Дед, Балбес и солнечные зайчики — 2 января 2018 0

Когда механика была собрана, настала очередь электронике. Двигателем надо было управлять, менять его мощность. Для этой цели годился любой ШИМ регулятор для коллекторного мотора постоянного тока. Схем таких ШИМов полно в Интернете. Но! Для меня электроника являлась всегда камнем преткновения. Что поделать, ну не может человек знать и уметь всё на свете. По этой причине я не стал собирать, а купил достаточно мощный регулятор в Китае. Вот этот: [только для пользователей сайта] Там были и более дешёвые и менее мощные. Основное их назначение – регулировать обороты вентиляторов отопления и охлаждения в автомобиле. Самодельная ручка газа для Стингера у меня была, но имела существенный недостаток – слишком длинный ход. Кому интересно, можете глянуть на её устройство: Устанавливалась она внутрь стального руля. Наружный диаметр руля 22 мм. В сборе ручка выглядела так: [только для пользователей сайта] Со снятой наружной рукояткой так: [только для пользователей сайта] При этом, обойма рукоятки «А», крепилась внутри руля выступающим резьбовым штифтом «Б». Внешняя ручка «С» одевалась на руль и крепилась к обойме винтом «Д». Обойма состояла из следующих частей: [только для пользователей сайта] Резистор 1, крепился в неподвижной части обоймы 2 резьбовым штифтом 3. (Этот же штифт фиксировал обойму в трубке руля.) На ось резистора 1, устанавливалась полумуфта 4, и фиксировалась резьбовым штифтом 5. Полумуфта 4 соединялась плоской пластиной со второй полумуфтой 8. Возвратная пружина 6, одним концом ставилась в отверстие на неподвижной части обоймы 2, а другим в отверстие полумуфты 8. Резьбовой штифт 7, вворачивался в полумуфту 8 и ограничивал угол её поворота в неподвижной обойме 2. Такая высокая сложность конструкции позволяла сохранить целостность очень хрупкого сопротивления от черезмерных воздействий на ручку газа и компенсировать перекосы и люфты в приводе. Если регулятор мощности покупной, решил я купить заодно и готовую ручку газа от электровелосипеда. Выбрал самую простую: [только для пользователей сайта] С этой ручкой меня ожидал очень серьёзный подвох. Оказалось, что у всех электровелосипедов с безколлекторными двигателями элементом управления в ручке газа является не переменный резистор, а датчик Холла. На ручку, обычно по красному проводу подаётся плюс пять вольт. Чёрный провод, это общий минус. С оставшегося провода, в зависимости от положения ручки газа, снимается сигнал от плюс двух до пяти вольт. Внимательно осматриваю ШИМ, подключаю его к аккумулятору 12 вольт и замеряю то, что творится у него на выносном переменнике. Оказалось, присутствуют те же плюс пять вольт, которые регулируются от ноля до пяти. На страх и риск подключаю к ШИМу ручку газа с датчиком Холла и электродвигатель. Результат предсказуем – при сброшенном газу, двигатель продолжает крутиться, но регулировка до максимальной мощности присутствует. Чтобы заставить работать ручку газа с датчиком Холла в компании с ШИМом, мне посоветовали включить её через операционный усилитель: [только для пользователей сайта] Я принял такой совет к сведению и убрал его вместе с ручкой газа в ящик до лучших времён. Ручка газа со Стингера подходила, но не устраивала меня своим длинным ходом. Учитывая специфику руля Балбеса, решил сделать редукторную ручку газа с выносным сопротивлением. Фактически это была вся правая половинка руля. Схематично она выглядит так: [только для пользователей сайта] Выполненная в материалах так: Ручка газа в сборе [только для пользователей сайта] Вид на редуктор [только для пользователей сайта] Вид на сопротивление [только для пользователей сайта] Ручка в разобранном виде [только для пользователей сайта]

Дед, Балбес и солнечные зайчики — 1 января 2018 0

Следующим по изготовлению был моторредуктор. Чтобы его изготовить, нужно выполнить ряд условий: 1. Согласовать положение приводной цепи и предусмотреть регулировку её положения с натяжкой. 2. Не создать помех для цепи, идущей на промвал. 3. Расположить моторредуктор между плоскостями вращения педальных шатунов. 4. Предусмотреть, чтобы моторредуктор поместился на штанге выноса каретки. Конструктивно, чтобы не городить громоздкие корпуса, решил выполнить моторредуктор в том же стиле, в каком собирал все свои навески на Стингер – две стальных пластины, обхватывающие штангу каретки, звёздочка справа, шестерни слева, двигатель посередине. Начал с установки шестерни, что стояла на коленвалу Дешки, на вал электродвигателя. Выполнил с помощью переходника, круглой шпонки и фигурной гайки. При этом шпонка одним из своих кончиков входит в шпоночный паз шестерни. Во всём остальном скопирован способ закрепления вентилятора на вал двигателя. Отличие ещё в фигурной гайке – шестерня шире втулки вентилятора и обычная гайка там не поместилась. [только для пользователей сайта] [только для пользователей сайта] Фигурная гайка, по своим габаритам, полностью помещается в шестерне. Для её закручивания пропилен паз под отвёртку. Злектродвигатель крепится своими шпильками за правую пластину моторамы. Под гайки крепления подкладываются усиленные шайбы. Лишняя часть шпильки отпиливается. В левую пластину моторамы двигатель упирается своим корпусом. Отверстие в мотораме сделано больше диаметра шестерни на двигателе для упрощения сборки. Промежуточный вал моторредуктора для упрощения сделан консольным и крепится буксами подшипников за левую пластину моторамы. Защемление вала от осевого перемещения выполнено по малому подшипнику и его буксе. Букса малого подшипника имеет вырез под корпус двигателя. Малое межосевое расстояние на позволило установить более длинный вал и сохранить корпус буксы. Малая шестерня установлена на штатную шпонку и закреплена на валу тем же винтом, которым крепится к коленвалу на Дешке. Зубчатое колесо приклеено к валу клеем «Секунда». Из-за отсутствия заготовки подходящего диаметра вал выполнен сварным – посадочная шайба под зубчатое колесо к валу приварена. [только для пользователей сайта] [только для пользователей сайта] Выходной вал моторредуктора сквозной, двухопорный, с консольным расположением ведомого зубчатого колеса и ведущего фривала. Основой вала является резьбовая шпилька М12. Крутящий момент передаётся и ограничивается усилием затяжки на шпильке фланца ведомого зубчатого колеса и переходника фривала. По этой причине фланец зубчатого колеса выполнен сварным из диска и шестигранника на 19. А на торце переходника фривала выполнены сверления под ключ от Болгарки. Усилие от затяжки воспринимают внутренние кольца подшипников и распорная втулка. Положение фривала относительно штанги выноса каретки определяется набором дистанционных шайб. Зубчатое колесо приклеено к фланцу клеем «Секунда». Момент затяжки фланца и переходника от 8 до 13 кг*м. Что больше передаваемого крутящего момента от двигателя. При превышении момента в аварийной ситуации ничего не сломается, а просто открутится. [только для пользователей сайта] [только для пользователей сайта] Последние из деталей моторредуктора, это корпусные детали. [только для пользователей сайта] Две пластины из двух миллиметровой оцинковки. Между ними зажат электродвигатель. Сами пластины соединяются между собой специальными болтами. Для крепления на штанге каретки используются резьбовые шпильки М8. Так как двигатель шире штанги каретки, применены текстолитовые проставки. А чтобы пластины не прогибались при затяжке шпилек, используются дополнительные накладки. [только для пользователей сайта] Для защиты шестерёнчатого редуктора от попадания грязи, изготовлена крышка. Она состоит из фанерного канта и стальной накладки. Это единственная склеенная и покрашенная деталь во всём редукторе. [только для пользователей сайта] Собранный моторредуктор выглядит так: [только для пользователей сайта] [только для пользователей сайта] [только для пользователей сайта] [только для пользователей сайта]

