КЭБ Форум

Форум клуба энтузиастов биотранспорта

  • Вы не зашли.

#1 2017-10-10 00:09:13

Alexey
Member
Зарегистрирован: 2015-01-30
Сообщений: 123
Профиль

Устройство для автономного старта

мит написал:

приспособление для самостоятельного старта и остановки для тетивы жизненно необходимо. Надо придумать такой механизм...

Я бы предложил немного изменить задачу и подумать над новой идеей, вполне достойной для "юбилейной", 1000-й темы Форума.
Например, предложить решение по самостоятельному старту двухколесного одноколейного ТС (стримлайнера) или в общем случае, по поддержанию устойчивого равновесия как в неподвижном состоянии, так и на скорости 5-10 км/ч. При этом, целостность обтекателя стримлайнера (веломобиля) не должна быть нарушена, то есть складывающиеся, убирающиеся опоры исключаются - это решение понятно. Стартовые колесные/лыжные тележки, "клюшки" - все то что имеет контакт с ВМ до начала движения, а потом остаётся на старте, исключается. Не должны использоваться накопители энергии из внешних источников, типа аккумуляторов, устройство должно быть компактным, относительно небольшой массы, надежным и простым.

Из области фантастических идей как вариант это может быть, допустим, встроенный маховик (гироскоп), приводимый самим пилотом от цепной передачи или приводного колеса (при вывешенном колесе или через какую-то "нейтраль"), либо через систему колесо-генератор-электродвигатель. Необходимо ответить на следующие вопросы:
Масса маховика (ротора), его размеры, скорость его вращения, потребное время запуска ротора до рабочих оборотов, то есть все те характеристки, которые требуются для поддержания в равновесии неподвижного одноколейного ВМ общим весом 110-120 кг.

Существуют ли какие-либо доступные решения обозначенной задачи?

Отредактированно Alexey (2017-10-12 00:16:15)

Неактивен

 

#2 2017-10-11 17:06:16

dim
Member
Зарегистрирован: 2007-09-11
Сообщений: 326
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

Alexey написал:

решение по самостоятельному старту двухколесного одноколейного ТС (стримлайнера) или в общем случае, по поддержанию устойчивого равновесия в неподвижном состоянии. При этом, целостность обтекателя стримлайнера (веломобиля) не должна быть нарушена

Тогда остаётся гироскоп, раскручиваемый педалями. Но он довольно сложен и будет скорее всего тяжелее выпускаемых ножек.

Неактивен

 

#3 2017-10-11 23:39:53

Alexey
Member
Зарегистрирован: 2015-01-30
Сообщений: 123
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

dim написал:

Тогда остаётся гироскоп, раскручиваемый педалями. Но он довольно сложен и будет скорее всего тяжелее выпускаемых ножек.

Да, об этом и шла речь, либо педалями через механический привод, либо от колеса, либо от генератора и мотора.
Вопрос, насколько тяжелее и насколько сложнее?

Альтернативная идея - спроектировать ВМ так, чтобы у него было только одно положение устойчивого равновесия, вертикально на двух колесах. Сейчас для стримлайнера с пилотом внутри положение устойчивого равновесия - лёжа на боку. Для этого понадобится ввести балласт в систему пилот-ВМ таким образом, чтобы при отклонении ВМ от вертикали, его центр тяжести поднимался, что должно вызывать самостоятельное движение системы к исходному положению наиболее устойчивого равновесия, при котором центр тяжести ниже. То есть ВМ при отклонении от вертикальной оси будет стремиться занять положение, при котором центр тяжести будет наиболее приближен к точкам опоры (колесам). Но есть ли такое положение ЦТ, при котором ВМ устойчиво стоял бы на колесах?

Отредактированно Alexey (2017-10-11 23:57:57)

Неактивен

 

#4 2017-10-12 15:10:16

dim
Member
Зарегистрирован: 2007-09-11
Сообщений: 326
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

Alexey написал:

Альтернативная идея - спроектировать ВМ так, чтобы у него было только одно положение устойчивого равновесия, вертикально на двух колесах.

И заодно спроектировать вечный двигатель первого рода, чтоб два раза не вставать.

Alexey написал:

Но есть ли такое положение ЦТ, при котором ВМ устойчиво стоял бы на колесах?

