Reducir las vibraciones de los drones: Comprender la importancia de las hélices de equilibrado dinámico

Introducción

A medida que los cuadricópteros, comúnmente conocidos como drones, surcan los cielos y se convierten en una herramienta integral en diversos campos que van desde la fotografía a la agricultura, garantizar su rendimiento óptimo se convierte en algo primordial. Un factor fundamental en este funcionamiento óptimo es el equilibrado dinámico de las hélices. Este artículo profundiza en los intrincados matices asociados a las consecuencias del aumento de las vibraciones y la consiguiente necesidad de equilibrar dinámicamente las hélices.

Problemas derivados de las vibraciones elevadas

1. Calidad de imagen degradada

Aunque las imágenes captadas son casi perfectas cuando el cuadricóptero se mantiene estacionario, los movimientos laterales o los ajustes de altitud introducen anomalías. Este "efecto gelatina" y las sacudidas esporádicas pueden deteriorar gravemente la calidad de la imagen o el vídeo, haciendo que las grabaciones resulten menos atractivas y profesionales.

2. Tensión del motor y del hardware

Las vibraciones, en gran parte procedentes de los motores, aumentan con las RPM. Esto no sólo afecta al cardán o al sistema de suspensión de la cámara, sino que también ejerce presión sobre la mecánica del motor. Las vibraciones persistentes aceleran el desgaste de los motores, rodamientos y engranajes, lo que se traduce en sustituciones frecuentes y mayores costes de mantenimiento.

3. Ruido y vibraciones de las hélices desequilibradas

Una gran parte de las hélices disponibles en el mercado, sobre todo las más económicas, carecen de un equilibrio óptimo. Estas hélices no sólo introducen niveles de ruido molestos, sino que también contribuyen al problema general del aumento de las vibraciones. Esto acentúa los problemas antes mencionados, haciendo que el dron sea menos eficiente y más propenso a sufrir problemas mecánicos.

Ventajas del equilibrado dinámico

El equilibrado dinámico de cada hélice, cuando se ejecuta meticulosamente, ofrece una plétora de ventajas:

1. Reducción del ruido

Una hélice equilibrada funciona de forma más silenciosa, lo que se traduce en menos molestias en entornos en los que el ruido puede ser un motivo de preocupación, como la fotografía de animales salvajes o las zonas residenciales.

2. Mayor eficiencia aerodinámica

Las hélices equilibradas prometen un rendimiento aerodinámico superior. Gracias a esta optimización, el dron puede alcanzar sus objetivos con un menor consumo de energía.

3. Mejora del tiempo de vuelo

Con una aerodinámica mejorada y un menor gasto de energía debido a las vibraciones, los drones pueden permanecer en el aire durante más tiempo, maximizando el potencial de cada sesión de vuelo.

4. Reducción del desgaste

Al frenar las causas que originan las vibraciones excesivas, se reduce significativamente la tensión general sobre los componentes del cuadricóptero. Esto se traduce en una mayor vida útil de motores, cojinetes, cardanes y otros componentes críticos.

5. Calidad de imagen óptima

Al mitigar el "efecto gelatina" y las sacudidas esporádicas, el equilibrado dinámico garantiza que las secuencias captadas sean de la máxima calidad, desprovistas de cualquier anomalía inducida por las vibraciones.

Ejemplo

Un ejemplo es la aplicación con éxito de nuestro Balanset-1A dispositivo de equilibrado dinámico por uno de nuestros clientes para tareas de equilibrado de hélices de drones.

Nuestro cliente siguió las recomendaciones de nuestros expertos para construir un soporte de equilibrado específico para hélices de drones. El soporte está fabricado con perfiles estructurales de aluminio e incorpora aislantes de vibraciones basados en muelles, garantizando así la rigidez estructural y minimizando las interferencias vibratorias externas.

Equilibrado dinámico de una hélice de dron en un banco de equilibrado.

Equilibrado dinámico de una hélice de dron en un banco de equilibrado.

Durante las pruebas, se comprobó que esta configuración específica permitía mejorar extraordinariamente las características vibratorias de la hélice. Los niveles de vibración se redujeron en un factor de 50, cayendo en picado desde los 0,74 mm/s iniciales a unos notables 0,014 mm/s. Estas métricas no son meros números, sino que significan un salto en rendimiento, seguridad y eficiencia energética.

Equilibrado dinámico de una hélice de dron en un banco de equilibrado. Vo1 y Vo2 - nivel de vibración. 0,7 antes del equilibrado, 0,014 después del equilibrado.

Conclusión

Nunca se insistirá lo suficiente en la importancia del equilibrado dinámico de las hélices de los cuadricópteros. No sólo mejora significativamente la experiencia de vuelo al reducir el ruido y mejorar la aerodinámica, sino que también promete una mayor longevidad del dron y una reducción de los costes de mantenimiento. Tanto para particulares como para profesionales, asegurarse de que cada hélice de su cuadricóptero está equilibrada dinámicamente es un aspecto innegociable del mantenimiento de los drones. Allana el camino para unas operaciones con drones eficientes, eficaces y ejemplares.