Дед, Балбес и солнечные зайчики — 31 декабря 2017 0

Подвергать таким испытаниям Балбеса я не стал. Зима началась, да и не было необходимости. Разницу в крейсерской скорости я знал, характеристика двигателя подтвердилась. Да и задумка по установке двигателя была слишком заумной – кареточный вариант. Такие электровелосипеды называют среднемоторными. Серийно выпускается движок, встроенный в кареточный узел. Но стоимость его как две моих Оки. Дырчиководы уже творили привод на промвал. Но у Балбеса промвал занят кассетой скоростей. Придётся делать привод на вынос каретки. И пусть он мне сам педали крутит, или хотя бы помогает их крутить. Для реализации такой идеи нужны две муфты свободного хода. Одна на двигатель, чтобы не мешал мне педали крутить, если сам не работает. Другая на педальный вал, чтобы я отдыхал, когда двигатель работает. Соответственно на каретке должна быть сдвоенная звёздочка, которая как раз там и стоит. С одной звезды цепь пойдёт на кассету, с другой на редуктор двигателя. Из чего всё это рукоблудить? Из всего готового! Двигатель есть. В качестве обгонных муфт подойдут велосипедные однозвёздочные фривалы. А на редуктор пойдут две дешкиных зубчатые передачи. Самое интересное, что я эти шестерёнки когда то покупал, в надежде, что на двигателе они когда то износятся. Напрасно покупал! Есть подозрение, что они переживут Египетские пирамиды. [только для пользователей сайта] Остаётся проверить, согласует ли редуктор мою способность педалирования с рабочими оборотами двигателя. Проверяем: Свободная звезда на каретке имеет 48 зубов, фривал 18 зубов. Получаем передаточное число цепной передачи 48/18=2,66. У малой Дешкиной шестерни 20 зубов, у зубчатого колеса сцепления 82. Передаточное число 82/20=4,1. Учитывая, что зубчатых передач будет две и одна цепная, общее передаточное число редуктора будет 4,1*4,1*2,66=44,82 Обороты двигателя в рабочей точке 2500 об/мин. При этом обороты кареточного вала будут 2500/44,82=55,77 об/мин. Или 0,93 об/сек. Такой темп педалирования меня вполне устраивает! С чего начать работу? Естественно с узла который уже есть и габаритную компоновку которого менять нельзя. Это выносная каретка. Звёздочки надо на фривал посадить, а сам фривал закрепить на педальном шатуне. Для кого то это повод для целой темы или вообще неразрешимая задача. Для меня простая рутинная работа. Ничего интересного. Но описать мой ход решения стоит: 1. Берём Китайский педальный шатун со звёздочкой. Болгаркой срезаем завальцовку звёздочки на шатуне. Сбиваем звёздочку. 2. Закрепляем шатун на Белорусский кареточный вал с помощью самодельного клина (в магазине покупать бесполезно – они все проваливаются). Устанавливаем вал в центра токарного станка с поводковым патроном и торцуем шатун со стороны посадочного места звёздочки, пока резец не начнёт резать гайку клина. (Кому этот пункт не понятен, прочитайте его токарю, он поймёт, если не операционник). 3. Точим переходник на фривал с резьбой под фривал и отверстием под педальный вал. Под фривал оставляем буртик для упора миллиметра два шириной. Ширину переходника задаём такую, чтобы в потроха каретки не упирался. У меня этот размер равен рабочей ширине резьбы фривала, плюс буртик. (У Китайских фривалов резьба дюймовая, у наших метрическая. Дюймовый фривал на метрическую накручивается, а метрический на дюймовую нет). 4. На Белорусский педальный вал накручиваем контргайку, одеваем несколько подходящих шайб, одеваем переходник фривала и закрепляем шатун. Контргайкой через шайбы поджимаем переходник фривала к шатуну и привариваем переходник фривала к шатуну так, чтобы не поплыло отверстие под клин и буртик. Когда остынет, разбираем и зачищаем. [только для пользователей сайта] 5. Делаем переходник под звёздочки, чтобы закрепить их на фривале. Это чисто слесарная работа для дрели, болгарки, зубила и напильника. [только для пользователей сайта] [только для пользователей сайта] 6. Остаётся всё это собрать и проверить совместимость двух цепей, особенно по замкам, чтобы друг за друга не зацеплялись. Мне на спортивной сборке пришлось менять крепёж второй звезды, а на дорожные наклеивать пластмассовые дистанционные бобышки. [только для пользователей сайта] Первоначально решил использовать спортивные звёзды, они ближе располагались к штанге выноса каретки.

Дед, Балбес и солнечные зайчики — 31 декабря 2017 0
	Если на счёт 60 ампер часов, то это при десяти часовом разряде. При снижении времени разряда ёмкость падает. Батарея не тяговая, поэтому и ёмкость такая. Да вдобавок она старая. Зиму она не пережила, накрылась.

Дед, Балбес и солнечные зайчики — 30 декабря 2017 0
	Соглапсен! Наш метод - докопаться до истины любой ценой, а потом её похерить, как неинтересную!

Дед, Балбес и солнечные зайчики — 30 декабря 2017 0

Остаётся согласовать полученный результат с графиком расхода мощности для велосипеда, о котором я рассказывал в предыдущей статье, и рассчитать передаточное число трансмиссии. Делается это так: Чтобы передать мощность двигателя на колесо велосипеда, понадобится, как минимум, двухступенчатый редуктор. Первую ступень сделаем с ремённой передачей, её КПД равен 0,92. Вторую ступень сделаем с цепной передачей, её КПД будет 0,94. Пара подшипников промежуточного вала заберут свою долю КПД в 0,99. Общий КПД передачи будет: 0,94х0,92х0,99=0,85% Мощность для движения велосипеда будет составлять: 118х0,85=100 ватт. = 0,1 квт Берём график расхода мощности из предыдущей статьи, находим на вертикальной оси зарубку, соответствующую одной десятой киловатта, и проводим через неё горизонтальную линию до пересечения с кривой «На качение и воздух». Из пересечения отпускаем перпендикуляр на ось скорости и считываем полученную скорость – 21 км/ч. Скорость нам известна, теперь рассчитаем передаточное число трансмиссии. Для этого, переведём 21 км/ч в метры в минуту: 21х1000/60=350 м/мин. С помощью рулетки или портновского сантиметра замеряем длину окружности колеса велосипеда. У моего Стингера колесо 26 дюймов с окружностью 2,04 метра. Вычисляем, сколько оборотов в минуту делает колесо при скорости 21 км/ч: 350/2,04=171,5 об/мин. Если учесть, что обороты электродвигателя в рабочей точке 2500 об/мин, то передаточное число трансмиссии составит: 2500/171,5=14,58 Цепную передачу соберём из звёздочек главной передачи двигателя «Д-5», что раньше ставился на велосипеды. У Стингера передний тормоз дисковый, правая сторона втулки колеса не задействована и позволяет элементарно закрепить «Газулькину» колёсную звёздочку в 41 зуб. На промежуточный вал закрепим моторную звезду в 10 зубьев. Передаточное число цепной передачи составит: 41/10=4,1 На ремённую передачу останется передаточное число: 14,58/4,1=3,55 Реализуем эту передачу из деталей ремённой передачи от стиральной машины. Приводной ремень длинной 510 мм, профиль ноль. Ведомый шкив, с диаметром окружности нейтрального слоя ремня 112мм, закрепляем на промежуточный вал. А на электродвигатель делаем шкив с диаметром нейтрального слоя ремня: 112/3,55=31,5 мм. Моторама крепится, как и в предыдущем варианте, на незадействованную тормозную скобу. Но выполняется уже более сложной по устройству, так как требуется предусмотреть регулировку натяжения цепи и ремня. Более того, конструкция моторамы позволяет закрепить два электромотора. Выглядит всё это на велосипеде следующим образом: [только для пользователей сайта] Пробный заезд с одним электромотором подтвердил правильность проведённых исследований и расчётов. Велосипед свободно двигался со скоростью 18 – 22 км/ч по ровной горизонтальной дороге. Одной зарядки, отобранной у бомжей батареи, хватило на пробег в 24 километра. С двумя двигателями пробный заезд не проводился, так как ожидаемая скорость будет (смотри график) около 30 км/ч. Без регулятора мощности и муфты свободного хода на такой скорости с передним цепным приводом ездить опасно. При пробном заезде сила тока разрядки батареи в среднем составляла 15 ампер. Батарея разрядилась за 1,2 часа. Значит, её ёмкость составила 1,2х15=18 ампер часов. Хотя на корпусе она промаркирована как 60 ампер часов. На заборе тоже написано… Ничему верить нельзя!

