ART-engineering

Dynamisch balanceren van propellors.

Is uw vliegtuig 100% trillingvrij?


Dit is een vraag die vele piloten en/of eigenaars niet meteen zullen kunnen beantwoorden, want wanneer een trilling in vlucht ervaren wordt door de piloot als een storende trilling, dan is de onbalans in de draaiende delen, motor en propellor, meestal al van zulk een niveau dat schade of versnelde slijtage kan optreden aan strukturele delen zoals bv. de motorophanging.  In zulk geval zal de piloot / eigenaar ook meteen naar een oplossing zoeken door bv. de propellor statisch te ballanceren of op zoek te gaan naar losse delen zoals bv. een slecht gemonteerde spinner.


Trillingen daarentegen die niet meteen als storend beschouwd worden door de piloot, kunnen wel een invloed hebben op de slijtage en levensduur van boordapparatuur zoals bv. de precisiemechaniek van een kunstmatige horizon of in de electronische componenten van de radio, transponder, EFIS, enz...

Wanneer één van deze instrumenten het begeeft, zal dit instrument ter herstelling worden aangeboden of zelfs vervangen worden, met alle kosten vandien.  Echter de oorzaak van het plots niet meer functioneren van een instrument zal zelden worden toegeschreven aan permanent aanwezige trillingen die door de piloot niet gevoeld werden of niet als storend voor zichzelf beschouwd werden.


Wanneer een nieuwe propellor aangekocht wordt, mag men ervan uitgaan dat deze propellor perfect statisch gebalanceerd werd in de fabriek.  Ook een motor zoals de Rotax 912 waarvan de carburatoren recent gelijkgesteld werden, draait nagenoeg trillingsvrij.  Maar dat wil niet zeggen dat ook de combinatie motor / propellor trillingsvrij zal zijn.

Mijn ervaring heeft intussen ook geleerd dat niet alle ULM fabrikanten die nieuwe toestel afleveren, in het bezit zijn van de apparatuur om propellors dynamisch te balanceren.  Zij checken de trillingen op het gevoel tijdens de testvlucht op basis van de ervaring van de testpiloot. 


Het al of niet waarnemen van trillingen door de piloot in vlucht is dus een subjectieve waarneming en dus erg onnauwkeurig, een minder ervaren piloot die met een verhoogde spanning in zijn lichaam circuits draait met een clubtoestel en de de stuurknuppel daarbij vastknijpt tot zijn vingerknokels wit zijn, zal niets merken van een verhoogd trillingsniveau tegenover vorige week met hetzelfde toestel.  Een ervaren piloot die op een ontspannen manier al jaren met het zelfde toestel vliegt zal daarentegen al sneller een verandering in het trillingsniveau kunnen vaststellen t.o.v. bv. een maand geleden, dit in geval van een plots optredende onbalans door bv. een losgekomen spinner of een beschadigd propellorblad.

Maar trillingen kunnen ook langzaam groter worden waardoor men er ook langzaam aan gewoon wordt, en men zich van geen kwaad bewust is.




In de technische school zij men altijd “meten is weten”


Er bestaat tegenwoordig meetapparatuur waarmee men op een eenvoudige en goedkope manier de onbalans in een aandrijvingsysteem van een vliegtuig kan meten en meteen ook kan verbeteren.  Dit systeem werkt op basis van een trillingssensor die op de motor gemonteerd wordt en een lichtsensor die op de achterkant van een propellorblad gericht staat.  Op dit propellorblad wordt een stukje reflecterende tape gekleefd zodat de lichtsensor exact het toerental van de propellor kan vergelijken met de gemeten trillingen door de trillingssensor.  Een kleine computer geeft dan meteen aan op hoeveel graden van het referentiepunt gewicht moet aangebracht worden en hoeveel dit gewicht moet zijn tot op een nauwkeurigheid van 0.1gram!  Afhankelijk van het type van propellor en vooral van het type van spinnerplaat, worden de gewichtjes in de rand van de spinnerplaat gekleefd zoals in de velg van een auto, of in de vorm van rondellen tussen de schroefjes van de spinner gemonteerd, de balanceercomputer berekent dan zelf hoe het gewicht gesplitst moet worden om exact overeen te komen met twee schroefposities.  Een balancing job bestaat meestal uit 3 of 4 “runs” waarbij de berekening telkens verbeterd wordt en de positie en het gewicht telkens nauwkeuriger wordt, tot op een niveau waarbij de machine “GOOD” aangeeft.  Bij een Rotax 912 wordt bij elke run de motor gestart en een toerental van 1600 propellor RPM ingesteld, dit komt overeen met ongeveer 3500 RPM op de motor.  De gemeten trillingen worden uitgedrukt in Inches per Second (IPM).  Bij een ULM met een Rotax 912 en een driebladschroef kan deze waarde doorgaans teruggebracht worden tot 0.02 IPS.  Maximumwaarde is 1,0 IPS.  Indien de waarde van de trilling groter is dan 1,0 IPS wordt dit als “ DANGEROUS” weergegeven en moet de propellor eerst terug statisch gebalanceerd worden.

Waarden lager dan 0.2 IPS kunnen niet meer bewust waargenomen worden door de piloot.

 

Waarden tussen 0.5 en 1.0 worden weergegeven als “VERY ROUGH”

Waarden tussen 0.25 en 0.5 worden weergegeven als “ROUGH”

Waarden tussen 0.15 en 0.25 worden weergegeven als “SLIGHTLY ROUGH”

Waarden tussen 0.07 en 0.15 worden weergegeven als “FAIR”

Waarden lager dan 0.07 worden beschoud als “GOOD” Dan kunnen de gewichtjes definitief bevestigd worden en kunt U zorgeloos en vooral trillingsvrij van uw komende vluchten genieten.


Verdere info of afspraak voor het dynamisch balanceren van uw propellor bij: 

                                      Wil Janssens   0476 412009                                                                          

                                          info@art-engineering.be

Home