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Low Rider EB

Projet de 2014

(EB pour Low Rider En Bois )






C'est le printemps ! La nature renouvelée nous invite à l'explorer, pourquoi pas en FPV de près, en low-riding :D

Pour suivre cette mode bigrement intéressante, j'ai concocté une petite frame en H, qui, fidèle aux traditions de la maison, sera en bois ! C'est une alternative viable aux structures carbone comme nous allons le voir... à condition de pouvoir travailler ce matériau.

La formule est assez standardisée, autour de moteurs format 1804 en 3S. Ces petits moulins sont à l'aise avec une hélice 5x3 en deux ou trois pales, ce qui conditionne pas mal les dimensions du moustique... Autre standard, une structure en H rigide, qui offre des surfaces suffisantes pour loger une chaîne d'émission FPV.

Je vous propose donc de suivre pas à pas la fabrication d'un tel quadricoptère, en détaillant surtout le travail du bois pour les gens qui seraient intéressés mais pas forcément expérimentés.

Outillage nécessaire

  • Perceuse avec mèches à bois diamètres 2, 6, 8 et 10 mm (une mini-perceuse (Dremmel) pourra être plus adaptée pour la mèche diamètre 2 mm
  • Scie à bois, éventuellement à onglet pour couper bien droit
  • Cutter et règle
  • Cale à poncer avec du papier de verre fin
  • Crayon à papier, compas et règle
  • Colle époxy (type Araldite)
  • Colle cyanoacrylate (type Super Glue)

Matériaux

  • Contreplaqué aviation épaisseur 2 mm (20/10 ème). Le terme “aviation” dénote un ctp multiplis plus rigide que le standard (5 plis pour 20/10 ème quand le ctp de 2 mm comporte 3 plis en général). Se trouve en boutique de modélisme
  • Baguette de hêtre de section 13x13. Se trouve en grande surface de bricolage
  • Une boîte de Moongel - des petits rectangle de substance gélatineuse utilisés par les batteurs pour éliminer les vibrations inopportunes. En magasins d'instruments de musique
  • Tamis pour scellement chimique, petit modèle (hauteur 50 mm), un sachet de 6, en grande surface de bricolage
  • Des colliers de serrage zip-tie, petit modèle (largeur 2,5 mm), en GSB itou


Les plans de l'engin

Voici les plans en A4 scannés...ça n'a pas pris si longtemps finalement En cas de question, contactez-moi à

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Les poutres

Débiter deux poutres à la scie (à onglet), puis les percer diamètre 6 mm. Les trous permettent de gagner du poids sans compromettre la rigidité du bois.

Pour un travail propre, percez le plus droit possible (perceuse à colonne idéalement) et placez sous la baguette un martyr, pièce de bois perdue qui évitera à la mèche de ressortir de la baguette en arrachant des fibres. Alternativement, on peut percer à moitié puis retourner la baguette et percer de l'autre côté.

Marquer l'emplacement des platines centré sur les poutres, largeur 4 cm.

Débiter aussi un morceau de baguette largeur 4 cm pour le renfort central. Cette pièce reçoit trois perçages diamètre 8 mm pour les passages de fils.

Les platines

Ce sont de simples rectangles de ctp, découpés au cutter, puis évidées par des trous de diamètre 10 mm.

Les deux platines supérieures sont identiques. La troisième est évidée différemment.

Les perçages sont un peu délicats : là encore, prévoyez un martyr ou percez partiellement d'un côté puis de l'autre (assez coton à faire).

Eventuellement on peut se passer de ces perçages, sauf aux endroits qui servent pour les passages de fils...

 

Les palettes

Elles sont découpées en ctp 20/10 ème et mises en forme par ponçage. Il est malin de faire les perçages avant découpe : un trou central diamètre 6 mm pour que l'axe moteur ne frotte pas, et quatre trous de fixation du moteur. Position à adapter selon les moteurs ; pour des ZMR 1804 il faut percer quatre trous en croix sur un diamètre de 12,5 mm.

 

Assemblage

Les collages se font à l'époxy pour une solidité maximale. Les platines enserrent les poutres, avec le petit renfort central, et les palettes sont assemblées aux bout de celles-ci. Contrôler la symétrie de l'assemblage et la bonne planéité de l'ensemble.



Trois rectangles de Moongel séparent les platines supérieures afin de filtrer les vibrations. Ils sont collés à la cyanoacrylate.



Percer les tamis de scellement chimique juste sous le sommet, diamètre 3 mm, pour le passage des colliers de serrage, puis les mettre en place aux quatre coins.



Suite du montage

Il reste ensuite à monter les composants du quad. Quelques conseils :

  • Attention à bien laisser libre la platine supérieure, pour éviter tout couplage qui ramènerait des vibrations
  • L'espacement entre les deux platines inférieures permet de loger les quatre ESCs ainsi que le raccordement de puissance

 

 

Conclusion

Bilan de masse pour cette frame : 62 grammes avec les patins. C'est considérablement plus léger que la majeure partie des structures du commerce ! Il en résulte un gain en autonomie qui permet de voler 12 minutes sur un accu 1300 mAh (NanoTech 45-90C, réputé déchargé dès que le témoin à LED branché en vol passe au rouge sur au moins un des éléments (soit une tension par élément qui passe sous les 3,3V en charge)).

Le Moongel filtre efficacement les vibrations pour un poids minime.

Inconvénient de cette frame : elle n'est pas démontable, en cas de casse il faut en refaire une. Avec un prix de revient dérisoire ce n'est pas un souci, une planche de ctp et une baguette de hêtre permettent de réaliser une demi-douzaine de frames !

 

 



Vidéo: l'écran FPV est filmé pour rendre compte de la stabilité de l'image transmise : pas de vibration parasite...



Caractéristiques

  • Moteurs ZMR 1804
  • ESCs 10A SimonK
  • hélices tripales 5x4.5
  • FC HK multiWii Lite 1.0
  • firmware v2.3, modes acro et angle/horizon
  • Accu 1000 mAh (97g) ou 1300 mAh (119g)
  • caméra CCD 500tvl
  • émetteur vidéo 2.4GHz 100mW
  • antenne Cloverleaf faite maison (corde à piano 0,8mm)
  • radio Graupner en 41 MHz
  • masse en ordre de vol 360 grammes (1000 mAh) ou 382 grammes (1300 mAh)
  • autonomie max 12 minutes (1300 mAh 45-90C)



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