Дед, Балбес и солнечные зайчики — 29 декабря 2017 0

Но это всё теория. Практика натыкается на целую кучу проблем. Во первых, двигатель нужно на чём то закрепить. Решается эта проблема с помощью штатных мест крепления двигателя, полосок стальной ленты, обрезков ДВП и мебельной фурнитуры. Понадобится ещё простейший инструмент и руки, растущие не из нижнего бюста. Во вторых, нужно изготовить тормозную катушку, чтобы она закрепилась на валу двигателя без перекоса и биения. Желательно, чтобы её диаметр был целым числом. Без токарных работ тут не обойтись. Придётся идти к соседу токарю и рассказывать, что от него требуется. Без бутылки подмазки он с вами и разговаривать не будет. А если учесть, что с первого раза диаметр катушки можно не угадать – не хватит предела измерения динамометра или замеры будут смещены в начало или конец диаграмм, то портить отношения с соседом токарем не советую – он вам ещё пригодится. Я угадал середину диаграммы со второго раза. Диаметр второй катушки оказался 50 мм. В третьих, надо запастись мерительным инструментом. Понадобятся два кухонных безмена на роль динамометров. Перед применением их надо проверить – легко ли перемещается шток и соответствует ли нолю положение без нагрузки. Тормозную ленту можно склеить клеем «Мастер» из полоски наждачки на тканой основе. Размер зерна при этом роли не играет. Напряжение можно замерять любым тестером или мультиметром, способным уловить десятые доли вольта. Скорость вращения вала замеряется тахометром. Вопрос, где его взять? Вещь очень дефицитная и дорогая. Оказалось, его роль с более высокой точностью выполняет велокомпьютер! Чтобы он успевал считать обороты вала двигателя, пришлось устанавливать понижающий редуктор. Для этого использовалась двухскоростная ручная дрель с передаточным числом 6,275. Шпиндель дрели соединяется с тормозной катушкой шарнирной муфтой, собранной из двух ключей от детских пружинных игрушек. Дрель крепится максимально соосно валу двигателя. Вместо приводной рукоятки закрепляется сектор с магнитом, а в поле его работы датчик велокомпьютера. Сам велокомпьютер можно закрепить в любом удобном месте. Остаётся запрограммировать компьютер. Это задача на смекалку для второклассника. Велокомп считает обороты колеса и через введенную длину окружности колеса, пересчитывает обороты в скорость. Нужно, с учётом передаточного числа дрели, ввести такую длину окружности, чтобы комп показывал не скорость, а обороты в минуту. В моём случае эта длина окружности равна 1046мм. При этом 1 км/ч равняется 100 об/мин. Ни один из универсальных механических тахометров с такой точностью не считает. Остаётся найти, чем замерять силу тока. Дело в том, что ток полного торможения около 100 ампер. Ни один тестер или мультиметр такой ток не меряют. Нужен амперметр с выносным шунтом и калиброванными проводами подключения к шунту. Для меня такой прибор оказался недоступнее тахометра! Если шунтированного амперметра нет, почему бы не зашунтировать мультиметр, замеряющий ток в 10 ампер? Как показала практика, рассчитывать сопротивление шунта и подгонять его мультиметром – дело дохлое, не получается. Самый простой способ оказался такой: Берём двухнитевую автомобильную лампу от фары. Припаиваем к ней два провода так, чтобы нити соединились параллельно и при подсоединении к батарее горели обе. Мультиметром замеряем потребляемый лампой ток. В моём случае он оказался 6,5 ампера. Если учесть, что обещанный ток испытуемого двигателя равен 30 амперам, то для подсоединения его к батарее понадобится провод сечением минимум 2,5 миллиметра квадратных. Ищем метров десять любого медного провода в два раза большего сечения. Этот провод и выполнит роль шунта. Остаётся его откалибровать. Делается это так: Подсоединяем автомобильную лампу к батарее через этот провод. Мультиметр ставим на измерение десятиамперного тока. Один щуп мультиметра крепим в начало шунта, а вторым щупом ищем на шунте то место, где мультиметр покажет ток в десять раз меньше, чем показывал на лампочке без шунта. В этом месте шунта делаем крепление для щупа мультиметра. Вот и всё. Стоамперный амперметр у нас готов и работает! У него, правда, есть серьёзный недостаток – слишком большое сопротивление. Но ведь на электровелосипеде у нас двигатель на переднем колесе, батарея на заднем, а между ними двухпроводная проводка и возможно регулятор хода. Если общий КПД этой проводки окажется меньше, чем у состряпанного шунта, то мы только выиграем! Остаётся весь испытательный стенд собрать воедино. Получится примерно следующее: [только для пользователей сайта] На стенде у меня роль шунта выполняет катушка толстого провода от сгоревшего сварочного трансформатора. А старый тестер, рядом с мультиметром, меряет напряжение. Можно обойтись и одним мультиметром, но слишком долго его переподключать, можно забыть выставить предел измерений и спалить прибор. К тому же через мультиметр проходит одна десятая часть замеряемого тока. Отключение мультиметра для замера напряжения повлечёт погрешность в измеряемом напряжении – оно будет больше. Напоминаю, что тестер, замеряющий напряжение, подключен параллельно двигателю, а не батарее! На минусовой клемме нет зажима, как и нет выключателя стенда. Подключение производится прижимом провода к клемме батареи. Всё готово. Можно снимать характеристики. Как это делается, я уже описывал выше, в теоретической части. На практике может оказаться не всё так гладко, как в теории. Тормозную катушку я переделывал два раза, конструкцию стенда тоже два, использовал четыре типа тахометров, остановился только на третьем варианте шунта, непоправимо сломал один динамометр и снял в общей сложности около двух десятков характеристик с одного двигателя. Когда все неполадки и неудобства были устранены, когда точки замеров стали ложиться почти по плавным кривым линиям графиков, я снял последнюю – контрольную характеристику и взял её за основу. Для удобства записи и обработки показаний, при снятии характеристики, воспользуемся таблицей: [только для пользователей сайта] Первое, что может смутить скептиков, это разные показания динамометров перед стартом. Дело в том, что найти динамометр, который не врёт очень трудно. Можно конечно самому его оттарировать, но это придётся делать после каждого его срабатывания до упора. Я поступил проще – подобрал два динамометра, у которых погрешности компенсируют одна другую. Почему в некоторых позициях таблицы стоят ноли, я думаю, объяснять не стоит. Из всех позиций, восьмая не снимается, а вычисляется. Делается это так: Разность показаний одного динамометра, складывается с разностью показаний другого. Полученная сумма умножается на радиус тормозной катушки. Получается крутящий момент. По данным таблицы строим первые три графика – зависимость напряжения, силы тока и крутящего момента от оборотов вала двигателя. Выглядит всё это примерно вот так: [только для пользователей сайта] Зависимость напряжения от оборотов, это плавная кривая с односторонним изгибом. Чем больше сопротивление общей цепи, тем кривая круче в начале. На максимальных оборотах кривая близка к горизонтальной прямой. Может возникнуть ситуация, когда при замере напряжения холостого хода, оно окажется больше, чем напряжение батареи без нагрузки. Виновата в этом обратная ЭДС самоиндукции двигателя. Чтобы избежать ошибки в построении графика, следует замерить напряжение батареи под небольшой активной нагрузкой и взять его за основу. Зависимость силы тока от оборотов, это тоже кривая с односторонним изгибом. Чем больше сопротивление общей цепи, тем меньше наклон кривой и тем меньше её изгиб. Зависимость крутящего момента от оборотов, это кривая с двусторонним изгибом. Чем оборотистее двигатель, тем менее заметен обратный изгиб на максимальных оборотах. При прочерчивании графиков, полученныё при замерах координаты точек, служат ориентирами для лекальных кривых. Нужно добиться такого положения лекальных кривых, чтобы они проходили через максимальное количество координатных точек. Точки, которые не вписываются в лекальную кривую и создают слишком сильный её изгиб, лучше игнорировать или снять дополнительные данные для этой области графика. Если приглядеться к построенному графику, то можно заметить, что точка силы тока для 2660 оборотов и крутящий момент при 2070 оборотах в кривые не вписываются и при построении графиков эти точки проигнорированы. Таким способом проводится графическая «рихтовка» данных для построения следующих графиков. Чтобы построить графики зависимости КПД, электрической и механической мощностей от оборотов двигателя, снимем с построенных графиков «отрихтованные» значения силы тока, напряжения и крутящего момента для целых значений чисел оборотов. Для дальнейшей обработки полученных данных воспользуемся таблицей: [только для пользователей сайта] Первая строка таблицы, это целые числа оборотов вала двигателя. Следующие три строки, это сила тока, напряжение и крутящий момент, соответствующие этим оборотам. Сняты они с ранее построенного графика. Следующие три строки, это расчётные данные. Получены они следующим образом: Рэ – электрическая мощность в ваттах. Получена перемножением силы тока на напряжение для данного числа оборотов двигателя. Короче вторая строка, умноженная на третью. Рм – механическая мощность в ваттах. Получена умножением момента на число оборотов и делённое на переходной коэффициент, равный 97,4. Или первая строка умножается на четвёртую и делится на 97,4. КПД – коэффициент полезного действия электродвигателя. Он показывает процентное содержание механической мощности в электрической. Как он считается, думаю, объяснять не надо. Почему среди данных попадаются нулевые значения, наверное, тоже догадались. По полученным данным остаётся построить последний график. Это зависимость КПД, электрической и механической мощностей от оборотов двигателя. Выглядит он так: [только для пользователей сайта] Линия Рэ – электрическая мощность, близка к прямой, или имеет слабо выраженный односторонний изгиб в любую сторону. Линия Рм – механическая мощность, кривая с односторонним изгибом. Начинается в начале координат и заканчивается на линии оборотов. Чем ближе этот график подходит к графику электрической мощности, тем выше КПД для данных оборотов двигателя. Линия КПД – коэффициент полезного действия мотора, обычно имеет горб максимума недалеко от горба максимальной механической мощности. Диапазон оборотов от максимальной мощности до максимального КПД, наиболее благоприятен и выгоден для работы мотора. В нашем случае это от 2000 до 2500 оборотов в минуту. За рабочую точку мотора лучше брать обороты при максимальном КПД – при этом будет небольшой запас по мощности. В нашем случае при 2500 оборотах, двигатель развивает 118 ватт механической мощности и 180 ватт электрической. На сколько теория расходится с практикой, покажет только практика. А то, что производители написали, это их дело. Может у них другой блок питания был, другие приборы. Другие условия. Не все же научными опытами на кухонной табуретке занимаются.

