Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Design of a dynamometer for models engines up to 50N

Łukasz Majczyna

Abstract

The purpose of the work is to design and construct a universal modeling dynamometer for aircraft engines, which will allow to study the real thrust force generated by various aircraft modeling engines and propellers in any configuration, with a measurement of the sequence from 0 to 50N. It is also important to minimize the costs of materials and components, and the design method of the construction elements, so that they can be easily made on a 3-axis CNC milling machine. The first part of the work contains an introduction to the topic, and a discussion of the problem and the need to build modeling dyno. The second part of the work presents the goal of the project, observations on the implementation of the necessary parts in the technological process, and basic design assumptions. The third part of the work describes in detail the model 3D modeling dyno, which was created in the 3D engineering modeling program - Fusion 360. It presents the components of the 3D model (both ready components and modeled from scratch), and the entire assembly. The fourth part of the work presents strength simulations for elements transferring loads from the engine to the measuring element, and FEM analysis together with results, also made in the Fusion 360 program. The fifth part is to present the CAM project of elements that should be made using a CNC milling machine, types of operations and tools for machining, and tool path simulations. In the sixth part there are presented ready elements, purchased to build a dynamometer, and a description of how to assemble, connect and calibrate the model's dyno, as well as a cost estimate of materials and components available on the market for the construction of universal modeling dynamometer for aircraft engines. The work was completed with a summary of the project along with highlighting the advantages and disadvantages of the model. In addition, possible directions for the continuation of works on the design modeling dyno for aircraft engines and possible ways of its further improvement were presented
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Łukasz Majczyna (FPAE) Łukasz Majczyna,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Projekt hamowni silników modelarskich o ciągu do 50 N
Supervisor
Michał Kowalik (FPAE/IAAM) Michał Kowalik,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
Mechanika i Projektowanie Maszyn
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
25-06-2019
Issue date (year)
2019
Pages
54 + rysunki
Internal identifier
MEL; PD-5200
Reviewers
Marek Matyjewski (FPAE/IAAM) Marek Matyjewski,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Michał Kowalik (FPAE/IAAM) Michał Kowalik,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
hamownia, silnik modelarski, belka tensometryczna, CAM, MES, frezowanie CNC, Arduino
Keywords in English
dyno, model engine, tensometric beam, CAM, FEM, CNC milling, Arduino
Abstract in Polish
Celem pracy jest zaprojektowanie i skonstruowanie uniwersalnej hamowni modelarskiej do silników lotniczych, która pozwoli na badanie rzeczywistej siły ciągu generowanej przez różne lotnicze silniki modelarskie i śmigła w dowolnej konfiguracji, z pomiarem ciągu od 0 do 50N. Istotne jest też zminimalizowanie kosztów materiałów i komponentów, oraz sposób zaprojektowania elementów konstrukcji, tak aby można je było w miarę możliwości łatwo wykonać na 3 osiowej frezarce CNC. Pierwsza część pracy zawiera wstęp, wprowadzenie do tematu, oraz omówienie problemu i potrzebę budowy hamowni modelarskiej. Druga część pracy, przedstawia cel projektu, spostrzeżenia na temat wykonania niezbędnych części w procesie technologicznym, oraz podstawowe założenia konstrukcyjne. Trzecia część pracy szczegółowo opisuje model 3D hamowni modelarskiej, który powstał w programie inżynierskim do modelowania 3D - Fusion 360. Przedstawione są w niej elementy składowe modelu 3D (zarówno gotowe komponenty jak i za modelowane od podstaw), oraz całe złożenie. Czwarta część pracy przedstawia symulacje wytrzymałościowe dla elementów przenoszących obciążenia z silnika na element pomiarowy, oraz analizę MES wraz z wynikami, również wykonaną w programie Fusion 360. Część piąta, to przedstawienie projektu CAM elementów, które należy wykonać przy pomocy frezarki CNC, rodzaje operacji i narzędzi do obróbki skrawaniem, oraz symulacje ścieżki narzędzi. W części szóstej przedstawione są elementy gotowe, zakupione do zbudowania hamowni, oraz opis sposobu złożenia, podłączenia i kalibracji hamowni modelarskiej, a także kosztorys dostępnych na rynku materiałów i komponentów, których można użyć, do budowy uniwersalnej hamowni modelarskiej do silników lotniczych. Pracę zakończono podsumowaniem projektu wraz z wyróżnieniem zalet i wad wykonanego modelu. Ponadto przedstawiono możliwe kierunki kontynuacji prac nad projektem hamowni modelarskiej do silników lotniczych, oraz ewentualne sposoby jej dalszego doskonalenia
File
  • File: 1
    Projekt_hamowni_silników_modelarskich_o_ciągu_do_50N_-_Łukasz_Majczyna.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 34760

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTa4e43953557544c285cd3cdacef40479/
URN
urn:pw-repo:WUTa4e43953557544c285cd3cdacef40479

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page