| Форум о веломобилях и лигерадах https://www.velomobile.org:443/forum/ |
|
| КПД цепной передачи https://www.velomobile.org:443/forum/viewtopic.php?f=91&t=358 |
Страница 1 из 3 |
| Автор: | dim [ Пн июл 24 2006 14:46 ] |
| Заголовок сообщения: | КПД цепной передачи |
Нашел вот такой любопытный велик http://www.dynamicbicycles.com/buy/Bikes.php?prodid=47 В результате задумался, стал искать информацию. Нашел например такой документ http://www.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/NTS/ ... _priv3.htm Приложение Б. Тут написано: кпд открытой цепной передачи 0.9. Но в реальном велосипеде кпд будет явно ниже. 1. В указанном примере передаточное число 4, в велосипеде больше. 2. В расчете наверняка цепь работает без перекоса, а у нас хоть небольшой прекос всегда имеется. А иногда и большой. 3. Промышленные цепные передачи не предполагается смазывать смесью пыли с консистентной смазкой, как в велосипедах. 4. Оригинальное решение из заднеприводных лигерадов, когда цепь ползет внутри пластиковой трубки - тоже не увеличивает кпд. 5. Из общих соображений - потери в цепной передаче тем больше, чем сильнее изгибаются звенья относительно друг друга. Следовательно, чем меньше зубьев на звездочке, тем больше потери. В этом смысле задний переключатель - просто "убийца" для кпд: мало того, что звездочки маленькие, так еще и цепь изгибается в обе стороны буквой S. Такое устройство наверняка не учитывали люди, расчитывавшие кпд цепи. Теперь шестерни. КПД закрытой конической зубчатой передачи 0.97. Если взять две пары шестерен(узел каретки и задняя втулка), получаем 0.97*0.97=0.94 - все равно выше чем у цепи. Кстати, когда-то где-то я видел фото старинного (1920) дамского велосипеда с приводом через вал. Справедливости ради надо сказать, что в других источниках приводятся другие цифры по кпд, но везде цепь проигрывает шестерням. Спрашивается, почему везде цепи? Преимущества цепной передачи по-моему следующие. 1 Традиции. Страшная сила, между прочим. Производитель думает: зачем что-то менять, усложнять производство, делать более дорогой велосипед, а вдруг публика не купит? Давайте лучше сделаем не 8 звездочек а 9, и цепь поуже, и золотого цвета, вот тогда продажи точно возрастут. 2. Цена. Точность изготовления цепи может быть ниже, соответственно, дешевле. "Коробка передач", как она реализована в велосипеде, намного дешевле шестеренчатой. 3. При прочих равных условиях цепь передает бОльшее усилие. 4. Вес. Причем не столько привода, сколько планетарной втулки. В-общем, не такие уж подавляющие преимущества. Если бы те усилия, которые были потрачены на доводку цепного привода за столетие развития велосипеда, направить на шестеренчатый привод, еще неизвестно, кто бы победил. Для тех, кто не прочь попробовать, предлагаю простейший вариант. В магазине автозапчастей или на свалке около гаражей. В приводе любого автомобиля имеется дифференциал. А в нем конические шестерни-сателлиты, две штуки. Для ваз 2108 диаметр шестерни около 40мм, диаметр отверстия под вал 12-14мм, число зубьев 10, прочность, термообработка - все по-взрослому. Цена около 100 руб. |
|
| Автор: | Denis Silantiev [ Пн июл 24 2006 15:50 ] |
| Заголовок сообщения: | |
Велосипеды с карданной трансмиссией уже есть в продаже. В Москве в Сокольниках видел. |
|
| Автор: | daktfi [ Пн июл 24 2006 19:31 ] |
| Заголовок сообщения: | Shaft Drive |
Система довольно интересная, слежу за ними уже около трёх лет. Основная проблема - эти фирмы появляются, сезон торгуют и исчезают. Некоторые даже раньше. Почему? Мне кажется, что система слишком сложна (дорога) в ремонте, и они просто не хотят связываться. Вариант с использованием автомобильных втулок - просто гениален В порядке бреда мне приходила в голову идея лигерада с валом и коническими передачами (рама в виде прямой палки от от каретки до заднего колеса, задняя подвеска подрессоривает собственно сиденье, оно же регулируется под рост, передняя вилка нормальная). |
|
| Автор: | dim [ Вт июл 25 2006 09:39 ] |
| Заголовок сообщения: | |
Передаточное число может быть другим, в дифференциале есть и большие шестерни, по которым бегают сателлиты. Но тогда размер узла увеличивается пропорционально передаточному числу. Так что пусть передачами занимается планетарная втулка. Я просто старался найти самые маленькие из доступных конических шестерен. |
|
| Автор: | daktfi [ Вт июл 25 2006 12:32 ] |
| Заголовок сообщения: | |