Дед, Балбес и солнечные зайчики — 29 декабря 2017 0
	Володя! Не пугайте! Я всего лишь токарь по профессии. И использую школьный учебник по физике. Ну и кой какую литературу, что под руку подвернётся, и где могу разобраться.

Дед, Балбес и солнечные зайчики — 28 декабря 2017 0

Есть правда одно но: Раздобыв какой то двигатель, мы про него почти ничего не знаем, кроме надписи типа 12 вольт 110 ватт. Первый подвох нас ожидает в том, что работает этот двигатель на машине не от 12 вольт, а от 14,5 вольт - таково стабилизированное напряжение генератора. Какая же будет его мощность при запитке от батареи? И вообще 110 ватт, это электрическая или механическая мощность? Как во всём этом разобраться? Кто не дружит с физикой и математикой, следующий пост могут пропустить. Кто осилил предыдущий, разберётся и в следующих двух. Без электромотора, электровелосипед ни куда не поедет. Что отечественное может сгодиться для привода. Чтобы было не дефицитно! Чтобы работало от стартёрной батареи 12 вольт. Стартёры пока отметаем – слишком серьёзную надо выполнить переделку, чтобы на нём ездить. Все военные эксклюзивы попадают под дефицит. Из общедоступных изделий Автопрома, самые мощные электродвигатели стоят на вентиляторах обдува радиатора. Это Жигулёвский МЭ-272, мощностью 110 ватт. Он давно известен и широко применяется любителями для привода детских автомобилей и инвалидных кресел. На Волжанке применяется более мощный его собрат фирмы BOSCH, марка его GPB 0-130-303-204. При 12 вольтах он выдаёт мощность 180 ватт 3000 об/мин. Максимальный ток 30 ампер, ток без нагрузки 6 ампер. И, наконец, самый мощный, что мне удалось найти – электровентилятор Газели 3111 с двигателем ЗМЗ - 406. Этот эксклюзив такой мощности, что она на нём даже не написана. Марка электродвигателя 38.3780. На упаковочной коробке написано, что электровентилятор развивает мощность 250 ватт при 2700 об/мин. [только для пользователей сайта] На сарае тоже кое-что написано, а в нём дрова лежат! Все эти надписи – большой подвох для потребителя. Всё начинается с 12 вольт. Батарея на 12 вольт! А вы проверяли, сколько там вольт на самом деле? Померяйте! Ну? Как?! На моей батарее, отобранной у бомжей, находящейся без подзарядки уже месяц, 12,8 вольта! А если немного подзарядить, будет 13,5 вольта. Только это будет не напряжение, а ЭДС. Что это такое, и чем батарея отличается от аккумулятора, поговорим как-нибудь в другой раз. Бортовая сеть автомобиля 12 вольт – брехня! Когда мотор работает и батарея подзаряжается, напряжение должно быть выше, чем на батарее! Регулятор напряжения на генераторе настроен на 14,5 вольт! Вот и первый подвох – 250 ватт, это от батареи или от генератора? Второй подвох – 250 ватт, это электрическая или механическая мощность? Кто ответит на эти вопросы? Конечно изготовитель! На коробке написано: «Россия, 248017, г. Калуга, ул. Азаровская, 18 тел. (4842) 51 – 13 – 90. На сарае тоже написано… Короче, звонил я по этому телефону, нет там никого! Это третий подвох! А что по этому поводу знает великий и могучий ИНТЕРНЕТ!? Набираю в поисковике 38.3780, нажимаю найти… Первая же ссылка на Калужский АВТОКОМ. Там, прекрасная фотография электровентилятора. [только для пользователей сайта] Данные уже другие – 230 ватт при 2800 об/мин. А главное есть телефоны: (4842) 53 – 15 – 03, 55 – 06 – 79, 53 – 10 – 44. ОАО «Калужский завод автомобильного электрооборудования». Может здесь мне скажут правду? На заборе… Один из телефонов, оказался домашним. Два других сработали, там переадресовка, переподключение, но улов есть! 51 - 05 – 20 главный инженер Вахарев Владимир Валентинович. 55 – 05 – 52 главный конструктор Романов Олег Истрович. 76 – 91 – 95 зам главного конструктора Мельников Павел Владимирович. Может эта могучая троица мне что-нибудь расскажет!? Или выдаст по факсу, скажем, график тяговых характеристик! Размечтался! Раскатал губищу! Тяговые характеристики ему подавай! Это же Россия! Не умеют у нас с потребителем работать! Не умеют у нас товар лицом показать и рекламу создать! Ни хрена от этой троици не добился! А узнав, что я частное лицо, мне настоятельно рекомендовали, не применять электродвигатель вентилятора не по назначению! Россия! Бл…!!! Это четвёртый подвох! Впрочем, подвох ли это? Раз могучая троица так упорно от меня отпихивалась, значит, есть на то причина! Если мыслить логически, то – велик ли это движок, чтобы с него тяговую характеристику снимать! А раз снимали и такое разночтение по мощности, что на двигателе она не указана, то есть ли она вообще? Может, хотели как лучше, а получили – как всегда! Поэтому и молчат, поэтому и отпихиваются. Раз так, придётся городить тормозной стенд и снимать тяговые характеристики самому. Дело это, на первый взгляд, невозможное. Но если есть голова с мозгами, а не опилками, если на любой вопрос «КАК?» есть ответ «ТАК!», то, почему бы не попробовать! Двигатель то всё равно есть! Пусть он на все вопросы и отвечает! К примеру, как он вообще устроен? [только для пользователей сайта] Трубчатым ключом на 13 отворачиваю единственную гайку во всём моторе и снимаю крыльчатку. Она стопорится от прокручивания на валу круглым штифтом – типичная конструкция для радиаторных электровентиляторов. Ступица вентилятора прикрывала отверстия в передней