo izplačal neredno.

Na klopi. Pred prvim poletom izvedite preizkus izplačila iz prejšnjega razdelka, ne po prvem neuspehu. To je edini test, ki izvaja dejanski mehanizem, ki konča lete, in stane en kolut vašega časa namesto enega letala.

Po serijah. Hranite zapise OTDR. Ko se zgodi neuspeh, razlika med kolutom, ki je ustrezal specifikacijam, in tistim, ki ni, je vidna samo, če imate prejšnje zapise za primerjavo.

Fibconet dobavlja na upogibanje neobčutljiva gola vlakna in navite kolute za civilno in industrijsko komunikacijo na terenu – odziv v sili, industrijski UAV pregled, iskanje in reševanje, in začasna postavitev omrežja. Natezna stopnja, premer premaza, smolni premaz, Zasnova koluta in poročanje OTDR na kolut sta določena za vsako platformo; glej G657A2 FPV vlakna za drone na 3D-natisnjenem ABS kolutu za specifikacije materiala, ali pa nam pošljite svoje parametre platforme in razpon hitrosti izplačil in naša ekipa inženirjev jih bo pregledala glede na izmerjene podatke o vlaknih.