У нас есть два узла с коническими шестернями: каретка и ведущее колесо. Вал имеет сравнительно маленький диаметр и наш выбор практически не ограничивает. На заднем колесе ставить шестерню вместо звезды тяжело. У меня стоит планетарка Rohloff Speedhub, там под звезду резьба примерно 45 мм (самая маленькая звезда, какую можно поставить - 13 зубов). Какую шестерню туда можно поставить? Получаем, что сзади у нас на валу шестерня порядка 40мм (та самая из дифференциала Выход - двойная передача, с каретки через вал на промежуточную каретку (или как её правильно обозвать?), а там уже звезда и цепь до втулки. Мы используем 4 ОДИНАКОВЫХ шестерни и напрочь убиваем идею "лигерад без цепи". В общем, мечты-мечты, где ваша сладость? Мечты ушли, осталась гадость... Правильный выход - это СПЕЦИАЛЬНАЯ планетарная втулка. С входом в виде ВАЛА, который торчит не вдоль оси втулки, а ВПЕРЁД. С правильными передачами (исходя из того, что вал крутится от педалей с соотношением 1:1). И уже от такой втулки как-то плясать... Заодно узел выхода вала можно использовать для передачи момента от втулки, но КАК ЭТО КРЕПИТЬ? И кто такое сможет сделать? Я вообще смутно представляю, как планетарка работает, а уж такие ужасы у меня вообще в голове не помещаются. ПС: к вопросу о передачах. На спидхабе их 14, передаточные числа (оборотов колеса на один оборот шестерни) следующие: 1 - 0,279 2 - 0,316 3 - 0,360 4 - 0,409 5 - 0,464 6 - 0,528 7 - 0,600 8 - 0,682 9 - 0,774 10 - 0,881 11 - 1,000 12 - 1,135 13 - 1,292 14 - 1,467 |
|
| Автор: | Warlus [ Вт июл 25 2006 12:33 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: КПД цепной передачи |
dim писал(а): 5. Из общих соображений - потери в цепной передаче тем больше, чем сильнее изгибаются звенья относительно друг друга. Следовательно, чем меньше зубьев на звездочке, тем больше потери. В этом смысле задний переключатель - просто "убийца" для кпд: мало того, что звездочки маленькие, так еще и цепь изгибается в обе стороны буквой S. Такое устройство наверняка не учитывали люди, расчитывавшие кпд цепи.
...А в нем конические шестерни-сателлиты, две штуки. Для ваз 2108 диаметр шестерни около 40мм, диаметр отверстия под вал 12-14мм, число зубьев 10, прочность, термообработка - все по-взрослому. Цена около 100 руб. Повозражаю: Задний переключатель находится в ненагруженной ветке цепи, поэтому на КПД он существенно не влияет. Конические шестерни делают под определенное передаточное отношение - от него зависит угол конуса. Если взять два сателлита из дифференциала, то они составят угол не 90 градусов. Надо использовать одновременно и большие шестерни из того же дифференциала. Вспомните про КПД планетарной втулки. КПД планетарного механизма ниже, чем обычной шестеренной (около 0.95), а в планетарной втулке этих планетарных механизмов несколько и работают они последовательно (перемножаем КПД...). Для обеспечения мягкой подвески заднего колеса в вал потребуется встроить карданный шарнир - у него тоже КПД не 100%. Пример расчета: (0,98*0,98)(конич.)*0,98(кардан)*(0,95*0,95*0,95)(планет.)=0,81 Цепная же передача в одиночку заменяет и две конические передачи и карданный шарнир и несколько последовательных планетарных механизмов. |
|
| Автор: | daktfi [ Вт июл 25 2006 12:57 ] |
| Заголовок сообщения: | |
Кардан не нужен! В случае лежанки - можно сделать просто прямую раму и подрессоривать только сиденье... В любом случае, как ни крути, а получается сложно. Самый правильный вариант - специальная втулка сразу с конусом, но их нет. По поводу же кпд планетарки с цепью - езжу, нравится, разницу в кпд "на ощупь" поймать не могу |
|
| Автор: | dim [ Вт июл 25 2006 16:05 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: КПД цепной передачи |
Warlus писал(а): Задний переключатель находится в ненагруженной ветке цепи, поэтому на КПД он существенно не влияет. Почему? Потери на многократное изгибание все равно остаются. А если цепь грязная - тем более. А понятие "существенно" - у каждого свое. Я например, считаю, что, если разница в КПД единицы процентов, то 0.5% - это существенно. Warlus писал(а): Вспомните про КПД планетарной втулки. КПД планетарного механизма ниже, чем обычной шестеренной (около 0.95) Вспоминать мне к сожалению нечего, не та специальность. Приходится искать в разных местах. Например: http://www.katem.ru/ft702.htm или вот здесь http://tmm.bmstu.ru/e-fakul/Lectures/lec07/lec.htm цитата: "0,85 – зубчатая передача, 0,99 – планетарный механизм" Но вообще, это пустые разговоры, пока кто-нибудь не проведет серьезные исследования именно по отношению к велосипедам. Я это к тому, что нигде не встречал данных о КПД "грязной S-образно изогнутой цепной передачи, где звездочки лежат в разных плоскостях":D Warlus писал(а): Цепная же передача в одиночку заменяет и две конические передачи и карданный шарнир и несколько последовательных планетарных механизмов.