крышке мотора. Назначение отверстий непонятно, в качестве вентиляционных они не пригодны. Вал двигателя слишком короткий и тонкий – закрепить, что либо на нём будет проблематично. Чтобы вскрыть двигатель, отгибаю шесть ламелей, которыми крепится задняя крышка. Под крышкой стеклотекстолитовая вставка щёточного узла. Щёток четыре, соединение параллельное. Значит, если соединить последовательно, двигатель будет на 24 вольта. Оригинально! На ввод питания припаян помехоподавляющий конденсатор, странно его тут видеть – раньше не ставили, да и ёмкость, на мой взгляд, великовата для подавления высокой частоты. Щёточный узел и задняя крышка устанавливаются в корпус только в одном положении, благодаря фиксирующим вырезам разной ширины. Тоже оригинально! А вот отсутствие изолирующей прокладки между оголёнными проводниками щёток и стальной задней крышкой, это откровенный ляпсус! Стоп! А где же задний подшипник? Снимаю щёточный узел с коллектора и с трудом вынимаю ротор из сильного магнитного поля постоянных магнитов статора. Опять оригинально! Первый раз вижу консольный ротор у коллекторного двигателя! А крутится то он в паре двухсотых шарикоподшипников. Статор четырёх полюсный с постоянными магнитами, одноимённые полюса взаимно противоположны. Число пазов ротора чётное, делится на четыре и равно числу пластин коллектора. Ротор большого диаметра, облегчён, за счёт размещения в нём подшипникового узла – оригинально! Есть, правда, второй ляпсус – если снята крыльчатка, то от осевого перемещения в сторону коллектора ротор не застрахован и упираться он будет своим балансировочным ляпком смолы в стеклотекстолитовую вставку щёточного узла! Рудимент вала, выступающего из коллектора, слишком короткий, чтобы упереться в заднюю крышку. Значит, без закреплённого на валу заменителя ступицы вентилятора, включать двигатель нельзя – протрёт щёточный узел к чёртовой матери! Вот почему могучая троица не рекомендовала использовать двигатель не по назначению! Вот почему продаётся он в сборе с крыльчаткой! Что ещё интересного в электромоторе? Крепление проводов на пластинах коллектора завальцовкой – уже не новшество, температуру держит большую, чем пайка, но со временем окисляется и обгорает. Намотка обмоток выполнена в два провода параллельными секциями – не одобряю! Но это чисто моё мнение. Дело в том, что плотность магнитного потока в сердечнике, из-за воздушного зазора с одной стороны, непостоянная и две параллельные катушки на нём будут мешать друг другу. Как следствие – нагрев, падение мощности и общего КПД. По какой причине производитель принял такое решение? По видимому укладка катушек более толстым проводом оказалась более трудозатратной, или были проблемы с балансировкой – мне не понятно. Но, на мой взгляд, обмотка более толстым проводом, позволила бы снять большую мощность, чем выполненная двумя тонкими в раздельных катушках. Ладно! Не понравится – переделаю! Хватит в потрохах копаться, пора дело делать! Как-то надо снять с этого изделия тяговую характеристику. Для начала сделаем три основных допущения: 1. Так, как реостатные характеристики подобны полной, заниматься ими пока не будем. 2. Так, как питание привода будет от автомобильной батареи, все характеристики будут сниматься при рабочем напряжении стартёрной батареи. 3. Все снимаемые характеристики будем считать функциями от оборотов двигателя. Далее, определим начало и конец всех графиков: Начальная точка, это работа двигателя на холостом ходу без нагрузки. Подключаем двигатель без вентилятора, (но с набором шайб, поджатых гайкой к подшипнику вала) к батарее и замеряем напряжение на клеммах батареи, потребляемый двигателем ток и скорость вращения выходного вала. Не всё сразу, конечно, а хотя бы в три приёма. Конечная точка, это режим полного торможения. На вал двигателя закрепляем катушку, определённого диаметра. На катушку несколько витков верёвки. К верёвке динамометр. Подключаем двигатель к батарее и измеряем напряжение на клеммах входа в двигатель, силу тока и показания динамометра. Последнее, через радиус катушки пересчитываем в крутящий момент. Начальная и конечная точки известны, нужно засвидетельствовать хотя бы три промежуточных. Для этого на катушку, закреплённую на валу двигателя, набрасываем полупетлю тормозной ленты. Концы ленты зацепляем за крючки динамометров и с помощью динамометров создаём предварительный прижим ленты. Подключаем двигатель к батарее и замеряем напряжение на входе в двигатель, силу тока, обороты вала двигателя и разность показаний динамометров. Последнее, через диаметр катушки пересчитываем в крутящий момент. Меняя силу предварительного натяжения тормозной ленты, снимаем как минимум три группы показаний. По полученным данным строим графики зависимости напряжения, силы тока, крутящего момента от оборотов двигателя. Линии графиков «рихтуем» до среднелекальных кривых и по снятым с графиков данных, для целых чисел оборотов вала, рассчитываем электрическую мощность, механическую мощность и КПД двигателя. По рассчитанным данным строим ещё три графика зависимости электрической и механической мощностей и КПД от оборотов вала двигателя. По кривой КПД, находим наибольшее значение и смотрим, каким оборотам и мощностям оно соответствует. Это и будет рабочая точка двигателя.

