Форум о веломобилях и лигерадах

Меня зовут Павел.
Велосипедист из Екатеринбурга, ныне малопрактикующий.

По теме:
Модулятор, твой креатив губят страшные слова КПД и ЦЕНА!
Как тут уже не раз объяснили, электротрансмиссия на вело в настоящее время может существовать только в теории. Практическое воплощение упирается в несовершенство человеческой технологии.



В рамках мозгового штурма предлагаю заинтересованным лицам подумать над гидрообъёмным приводом.
Педалями крутим регулируемый гидронасос, во втулку встраиваем гидромотор. И будет нам счастье!
Одна из мотофирм уже не первый год делает мотоциклы с таким приводом на переднее колесо.
Тема, кстати, весьма перспективная - так как позволяет делать трансмиссии с большей надёжностью, и меньшей массой, чем электрические.
БТР-90, БМП-3, множество дорожно-строительной техники - все они имеют гидростатическую передачу. А ведь велосипед или веломобиль - это тоже в некотором смысле БТР!

psh, я думаю что это очень перспективная тема. Но к сожалению, современные технологии не позволяют изготовить гидравлическую трансмиссию с КПД более 80%. Поэтому считаю, что выигрыш в скорости с гидроприводом может быть достигнут только в случае применения новых материалов со сверхнизким коэф. трения скольжения, и в случае использывания более эффективного алгоритмома движения мышц, что впринципе для гидропривода сделать проще.

На мой взгляд сейчас более реально собрать транспорт с пневмоприводом. Вот один из его вариантов:
Для начала можно прикрепить одной стороной к шатуну, другой - к раме, велосипедный насос. Во втулку колеса встроить мини турбину. Трубы рамы герметично заварить, используя их в качестве баллонов со сжатым воздухом. Понятное дело КПД будет не тот, зато можно легко менять скорость и накапливать энергию.

_________________
Современный вел - это ещё не предел совершенства

Воздух это ваще капец.... (( он сжимается с нагревом - кпд хуже паровоза в два раза...
как раз фишка жидкости- она несжимаема, годромасло оч жидкое и скользкое.
хар-ки всех современных гидротрансмиссий намного превышают необходимые нам параметры. нам гидромотор-то нужен размером с тормозной цилиндр в ручке на руле... )))))
я смотрю в сторону не поршневого а че-нть по типу ванкеля или тот-же шестеренчатого. вот как на нём сделать переменный обьём прокачивания масла? - плавное передаточное отношение???
а гидрокомпенсатор в раме- зачетное место)))

_________________
Гоняюсь за ветром по волнам на доске, потребляю адреналин на скорости за рулем, женат на работе ))

Все такие умные : ) Ну вперёд – делайте!

Преимущества

К основным преимуществам гидропривода относятся: возможность универсального преобразования механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки, простота управления и автоматизации; простота предохранения приводного двигателя и исполнительных органов машин от перегрузок; надежность эксплуатации; широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости выходного звена, большая передаваемая мощность на единицу массы привода, надёжная смазка трущихся поверхностей при применении минеральных масел в качестве рабочих жидкостей.

Гидропривод обеспечивает бесступенчатое регулирование скоростей в широком диапазоне, получение больших сил и мощностей при малых размерах и весе передаточного механизма, возможность осуществления различных видов движения, возможность частых и быстрых переключений при возвратно-поступательных и вращательных прямых и реверсивных движениях.

Недостатки

К недостаткам гидропривода относятся: утечки рабочей жидкости через уплотнения и зазоры, особенно при высоких значениях давления, нагрев рабочей жидкости, что в ряде случаев требует применения специальных охладительных устройств и средств тепловой защиты, более низкий КПД, чем у сопоставимых механических передач; необходимость обеспечения в процессе эксплуатации чистоты рабочей жидкости и защиты от проникновения в неё воздуха; пожароопасность в случае применения горючей рабочей жидкости.

При правильном выборе гидросхем и конструировании гидроузлов некоторые из перечисленных недостатков гидропривода можно устранить или значительно уменьшить их влияние на работу машин. Тогда преимущества гидропривода перед обычными механическими передачами становятся столь существенными, что во многих случаях предпочтение отдаётся именно ему. Яркий пример это Mazda RX-9 по заявлением пресс релизов получит именно гидродвигатель...

Самый большой недостаток это изготовление всех деталей практически с нуля... Хотя идея не революционная но имеет массу кретериев которые сложно соблюсти в гаржном производстве...

Потом где собственно достать регулируемый гидропривод и как регулировать скорость выходного звена???
Какой вырать?
1.Гидропривод с замкнутой схемой циркуляции.
(компактен но надо будет думать об охлаждениии жидкости)
2.Гидропривод с разомкнутой системой циркуляции.
(грамоздкий на вел не поставишь)

Опятьже все это дастаточно тяжелое да и гидролинию кудато девать надо... Из плюсов можно сделать передачу на оба колеса но влюбом случае придется все детали изготавливать самостоятельно...

