Kogelomloopspindel

Voor het omzetten van een roterende naar een lineaire beweging wordt bij de EV8 een kogelomloopspindel toegepast. Een overeenkomstige techniek heeft Paul MacCready 1985 bij zijn vliegende sauriërmodel ON toegepast (Details van zijn aandrijfprincipe zijn te zien in het krantenartikel over zijn project, in het Duits).

Bij de hier gekozen afmetingen is daarin, op basis van één slagperiode, een overbrenging van 38:1 gebruikt. Het rendement voor de beide omkeerbewegingen bedraagt ca. 0,9. Deze uitstekende eigenschappen waren doorslaggevend voor de nieuwe ontwikkeling van de aandrijving.

Voor iedere slagperiode is daardoor echter twee keer een omkering van draairichting van de motor benodigd.

Aanwijzing:
In plaats van een kogelomloopspindel komt ook een kogelomkeersysteem in aanmerking (zie externe link 1). De elektromotor hoeft dan niet meer van draairichting te wisselen.

Compensatieveren

In plaats van de tot dusver bij de EV-modellen gebruikelijke, oppompbare gasdrukveren met rolmembranen (zie aandrijfmechanisme van de EV4 ), wordt bij de EV8 een industriële gasveer gebruikt. Bij dit model is de veerkracht helaas niet instelbaar.

Bij grote veerkrachten en een korte veerweg bieden de gasveren een voordeel ten opzichte van stalen veren. Ze zijn kleiner en lichter maar hebben ook wel hogere verliezen.

Bij een goede energieterugvoer via de kogelomloopspindel en de motorregelaar in de aandrijfaccu, kan deze zogenaamde compensatieveer later weggelaten worden.

Motor

In het begin van de ontwikkeling van EV8 werd vanwege het relatief lage massatraagheidsmoment een borstelloze motor toegepast, toen nog uitgevoerd met sensoren.

Na het gereedkomen van het model was er echter nog geen toerenregelaar met een voldoende korte vertragingstijd bij het omkeren van de draairichting beschikbaar. Het model moest daarom met een collectormotor uitgevoerd.

Nu bestaan er ook voor borstelloze motoren toerenregelaars voor een voldoende snelle omkering van de draairichting.

Groter formaat (100 KB)

Elektronica

De aansturing van de toerenregelaar met precieze vleugelpositionering, snelheidsverandering, omkering van draairichting etc. is behoorlijk complex.

Ten tijde van het testen van de hiernaast staande testopstelling viel de beslissing tot het toepassen van een Programmeerbare Logische Controller, ook wel PLC of microcontroller genoemd. Wegens het gebrek aan programmeerkennis kon ik in het begin slechts ongeveer de helft van de hardware door software vervangen (zie het hiernaast staande logische schema).

Download
BASIC-programma
(zip 8 KB)

Intussen zijn de microcontrollers zo snel en en sterk geworden dat men zelfs met een eenvoudig BASIC-programma alles in één chip kan onderbrengen. Met de afgebelde stuurcomputer kan men aandrijvingen met slagfrequenties van 8 Hz aansturen.

Onderdelen van de aandrijving

Men ziet op de voorgrond de bij de EV-modellen gebruikelijke Schommel (triplexframe) voor de lastverdeling op de vleugelaansluitrollen. Daarachter ligt het, voor de eerste keer t.b.v de EV8 bedachte chassis voor het mechanisme.

Chassis

met draadspil, veren en geleiding, echter nog zonder motor. Zo wordt het mogelijk om de aandrijving als geheel inde romp te plaatsen of er uit te verwijderen.
De gasveer dien tevens als geleiding voor de stalen veer.

Aandrijving

Vooraanzicht

Aandrijving

Achteraanzicht

Onderaanzicht van de aandrijving

Het hierboven afgebeelde remmechanisme werd al tijdens het testen van de glijvlucht omgebouwd. De remkracht bleek voor hoogtestarts te gering.

Tegelijkertijd werd de daaraan gekoppelde digitale toerenteller door een analoge opnemer (potentiometer) vervangen.

Complete aandrijfeenheid (anno 1997)

De aandrijving is als geheel relatief eenvoudig in de romp te plaatsen c.q. uit de romp te verwijderen.
Gewicht 440 g (zonder vleugelaansluitrollen)

De gehele elektrische besturing is in de kop van de romp ondergebracht.

Constructie

e totale constructie van de EV8 is in CAD getekend. Daardoor kon met een acceptabele hoeveelheid inspanning een heel compacte constructie gerealiseerd worden.