И делает это не лучшим образом. С чего собственно весь разговор и начался. |
|
| Автор: | Warlus [ Вт июл 25 2006 20:14 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: КПД цепной передачи |
Разница в потерях между нагруженной и ненагруженной веткой цепи пропорциональна их нагрузке. Нагруженная ветка натягивается в 100 раз больше, чем свободная. Соответственно, если потери на нагруженной 10%, то на ненагруженной - 0.1%. Ну и плюс потери на огибание маленьких звездочек - итого менее 0.2%. Про такие данные о кпд я даже и сказать ничего не могу. Надо смотреть конкретно, что за механизм. Где момент подводится, откуда снимается и что с чем соединено. Считаю, что как раз цепь справляется с работой наилучшим образом. Звезды в разных плоскостях и загрязненность цепи не особо ухудшают работу современной гибкой цепи. К сожалению, цифрами свои слова подтвердить затрудняюсь. |
|
| Автор: | alex [ Пн авг 07 2006 21:43 ] |
| Заголовок сообщения: | |
Вот здесь планетарка от Sturmey-http://www.sturmey-archer.com/ . На работе попадалась 56-го года!! В Европе очень распространённый механизм. 4-ре из 5-ти старых втулок на великах опять идут на продажу. Поищу инфу про КПД. Но скажу из опыта-цепь+планетарка гораздо дешевле в ремонте( особенно в закрытом кожухе, чем многоскоростной с S-переключателем. А КПД и у коленвала 98%! |
|
| Автор: | hof [ Пн авг 07 2006 22:17 ] |
| Заголовок сообщения: | |
alex писал(а): Вот здесь планетарка от Sturmey-http://www.sturmey-archer.com/ ... Поищу инфу про КПД. Но скажу из опыта-цепь+планетарка гораздо дешевле в ремонте( особенно в закрытом кожухе, чем многоскоростной с S-переключателем. А КПД и у коленвала 98%! КПД планетарок: http://www.velomobile.org/forum/viewtopic.php?t=175&postdays=0&postorder=asc&start=15 |
|
| Автор: | alex [ Сб авг 19 2006 22:00 ] |
| Заголовок сообщения: | |
Так вот КПД второй скорости от STURMEY 95,6-аведь она"прямая", т.е. сателлиты заблокированы. Вопрос СООБЩЕСТВУ: а тросовая или полоса металла\как в рулетке,как в вариаторе у Гулиа\ какой КПД выдаст? |
|
| Автор: | Yakov [ Вс апр 25 2010 15:55 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: КПД цепной передачи |
только вот как переключать передачи? планетаркой? |
|
| Автор: | skif-biz [ Вс апр 25 2010 19:43 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: КПД цепной передачи |
Yakov писал(а): только вот как переключать передачи? планетаркой? А зачем? Изменяй механически расстояние оси крепления балки до оси колеса. |
|
| Автор: | linil [ Вс апр 25 2010 20:19 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: КПД цепной передачи |
В таких передачах КПД ещё меньше цепной. Из-за невыгодных углов давления в мёртвых точках. Плюс неуравновешенность. В этих же мёртвых точках нехилые нагрузки,намного больше передаваемого усилия. Поэтому и умерли вместе с паровозами. |
|
| Автор: | кузьмич [ Вс апр 25 2010 21:19 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: КПД цепной передачи |
вы еще не учли такую вещь: цепь может работать в грязи, а шестеренчатая передача работать в грязи не будет. Ей нужен герметичный картер с маслом. |
|
| Автор: | serbey [ Вс апр 25 2010 22:16 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: КПД цепной передачи |
linil писал(а): В таких передачах КПД ещё меньше цепной. Из-за невыгодных углов давления в мёртвых точках. Плюс неуравновешенность. В этих же мёртвых точках нехилые нагрузки,намного больше передаваемого усилия. Поэтому и умерли вместе с паровозами. а линейный привод --это не как у паровоза? а детские педальные машинки --это тоже ? |
|
| Автор: | linil [ Пн апр 26 2010 06:09 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: КПД цепной передачи |
Линейный привод,если на ведомом валу стоят звёзды и куски цепей наверно имеет кпд поболее цепного,ИМХО. А все эти рычажные механизмы померли вместе с паровозами. Ноги человека-тоже рычажный механизм и работать в качестве привода вала,мягко говоря,не предназначены.Весь вопрос-как крутить вал с наименьшими для ног последствиями.И с наибольшим для ног КПД. вообще вопрос поставлен неправильно.Надо "КПД цепной передачи,приводимой ногами человека". Он будет сильно отличаться просто от кпд цепной передачи,например замереным в лаборатории. |
|
| Автор: | GEK [ Пн апр 26 2010 19:27 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: КПД цепной передачи |
Господа, извините, не в тему.... Тоже хочу планетарку, но не знаю, какой у нее ресурс? Какой ресурс звезды планетарки, подлежит ли замене звезда и есть ли в продаже? |
|
| Страница 1 из 3 | Часовой пояс: UTC + 4 часа |
| Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group http://www.phpbb.com/ |
|