Все это будет стоить реального бабла сопоставимого по цене с недорогой машиной...

Соственно в россии уже делали велосипед с гидротрансмисией такто вот

ЛЕГКОЕ КОЛЕСНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

Номер публикации патента: 2095271

Вид документа: C1
Страна публикации: RU
Рег. номер заявки: 95117023
Редакция МПК: 6
Основные коды МПК: B62M019/00
Аналоги изобретения: US, патент, 4684143, кл. B 62 M 19/00, 1988.



Имя заявителя: Давыдов Василий Иванович (RU)
Изобретатели: Давыдов Василий Иванович[RU]
Белкин Сергей Михайлович[US]
Патентообладатели: Давыдов Василий Иванович (RU)
Использование изобретения: в устройствах для приведения в действие колесных транспортных средств мускульной силой человека с помощью, например, гидропривода и может быть использована в двух- и трехколесных велосипедах для перевозки легких прицепов с грузом, а также в инвалидных колясках для передвижения по наклонной поверхности вверх и подъема по ступенькам. Сущность изобретения в том, что слева на раме велосипеда зеркально противоположно установлены идентичный плунжерный насос, плунжер которого взаимодействует со вторым роликом второго рычага-педали, а также гидроцилиндром, шток которого посредством шатуна и фланца соединен с ведущей шестерней через общую ось. Диаметр штока плунжерного насоса выполнен равным 20 мм, а диаметр штока гидроцилиндра 32 мм. 3 ил.

2095271
Полный комплект документов по патенту: "ЛЕГКОЕ КОЛЕСНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ"
120руб.

Ну собственно както так

КПД гидрообъемной трансмиссии растет с повышением рабочего давления (общемашиностроительные - до 300-400 атм, авиационные - до 700, сведения старые, им более 30лет (курсовой проект в институте)). С ростом давления растут утечки и требования к прочности системы, температура рабочего тела, но уменьшается объем жидкости, сечения трубопроводов, размеры поршней (если поршневая машина). В итоге вес системы уменьшается. НО HI-HI-HI-TECH!!!
На мой взгляд - лучшее решение - аксиальный мотор-насос с регулируемым рабочим объемом (наклон шайбы), прессованный алюм.профиль в качестве рамы с интегрироваными каналами и гидропневматическим аккумулятором.
Не представляю, что можно было бы сделать для снижения стоимости такого привода.

Все это хорошо но вот вопрос какое количество инергии велосипедиста удет на создание давление?
И неслишком ли тяжело будет крутить педальки???

Стоимость запредельная у такой рамы

Да еще насколько я помню в водных велах Water Bee был гидропривод причем насколько я помню они орали за совершенную систему гидропривода которая обеспечивает максимальный КПД при движении по воде.

Аргументируй свои соображения фактами, плиз, а не пустой болтовней.
Пневмодвигатели сейчас получили, что называется, второе дыхание. Особенно в этом деле преуспел француз Негрэ. Его грузовички могут проехать до 200км на одной заправке. http://www.membrana.ru/articles/technic ... 22400.html
(где-то была еще одна сттья от сегодняшнего года. Сейчас Негрэ заключил контракт с индусами на серийное производство пневмобилей. Он их еще больше усовершенствовал. Цена эксплуатации - смешные копейки)

Вот еще интересная статья: http://engine.aviaport.ru/issues/37/page44.html где наглядно показана более высокая эффективность пневмодвигателя перед ДВС. Еще в приведенных обзорах отчетливо прослеживается зависимость между массой транспорта и его дальностью хода. Т.е. для велосипеда, где балоны будут являться несущей конструкцией, показатель удельной мощности значительно повысится + рекуперация вместо греющнгося тормоза. К тому же, если развить идею дальше, то велосипед можно сделать и вовсе полностью надувным: рама, колеса, седло, руль.

Что же касается гидротрансмиссий, то опыт эксплуатации показывает не столь радужные результаты, как написано в книжках. Жрут они дорогущего масла за обе щеки, да и греются неслабо.

Хотя сейчас, прогресс шагнул далеко вперед: появились не только экскавторы, но и машины, мотциклы с гидроприводом. Пока, конечно до КПД механики сильно недотягивают, но есть все предпосылки к изменению ситуации в лучшую сторону.


ДемонПро велосипед с гидроприводом, что-то не припомню . С пневматическим усилителем только встречал.