Дед, Балбес и солнечные зайчики — 27 декабря 2017 0

К стати о зайчиках! Я же на Балбес ещё двигатель не ставил. Да и какой поставить? Движок от триммера, мне бензопилу напоминает. Даже связываться не хочется. Дешка на Балбесе уже стояла. Что то более мощное этот вел не выдержит. Да и ездить быстро и далеко мне уже не нравится. Есть ещё одно существенное обстоятельство – по новым законам, для езды с этими движками нужны права. Единственным бесправным является электропривод до 250 ватт. Такой я уже ставил на Стингер. Там привод был не переднее колесо. [только для пользователей сайта] С Балбесом надо сделать по хитрее. Дело в том, что маломощный двигатель без КПП плохо адаптируется к изменениям дорожных условий, а точнее вообще не адаптируется. Выход из положения простой – заставить его помогать мне крутить педали. Но для начала надо узнать, какую мощность потребляет Балбес при движении. Для этого надо повторить теорию, которую я опробовал на Стингере. Кто не дружит с математикой и физикой, этот пост могут не читать. Кто хочет рассчитать динамику дырчика – добро пожаловать! (Эта теория годится не только для велосипеда, но и для любого моторного транспортного средства, чтобы оценить качество ходовой и проверить правильность передаточных чисел трансмиссии. ) Передвигаясь на велосипеде, мы не задумываемся, какую мощность тратим на движение. У меня возник этот вопрос, когда я решил разобраться, какой же мощности электропривод необходим для моего велосипеда. По теории, мощность велосипедиста тратится на преодоление сил трения - Эта мощность пропорциональна скорости и растёт почти по линейному закону. А вот мощность на преодоление сопротивления воздуха, такая незначительная на малых скоростях, резко увеличивается пропорционально кубу скорости. Вообще, мощность - это произведение суммы всех сопротивлений на скорость. А раз так, то цепляем кухонным динамометром велосипед с велосипедистом за другой велосипед или мопед или мотоцикл или машину, на которой есть спидометр; разгоняем его до нужной скорости и смотрим показания динамометра. Скорость переводим из километров в час в метры в секунду, умножаем на показания динамометра в килограммах, делим на переводной коэффициент 101,9 получаем мощность в киловаттах. Вроде всё просто и правильно, но! Во первых - буксировать двухколёсную технику запрещено правилами дорожного движения. Во вторых - усилие буксирования на столько непостоянно, что получить даже усреднённые показания динамометра невозможно. В третьих - буксируемый велосипед будет находиться в аэродинамической тени буксировщика, и полученные данные будут иметь очень большую погрешность. В четвёртых - как быть, если я занимаюсь всей этой ахинеей один? Эта, вроде неразрешимая задача, решается с помощью двух формул из школьного учебника по физике: F=m*a ; a=(V1-V2)/t. От первой, я вообще балдею. Здесь масса тела в килограммах, умножается на ускорение тела в метрах на секунду в квадрате, В результате получаем силу, действующую на тело в Ньютонах! Вторая формула, это искомое ускорение для первой формулы, находится как приращение скорости в единицу времени. Скорость в метрах в секунду, время в секундах. Ускорение может быть как положительным, при разгоне; Так и отрицательным - при торможении или движении накатом. Последним свойством ускорения и воспользуемся для вычисления силы сопротивления движению. Для этого, разгоним велосипед до заданной скорости и проследим путь и время его движения накатом до полной остановки. Далее проинтегрируем функцию ускорения по времени от начальной до конечной скорости. Кто-нибудь знает, как считается интегральное уравнение? Остановите на улице сто человек и спросите - как решается интегральное уравнение? Все сто посмотрят на вас как на ненормального. Человек, окончивший школу года три назад, уже не помнит, как решается квадратное уравнение, а про интегральное, вспоминает, как про кошмарный бред. Так что интегрировать не будем! Ну её к чёрту, эту высшую математику! Будем делать проще: Разделим наибольшую скорость, которую мы можем в рывке получить на велосипеде на участки по 5 км/ч, и для каждого участка найдём своё ускорение. Для этого нам понадобится велосипед, велоспидометр или велокомпьютер. Если в велокомпьютере счётчик времени в пути не работает совместно с показанием скорости или запинается в показаниях - считает не по секундно, то понадобится хронометр или ручные часы с центральной секундной стрелкой. Намного проще, снимать показания спидометра на камеру или регистратор со включенным хронометражом. Понадобится ещё прямой и ровный участок дороги, где не ходят машины или их очень мало. Понадобится и погода - нужно чтобы ветра либо вообще не было, либо он был боковой или очень слабый. Замеры проводим следующим образом: Начинаем с наибольшей скорости. У меня она оказалась 30 км/ч. Разгоняюсь до этой скорости, засекаю время (включаю секундомер) и перестаю крутить педали. Когда скорость падает до 25 км/ч, фиксирую время (выключаю секундомер). Показания секундомера записываю. Для чистоты эксперимента, разворачиваюсь и провожу замеры при движении по этому же участку в обратном направлении. Таких замеров проводим штук шесть. При этом, если налетел неожиданный порыв ветра, встретилось непредвиденное препятствие или попалась встречная или попутная машина, то результаты заезда не учитываются. Аналогичные замеры делаем в интервале скоростей от 25 до 20 км/ч, от 20 до 15 км/ч, от 15 до 10 км/ч и от 10 до 5 км/ч. Интервал от 5 до 0 км/ч не используем - он будет явно с погрешностью, так как двигаться до полной остановки приходится с постоянным подруливанием, а значит с непреднамеренным торможением. Для протоколирования результатов заезда и дальнейших вычислений удобно воспользоваться следующей таблицей: [только для пользователей сайта] При шести заездах в пяти интервалах скорости первые восемь пунктов таблицы должны быть уже заполнены. Остаётся расщитать и заполнить остальные тридцать один. Как это делается? Можно в ручную, вычертив таблицу на листе бумаги, можно загнать её в "Эксель" вместе с формулами. Пункт 9. Среднее время замедления в секундах. Для его вычисления, складываются все замеры времени для данного столбца - диапазона скорости и делятся на количество замеров. Данные желательно получать с наиболее возможной точностью - шесть знаков после запятой для наших вычислений вполне достаточно. Таблица ограничена тремя знаками из-за её громоздкости. Пункт 10. Интервал скорости км/ч. Пункт введён для проформы, вдруг кто-то выберет скоростной интервал для замеров не в 5 км/ч а в 10 км/ч, или для более детальных исследований в 2 км/ч. В нашем случае, интервал скорости - разность между пунктом 1 и пунктом 2 равен 5 км/ч по всем диапазонам скорости. Пункт 11. Интервал скорости м/сек. Это перевод значения интервала скорости из километров в час в метры в секунду. Данные пункта 10 нужно перевести в метры и разделить на количество секунд в часу. Или просто разделить на 3,6. Пункт 12. Ускорение метры на секунду в квадрате. Вот мы и добрались до первой физической формулы. Для её вычисления делим интервал скорости - пункт 11 на среднее время замедления - пункт 9. Пункт 13. Вес велосипедиста в килограммах. Перед поездкой надо постоять на весах. Вес записан во всех диапазонах одинаковым. Надеюсь, во время проведения замеров вас не потянет в кусты по нужде, иначе вес изменится. Пункт 14. Вес велосипеда в килограммах. Перед поездкой следует взвесить и велосипед. Во всех диапазонах значится одна и та же цифра, значит, от велосипеда при заездах ничего не отвалилось. Пункт 15. Вес привода в килограммах. Во всех диапазонах проставлены нули. Привода пока нет. Но для расчётов в Экселе, строка забита - пригодится на будущее. Пункт 16. Вес транспортного средства в килограммах. Сюда можно просто вписать суммарный вес велосипедиста, велосипеда и привода, взятых из пунктов 13, 14, 15. При ручном счёте эти пункты можно вообще не задействовать. Пункт 17 . Сила сопротивления в Ньютонах. Вот мы и добрались до второй физической формулы. Для её расщёта, перемножим вес транспортного средства - пункт 16 и ускорение - пункт 12. Пункт 18. Сила сопротивления в килограммах. Переведём данные пункта 17 из Ньютонов в килограммы, разделив на ускорение свободного падения, равное 9,8. Пункт 19. Расчётная скорость в километрах в час. Для дальнейших расщётов нужно определиться на какую же скорость из заданного диапазона нам ориентироваться. Скоростей две - начальная и конечная. Расчетная должна быть где-то чуть выше конечной. Исходя из того, что мощность на преодоление силы сопротивления воздуха растёт пропорционально кубу скорости, извлекаем кубический корень из интервала скорости и прибавляем результат к конечной скорости диапазона. Это примерно и будет расчетная скорость. Интервал у нас равен 5 км/ч, кубический корень из пяти равен