Reducing Drone Vibration: Understanding the Importance of Dynamic Balancing Propellers

Introduction

مع تحليق المروحيات الرباعية، المعروفة باسم الطائرات بدون طيار، في السماء وتصبح أداة متكاملة في مجالات مختلفة تتراوح من التصوير الفوتوغرافي إلى الزراعة، يصبح ضمان أدائها الأمثل أمرًا بالغ الأهمية. العامل المحوري في هذه العملية المثالية هو التوازن الديناميكي للمراوح. تتعمق هذه المقالة في الفروق الدقيقة المعقدة المرتبطة بعواقب الاهتزاز المتزايد والحاجة اللاحقة إلى موازنة المروحة الديناميكية.

القضايا الناجمة عن الاهتزازات المرتفعة

1. تدهور جودة الصورة

في حين أن الصور الملتقطة تكون شبه مثالية عندما تحوم المروحية الرباعية بشكل ثابت، إلا أن الحركات الجانبية أو تعديلات الارتفاع تؤدي إلى حدوث حالات شاذة. يمكن أن يؤدي "تأثير الجيلي" والاهتزاز المتقطع إلى تدهور جودة الصورة أو الفيديو بشكل خطير، مما يجعل اللقطات أقل جاذبية واحترافية.

2. سلالة المحرك والأجهزة

وتزداد الاهتزازات الصادرة إلى حد كبير من المحركات مع زيادة عدد الدورات في الدقيقة. ولا يؤثر هذا على المحور المحوري أو نظام تعليق الكاميرا فحسب، بل يؤثر أيضًا على ميكانيكا المحرك. تعمل الاهتزازات المستمرة على تسريع تآكل المحركات والمحامل والتروس، مما يؤدي إلى عمليات استبدال متكررة وزيادة تكاليف الصيانة.

3. الضوضاء والاهتزازات الناتجة عن المراوح غير المتوازنة

يفتقر جزء كبير من المراوح الجاهزة للاستخدام، وخاصة متغيرات الميزانية، إلى التوازن الأمثل. لا تقدم مثل هذه المراوح مستويات ضوضاء مزعجة فحسب، بل تساهم أيضًا في المشكلة الشاملة المتمثلة في زيادة الاهتزاز. وهذا يبرز المشاكل المذكورة أعلاه، مما يجعل الطائرة بدون طيار أقل كفاءة وأكثر عرضة للمشاكل الميكانيكية.

فوائد التوازن الديناميكي

يوفر التوازن الديناميكي لكل مروحة، عند تنفيذه بدقة، عددًا كبيرًا من المزايا:

1. تقليل الضوضاء

تعمل المروحة المتوازنة بشكل أكثر هدوءًا، مما يؤدي إلى تقليل الإزعاج في البيئات التي قد يكون فيها الضجيج مصدرًا للقلق، مثل تصوير الحياة البرية أو المناطق السكنية.

2. تعزيز الكفاءة الديناميكية الهوائية

تعد المراوح المتوازنة بأداء ديناميكي هوائي فائق. ويعني هذا التحسين أن الطائرة بدون طيار يمكنها تحقيق أهدافها باستهلاك أقل للطاقة.

3. تحسين وقت الرحلة

بفضل الديناميكيات الهوائية المحسنة وتقليل هدر الطاقة بسبب الاهتزازات، يمكن للطائرات بدون طيار البقاء في الجو لفترات أطول، مما يزيد من إمكانات كل جلسة طيران.

4. انخفاض التآكل

ومن خلال الحد من الأسباب الجذرية للاهتزازات المفرطة، يتم تقليل الضغط الإجمالي على مكونات الطائرة الرباعية بشكل كبير. ويترجم هذا إلى فترات حياة ممتدة للمحركات والمحامل والمحورين والمكونات المهمة الأخرى.

5. جودة الصورة المثالية

ومن خلال تخفيف "تأثير الجيلي" والاهتزاز المتقطع، يضمن التوازن الديناميكي أن تكون اللقطات الملتقطة بأعلى جودة، وخالية من أي حالات شاذة ناجمة عن الاهتزازات.

 

مثال

أحد الأمثلة على ذلك هو التنفيذ الناجح لخطتنا Balanset-1A جهاز موازنة ديناميكي من أحد عملائنا لمهام موازنة المروحة بدون طيار.

اتبع عميلنا توصيات خبرائنا لإنشاء منصة موازنة مخصصة لمراوح الطائرات بدون طيار. تم تصنيع الحامل من مقاطع الألمنيوم الهيكلية ويتضمن عوازل اهتزاز قائمة على الزنبرك، وبالتالي ضمان الصلابة الهيكلية مع تقليل التداخلات الاهتزازية الخارجية.

أثناء الاختبار، تم الكشف عن أن هذا الإعداد المحدد قد أتاح تحسينًا استثنائيًا في خصائص اهتزاز المروحة. تم تخفيض مستويات الاهتزاز بعامل 50، حيث انخفضت من 0.74 ملم/ثانية إلى 0.014 ملم/ثانية. هذه المقاييس ليست مجرد أرقام ولكنها تشير إلى قفزة في الأداء والسلامة وكفاءة الطاقة.

 

 

 

Conclusion

لا يمكن المبالغة في الأهمية العميقة للتوازن الديناميكي في مراوح كوادكوبتر. فهي لا تعزز تجربة الطيران بشكل كبير من خلال تقليل الضوضاء وتحسين الديناميكا الهوائية فحسب، بل تعد أيضًا بعمر أطول للطائرة بدون طيار وتقليل تكاليف الصيانة. بالنسبة للأفراد والمهنيين على حد سواء، فإن ضمان التوازن الديناميكي لكل مروحة في كوادكوبتر الخاصة بهم هو جانب غير قابل للتفاوض في صيانة الطائرات بدون طيار. إنه يمهد الطريق لعمليات الطائرات بدون طيار تتسم بالكفاءة والفعالية والمثالية.