_________________
Современный вел - это ещё не предел совершенства

Энергия велосипедиста НЕ тратится на создание давления. Это вопрос только качества гидромашины. Механическая аналогия: передача, выполненная из легированной каленой стали выдерживает большее контактное давление, чем то же, выполненное из мягкой стали. Соответственно детали (цепи, звездочки, зубчатые колеса) могут быть более изящные, более легкие. Вопрос в том, при каком давлении жидкость пойдет в зазор. А давление = сила/ площадь.

blindrage Было гдето но вот точно немогу вспомнить где толи в популярной механике толи еще гдето ....

http://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_bicycle

http://en.wikipedia.org/wiki/Chainless_bicycle

А ты потрогай работающий компрессор и поймёш куда твои 90% сил уйдут : )))
мы же говорим о спарке компрессор-пневмодвигатель? посчитай их суммарную кпд...

_________________
Гоняюсь за ветром по волнам на доске, потребляю адреналин на скорости за рулем, женат на работе ))

Paxey, а ты пробури нефтяную скважину глубиной два километра и поймешь, куда твои 110% сил уйдут на получение бензина для ДВС.

Те компрессоры, что стоят в гаражах имеют другие задачи Для них что главное? Быстро и дешево, (всмысле цена-эксплуатация машины). При трех тысячах сжатий в минуту, ясен пень, воздух будет греться. А при каденсе на веле в 120 тепловые потери будут уже не столь значительны. Забегая вперед, скажу что в своей "установке", я планирую получать максимум мощности уже при 30-40 циклах в минуту. При таких "оборотах" процесс станет почти изотермическим.

Понятное дело, КПД гидравлики выше, но зато с пневматикой проще работать при экспериментах.

_________________
Современный вел - это ещё не предел совершенства

Велонасос к шатуну - красивое решение. Тогда уж 2 насоса, работающих в противофазе, чтобы поток воздуха был более стабильным. Опять же, для обеспечения постоянного и стабильного давления воздуха в турбине нужен будет ресивер побольше - объёма труб рамы будет явно недостаточно. Можно включить в систему шины велосипеда - и объём ресивера увеличим, и от небольших проколов будем защищены (автоматическая подкачка колёс), А если прокол будет существенным - то машина тут же встанет, и не позволит ехать на спущенном колесе, портя камеру и покрышку.

На "выхлопе" после турбины воздух будет дуть со значительной силой, и его можно использовать для сдува пограничного слоя с ног и тела велосипедиста (как это сделано в авиации) - этим мы значительно уменьшим Сх. Или, как вариант, направить использованный воздух в спец. свисток, генерирующий кольцевой вихрь по типу рыбы-меч.

Таким образом, должен признать, что идея пневмопривода куда более перспективна, чем гидравлика.

Тогда велосипедисту придется одевать валенки и телогрейку =) . Да и что то я сомневаюсь в результативности этого решения. У нас все таки не сверхзвуковая скорость. Хотя сам по себе эффект конечно интересный.

Что касается насосов прикрепленных к шатунам, то их количество, врятли сильно отразится на КПД системы. Хоть роторно-поршневой движок с дух сторон поставь - потери все равно большие будут. А что бы идею проверить, хватит и одного насоса двухстороннего действия.

Другое дело, что из классического "кривошипа" больше пары-тройки сотен ватт не выжать. Нужно делать систему с более рациональным алгоритмом работы мышц. А с пневмоприводом данную задачу осуществить гораздо проще нежели с механикой или гидравликой.

_________________
Современный вел - это ещё не предел совершенства

"а также в инвалидных колясках для передвижения по наклонной поверхности вверх и подъема по ступенькам". из описания патента

_________________
не зарывайте таланты

Так потвоему, в чём преимущество воздуха перед несжимаемой гидрой? чтож его почти нигде не используют, в отличие от гидравлики?

велонасосы говоришь? скока в параллель поставить хошь??? а прикинул какие они должны быть диаметром? уж не мм100 ?? ))

а из теоретических прикидок выходит что гидронасос на мощность порядка 500 ватт целиком войдёт в кареточный узел и весить должен около полкило... и полный привод леххко.. и надёжность и ресурс какие цепи не снились...
а шоссейники пусть цепь крутят им %кпд дороже.
просто гидропривод - панацея для лигерада, уж больно цепь не к месту в нём.

_________________
Гоняюсь за ветром по волнам на доске, потребляю адреналин на скорости за рулем, женат на работе ))

ну гиддро положем 200 г максимум весить при заявленой мощьности 500w...
Меня больше волнует вопрос будет система закрытого типа а она пипец как греется вот с эти чего делать...
И еще щас гидравлика очень и очень продвинулась с тем что было лет 10 назад несравнить вообще только вот это все это очень дорого да и какое усилие будет минералку по системе гонять?

чтоб не грелось и усилия не потребляло, надо все сечения гидропроводов правильно подобрать.
и маслице пожиже подобранное, синтетику какую-нть)))
а если включить кусок рамы в обьём обратной ветки гидропровода, то теплее окружающего воздуха ты ее своими силами не нагреешь...

_________________
Гоняюсь за ветром по волнам на доске, потребляю адреналин на скорости за рулем, женат на работе ))