примерно 1,709976. Вот эту величину и прибавим к пункту 2. Пункт 20. Расчетная скорость в метрах в секунду. Переводим значения из пункта 19 из километров в час в метры в секунду, поделив на 3,6. Пункт 21. Мощность в килограммометрах в секунду. Перемножаем расчетную скорость - пункт 20 и силу сопротивления - пункт 18. Пункт 22. Мощность в киловаттах. Вот мы и добрались до того, что искали. Переводим килограммометры в секунду в киловатты. Для этого данные пункта 21 разделим на переводной коэффициент 101,9. Поставленная цель достигнута и на этом можно бы и остановиться, но в полученной мощности сумма мощностей на сопротивление дороги и сопротивление воздуха. Чтобы добраться до истины, нужно знать коэффициенты сопротивления дороги и воздуха для вашего случая. Так что считаем дальше. Пункт 23 - 28. Сила сопротивления качению в килограммах. Этот показатель не расчитывается, а замеряется. Делается это так: Выбираем помещение с ровным полом, затаскиваем туда велосипед, садимся на него, привязываем верёвкой динамометр к любому зафиксированному предмету впереди вас. Нужно, чтобы верёвка находилась горизонтально пола и была строго по направлению движения. Далее, пытаясь соблюдать максимальное равновесие, чтобы как можно меньше опираться на пол, тянем на себя динамометр и замечаем то его показание, когда велосипед начинает двигаться. Естественно, таких замеров нужно провести несколько, меняя направление и даже помещение. Пункт 29. Средняя сила сопротивления качению в килограммах. Данные всех замеров складываем и делим на количество замеров. В таблице по диапазонам скоростей занесены одинаковые значения. Дело в том, что сила сопротивления качению от скорости почти не зависит. Пункт 30. Мощность на качение в килограммометрах в секунду. Для её получения перемножим расчетную скорость - пункт 20 и среднюю силу сопротивления качению - пункт 29. Пункт 31. Мощность на качение в киловаттах. Переведём значения пункта 30 из килограммометров в секунду в киловатты, разделив на переводной коэффициент 101,9. Если вычесть из полной мощности - пункт 22 мощность на качение - пункт 31, то получим мощность на сопротивление воздуха. Сделайте это сами, если хотите сравнить эти две составляющие. Пункт 32. Квадрат расчетной скорости. Нужен он как величина вспомогательная, поэтому просто возведём в квадрат значения пункта 20. Пункт 33. Сила сопротивления воздуха в килограммах. Для её определения вычтем из силы сопротивления - пункт 18 среднюю силу сопротивления качению - пункт 29. Тоже занятно сравнить эти данные! Пункт 34. Сила сопротивления воздуха в Ньютонах. Переведём данные пункта 33 из килограммов в Ньютоны, умножив на ускорение свободного падения, равное 9,8. Пункт 35. Произведение КхF. Это тоже промежуточная величина - произведение лобовой площади на коэффициент сопротивления воздуха. Для её вычисления силу сопротивления воздуха - пункт 34 разделим на квадрат расчетной скорости - пункт 32. Пункт 36. Ширина транспортного средства в метрах. Определимся с габаритной шириной велосипеда или велосипедиста. Она одинакова во всех диапазонах и в моём случае равна 0,45 метра. Пункт 37. Высота транспортного средства в метрах. Определимся с габаритной высотой велосипедиста на велосипеде. Эта величина тоже одинакова во всех диапазонах и в моём случае равна 1,5 метра. Пункт 38. Площадь лобового сопротивления в квадратных метрах. Для её определения перемножим содержание пунктов 36 и 37, а результат умножим на поправку на углы, равную 0,75. Пункт 39. Коэффициент лобового сопротивления. Для его получения нужно произведение КхF - пункт 35 разделить на площадь лобового сопротивления - пункт 38. Результат по всем диапазонам должен быть примерно одинаков. Отличие его более чем на треть свидетельствует об ошибке или неточности вычислений или проведённых замеров. Пункт 40. Средний коэффициент сопротивления воздуха. Для его вычисления данные пункта 39 по всем диапазонам складываются и делятся на количество диапазонов. В моём случае получилась цифра 0,434. Для велосипедиста на велосипеде - неплохо. Вообще, в зависимости от посадки, этот коэффициент находится в пределах от 0,3 до 0,5. Коэффициент сопротивления качению, находим, разделив среднюю силу сопротивления качению - пункт 29 на вес транспортного средства - пункт 16. В нашем случае коэффициент будет равен 1/97=0,01. Это неплохой результат для велосипеда. Обычно для асфальтированного покрытия в хорошем состоянии, этот коэффициент колеблется в пределах от 0,005 до 0,02 и зависит от давления в шинах, трения в подшипниках и качества покрышек. Два самых важных коэффициента для данного транспортного средства найдены. Теперь, оперируя такими данными, как общий вес и скорость можно построить график расхода мощности в зависимости от скорости. Делается это так: На листе бумаги в клеточку чертим внизу горизонтальную линию и градуируем её в произвольном масштабе до 50 км/ч. по нижней шкале, а по верхней пишем перевод километров в час в метры в секунду. Из нулевой точки этой шкалы строим вертикальную линию и градуируем её в киловаттах также по произвольному масштабу до значения 1,5 кВт. Строим график расхода мощности на трение качения по горизонтальной плоскости. Так как график линейный и проходит через начало координат, то для его построения достаточно определить одну точку. Скажем для скорости 50 км/ч, потребляемая мощность будет равна произведению коэффициента трения качения равному 0,01 на вес транспортного средства, равный 97 кг, умноженный на скорость 50 км/ч = 13,89 м/сек, Всё это делённое на переводной коэффициент равный 101,9. N=0,01х97х13,89/101,9=0,132 кВт Находим точку с координатами 0,132 кВт :50км/ч и проводим через неё и начало координат прямую линию. Это и будет график расхода мощности на трение качения. Теперь к этому графику надо достроить график расхода мощности на сопротивление воздуха. Делается это так: Этот график не линейный, но тоже проходит через начало координат. Для его построения нужно выбрать пять точек, соответствующих целым значениям скорости, это 10, 20, 30, 40, и 50 км/ч.Переводим это в метры в секунду. Получаем 2,77; 5,55; 8,33; 11,11; 13,88 м/сек. Так как сопротивление воздуха пропорционально кубу скорости, возводим эти значения скорости в третью степень. Получаем 21,25; 170,95; 578; 1371,33; 2674 Теперь, каждую из этих цифр надо умножить на произведение площади лобового сопротивления, равного пункту 38 или в нашем случае 0,506 метра квадратного на средний коэффициент сопротивления воздуха - пункт 40 или 0,434. И всё это разделить на произведение переводного коэффициента 101,9 на ускорение свободного падения 9,8. Получаем (21,25х0,506х0,434)/(101,9х9,8)=0,005 (170,95х0,506х0,434)/(101,9х9,8)=0,037 (578х0,506х0,434)/(101,9х9,8)=0,126 (1371,33х0,506х0,434)/(101,9х9,8)=0,3 (2674х 0,506х0,434)/(101,9х9,8)=0,586 К полученным значениям следует добавить значения затраченной мощности на сопротивление качения, снятые с уже построенного графика для каждой из расчетных скоростей и по полученным точкам построить график полного расхода мощности. [только для пользователей сайта] Как строить график расхода мощности, мы уже знаем. А как быть, если дорога идёт в гору, пусть небольшую, с уклоном в один градус? Тогда к полученным затратам мощности следует прибавить затраты мощности на преодоление уклона. Так как этот график линейный, то у него следует найти тоже одну точку. Сила сопротивления горы, находится как произведение веса транспортного средства на синус угла наклона горы к горизонтали. Полученную силу умножаем на скорость и делим на переводной коэффициент. Получаем: 97 х sin1 х 13,88 / 101,9 = 0,23 ватт. По этой точке строим график расхода мощности на преодоление горы, а к нему, путём графического сложения достраиваем графики расхода мощности на сопротивление дороги и сопротивление воздуха. В результате получим график полной мощности на движение в гору. Есть ещё случай - когда попадается встречный ветер. Как быть в этом случае? Значение встречного ветра - в среднем 4 м/с, следует сложить со скоростью движения и заново пересчитать расход мощности на сопротивление воздуха. Построить этот график трудности уже не представляет, если вы одолели все предыдущие. Можно исхитриться и построить график расхода мощности при движении в гору против ветра. Это будет наибольшая потребляемая мощность. Когда весь этот титанический труд проделан, возникает вопрос: А на хрена всё это делалось? Если не догадались, поясняю: Задавшись желанием двигаться на электровелосипеде в заданных условиях с заданной скоростью, взглянув на график, мы можем определить, какой двигатель для этой цели понадобится. Или раздобыв какой то двигатель с известной мощностью, можно легко определить, до какой скорости он разгонит велосипед. А зная эту скорость и обороты двигателя, нетрудно подсчитать передаточное число приводного редуктора.

