1. ve 2. kategorideki İnsansız Hava Araçları, küçük boyutlu olup, maksimum brüt kalkış ağırlığı 5 - 40 N ve 40 - 250 N arasındadır, normal çalışma irtifası yerden 120 m yüksekliktedir. İnsansız hava araçların için en önemli endişelerden biri, öncelikle malzeme değişiklikleriyle desteklenen hava araçlarının ağırlığıdır. İHA'lara yönelik lastikler uçuş problemlerini azalmak için öncelikle ABS, kauçuk silikon ve naylondan malzemelerden yapılmaktadır. Bu lastikler ölü ağırlığa eklenir ve uçuş sırasında sürüklenir.
Bu sebeple, ABS, kauçuk silikon ve naylon malzemeler gibi çeşitli malzemeler kullanılarak mümkün olan en iyi konfigürasyonu seçmek için titiz bir analiz gerçekleştirilmiştir. İHA tekerleği imalatı, genellikle yüksek mukavemetli hafif ağırlıklı parçaların üretimi olarak bilinir. Ayrıca, daha geniş bir tasarım seçeneği yelpazesi sunar ve yinelemeli bir tasarım yaklaşımını destekler, bu nedenle üretim yöntemi önemlidir. En iyi sonuçları elde etmek için analiz uygulamasında yinelemeli tasarım yaklaşımı kullanılmıştır. Bu çalışma, 40 bölmeli havasız tekerlekler üzerinde yapılmıştır. Tekerlek tasarımları Autodesk Inventor Pro’da modellenmiş ve kategori 1 ve 2 İHA’ların hafif olması nedeniyle iniş sırasında tekerleklerin bükülmesi ve burulması göz ardı edilerek tekerleğin radyal yöndeki statik dayanımı sonlu eleman analizi kullanılarak incelenmiştir.
Sonlu eleman analizine dayanarak Autodesk Inventor Pro ile modellenen havasız tekerlek tasarımı, İHA’nın iniş sırasında 625 N yükte 2.314 mm'lik bir esneme sergilediğini ve şok emiliminde kauçuk silikon malzemenin üstün performans gösterdiğini ortaya koymuştur.
Akıllı Tarım İHA Tekerlekleri Havasız tekerlek imalatı Materyal anaizi Sonlu Elemanlar Yöntemi
Unmanned Aerial Vehicles (UAV) in categories 1 and 2 are small in size and have a maximum gross take-off weight between 5 - 40 N and 40 - 250 N, with a normal operating altitude of 120 m above ground level. One of the major concerns for UAVs is the weight of aerial vehicles, which is aided primarily by material changes. Tires for UAVs are primarily made of ABS, rubber silicone, and nylon to reduce flight problems. These tires add to the dead weight and drag during flight.
In response to these issues, a rigorous analysis was performed to select the best possible configuration using various materials such as Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), rubber silicone, and nylon materials. UAV wheel manufacturing is commonly known as the production of high-strength light-weighing parts. It also provides a broader range of design options and favors an iterative design approach, so it is important the method of production. To achieve the best results, the iterative design approach was used in the analysis application. The study incorporated a design for airless tires with 40 spokes, leveraging Autodesk Inventor Pro for modeling. Subsequently, the designs underwent Finite Element Analysis to assess static radial strength. Bending and torsion stresses during landing were deemed negligible owing to the lightweight nature of categories 1 and 2 UAVs and were thus excluded from the analysis.
The modeled wheel design in Autodesk Inventor Pro analysis based on Finite Element Analysis of the airless wheels revealed that wheels made of rubber silicone exhibited superior shock absorption, with a deformation of only 2.314 mm at 625 N upon impact during UAV landing maneuvers.
Smart farming UAV wheels Airles wheel manufacturing Material analysis Finite element method
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Agricultural Engineering (Other) |
Journal Section | Araştırma Makaleleri |
Authors | |
Early Pub Date | December 28, 2023 |
Publication Date | December 30, 2023 |
Submission Date | October 2, 2023 |
Acceptance Date | December 4, 2023 |
Published in Issue | Year 2023 Issue: 378 |