Дед, Балбес и солнечные зайчики — 27 декабря 2017 0
	Сейчас эту поляну какой то толстосум захватил - обнёс кусок бора и поляну почти до реки забором. Немного правда осталось. Поляна находится между Богословом и садами. Заезд по грунтовке из Богослова или с поворота на сады, но сейчас там не проехать - забор.

Дед, Балбес и солнечные зайчики — 26 декабря 2017 0

В очередной выходной решился на реальную поездку в 60 километров. Беру с собой котелок, газовую плитку и фляжку с водой. Стартовал от гаража в восемь утра. Погода +12, переменная облачность, ветер северо-западный, для меня он по маршруту либо попутный, либо боковой. За мостом через железную дорогу, останавливаюсь у придорожного ларька. Покупаю коробку «дошегастрита» и три пирожка. [только для пользователей сайта] Направление движения – Большёе Никульское, по Углическому шоссе. Качество асфальта посредственное, много поперечных трещин и заплат. Свалилась вторичная цепь и сдёрнула колёсную звёздочку. Ремонт без проблем. В районе Домнино нашёл на обочине потерянное кем то одеяло. В Никульском сворачиваю на Курбу. Здесь машин меньше, но дорога хуже. Последний подъём в Курбскую гору тащил трайк на узде. По старой дороге съехал к Курбице, сготовил обед и немного отдохнул. Одеяло оказалось «как найденное». В 12 начинаю движение. Назад на дорогу вытаскивал трайк на узде. Возвращаюсь в город через Богослов. Дорога отвратительная, одни трещины и ямы. В Богослове заехал на Пахмовскую поляну. В гараж приехал в третьем часу. Средняя крейсерская скорость около 12 км/ч. Очень плохо ездить по неровным дорогам без амортизации. Болит голова и задница. Балбес оказался на редкость прочным и живучим. Более того, потешил мою извращённую душу, желающую что то новое. [только для пользователей сайта] Новое я получил, причём даже с приключениями. А раз так, то пора этот аппарат разбирать, пусть он будет тем, чем был – складным велосипедом. А для души собирать более совершенный аппарат и обязательно с амортизаторами и более удобным сидением. Хотя стоп! А как же солнечные зайчики?

Дед, Балбес и солнечные зайчики — 25 декабря 2017 0

Решил немного доработать трайк, тем более кататься на нём мне понравилось. Первое усовершенствование, это самодельное зеркало заднего вида. Настройка у него не сбивается. [только для пользователей сайта] Второе, трубчатая защита на цепь, чтобы штаны не пачкались. [только для пользователей сайта] И наконец, как у всех путных велосипедов – коробка скоростей. [только для пользователей сайта] [только для пользователей сайта] На железном велосипеде «Стингер», мой дневной пробег не превышал 25 км. Проехать больше здоровье не позволяет – начинается приступ анемии. Решил проверить, сколько за день я смогу проехать на трайке. С установленной на промежуточном валу кассете в 7 звёзд. До обеда успел проехать три раза вокруг промзоны. После обеда появилась прорва машин. Выбрался на боковой проезд за торговым центром. [только для пользователей сайта] Его длина ровно 2 километра. Катал там чуть больше трёх часов. Общий пробег 61 километр. Как ни странно, нет усталости. Средняя скорость 12 км/ч. ( На Стингере 15 км/ч.) Выработал тактику, чтобы не немели ноги: Восемь минут еду, две отдыхаю. Или отдых после каждых двух километров.

Дед, Балбес и солнечные зайчики — 24 декабря 2017 0

Настало время проверить на практике мои теоретические изыскания о более совершенном приводе винта – от каретки. Кому интересно почитать подробно, вот ссылка. Нужно найти пост за 19 апреля. [только для пользователей сайта] Старая разукомплектованная ручная дрель у меня была. [только для пользователей сайта] Винт, с которого я снимал размеры тоже. [только для пользователей сайта] Разбираю дрель. [только для пользователей сайта] Заменяю в дрели валы на самодельные и собираю с винтом и колёсной звёздочкой. [только для пользователей сайта] Изготавливаю штангу для крепления к велосипедной каретке, собираю, дома всё это вроде работает. Остаётся проверить на природе. [только для пользователей сайта] В выходной опять Балбес везёт на дачу комплект Врунера и самодельный привод из дрели. В рюкзак он не поместился, приходится везти под рамой развернув задом наперёд. [только для пользователей сайта] [только для пользователей сайта] Немного поработал, слегка пообедал и поехал на устье Пажици. Собрал приставку с трайком. Поплыл. Разница на лицо. При тех же усилиях на педалях, скорость заметно больше. Доплыл до первого поворота, километра полтора, решил пристать к берегу поплавки подкачать. Даванул на педали – дрель провернулась. Вытащился на берег, разобрал и упаковал приставку. [только для пользователей сайта] Потащился по луговине к садам. Ехать на педалях силы не хватает. Оказалось, что буксировать трайк за верёвку достаточно легко и удобно, но при наезде на любую луговую кочку или кротовую кучу, трайк ложится на бок. Рюкзак Врунера, закреплённый на спинке сидения смещает центр тяжести назад и вверх. Устойчивость становится никудышной. Поехал только в садах. О Боже! Опять эта «стиральная» дорога! В гараже разобрал дрель – на промежуточном валу малая шестерня без зубов. [только для пользователей сайта] Жаль всё так быстро кончилось. Ставить назад тросовый привод на винт мне уже не хочется. Значит, работа на зиму – делать более достойный и надёжный привод на гребной винт. Заодно можно переделать крепления трайка на поплавки – сделать пониже.

Дед, Балбес и солнечные зайчики — 23 декабря 2017 0

Четыре дня ездил на трайке от гаража на работу. Надо мной хохотал весь завод. [только для пользователей сайта] Трайк ставил на велопарковку, находящуюся на территории завода. Парковка рядом с единственной курилкой, так что на заводе оказался только один человек, не покатавшийся на Балбесе – директор, он был в Московии на совещании. По утрам в гараже изготавливал из обрывка баннера новые крепления к поплавкам Врунера для задних поперечин. Отодрать и переклеить те, что оказались лишними, даже не пытался. Переставил крепление передней опоры на выносе каретки. В очередной выходной, поехал на дачу с комплектом Вейф Раннера. Немного поработал – сжёг накопившийся мусор. Слегка пообедал и поехал на устье Пажици. Собрал приставку, закрепил на ней трайк, поплыл. Балансировка нормальная. Для подруливания, весло вкладывал в зазор между передним колесом и поплавком, упирая в переднюю поперечину. Управления слушается только при движении. Заметно очень большое трение в приводе винта. [только для пользователей сайта] [только для пользователей сайта] [только для пользователей сайта] Удалось проплыть по Пахме до моста окружной дороги. Потратил на это два часа. Течения нет, слабый попутный ветер. По суше пройдено 13+6=19 километров. По воде 9 километров.