Есть конечно. smile Это положение находится ниже точек опоры. То есть или делать колеса на потолке, т.е. подвесной ВМ,  или копать канаву под асфальтом, в которую опускать уравновешивающий груз.

Неактивен

 

#5 2017-10-12 16:18:43

dim
Member
Зарегистрирован: 2007-09-11
Сообщений: 326
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

Alexey написал:

насколько тяжелее и насколько сложнее?

"Данная машина держалась в состоянии равновесия благодаря гироскопическому эффекту, производившемуся тяжелым 600-килограммовым маховиком, располагавшимся под днищем автомобиля, в его центре.
Маховик представлял собой диск диаметром в один метр и имел толщину 12 сантиметров.
Чтобы его раскрутить, требовался 110-вольтный электромотор мощностью около 1,25 л.с., питаемый динамо-машиной.
Также использовались два 50-килограммовых «маятника». В результате такая довольно примитивная гиро-стабилизация удерживала машину весом 2750 килограмм в вертикальном положении."

Если приведённые цифры просто пропорционально уменьшить в соответствии с соотношением автомобиль/веломобиль, получится больше 10 кг. Но если использовать высокооборотный маховик и учитывать, что от него не требуется больших усилий, то возможно вес будет значительно меньше.

Alexey написал:

насколько тяжелее и насколько сложнее?

https://cs.pikabu.ru/images/big_size_comm/2013-11_3/13844140818764.png

Отредактированно dim (2017-10-12 16:21:29)

Неактивен

 

#6 2017-10-12 17:31:27

мит
Member
Зарегистрирован: 2013-10-17
Сообщений: 121
Профиль  Вебсайт

Re: Устройство для автономного старта

Только Ульяновский, примеряясь по месту, может придумать и сделать такой механизм который поместится в титеву... А товарищи предлагающие всадить в тетиву большой, тяжёлый вращающийся диск имеют явные признаки  проблем со здоровьем.

Неактивен

 

#7 2017-10-12 17:43:56

dim
Member
Зарегистрирован: 2007-09-11
Сообщений: 326
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

мит написал:

А товарищи предлагающие всадить в тетиву большой, тяжёлый вращающийся диск

А кто такое предлагает?

Неактивен

 

#8 2017-10-12 22:14:17

Alexey
Member
Зарегистрирован: 2015-01-30
Сообщений: 123
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

dim написал:

Если приведённые цифры просто пропорционально уменьшить в соответствии с соотношением автомобиль/веломобиль, получится больше 10 кг. Но если использовать высокооборотный маховик и учитывать, что от него не требуется больших усилий, то возможно вес будет значительно меньше.

Просто ищем рациональные подходы.

Если идём по аналогиям: вес ТС 2750 килограмм - Маховик  диаметром 1 метр, толщина 12 сантиметров, вес ротора 600 кг, два дополнительных 50-килограммовых «маятника».
Другой пример: вес ТС 850 кг - Маховик диаметром 0,5 м, вес ротора 12 кг, обороты - 6000 об/мин

Насчет сложности - те же тяги, тросы, рычаги, что и у выдвижных опор.

dim написал:

А кто такое предлагает?

От любых, даже фантастических идей, до сформулированного предложения очень долгий путь.

Сейчас нужны любые конструктивные идеи, пусть смелые и безумные (в рамках приличия, разумеется).

Отредактированно Alexey (Сегодня 00:54:45)

Неактивен

 

#9 2017-10-12 23:51:15

Shuriken
Member
Зарегистрирован: 2007-09-10
Сообщений: 1765
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

Не забываем, что маховик будет вносить возмущения в устойчивость уже поехавшего (на приличной скорости) аппарата.
Кстати, вы не задумывались об ОДНОМ выдвигающемся колесе, только с ОДНОЙ стороны?

Неактивен

 

#10 2017-10-13 12:48:12

dim
Member
Зарегистрирован: 2007-09-11
Сообщений: 326
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

Alexey написал:

Насчет сложности - те же тяги, тросы, рычаги, что и у выдвижных опор.

Ну, положим, тросов и рычагов побольше и система сложнее. И главное, длина этих тросов и рычагов в одном случае не вызывает вопросов, а в другом случае является результатом весьма непростых вычислений и экспериментов. Потому что гироскоп - это система автоматического регулирования, и характеристики её элементов не могут быть произвольными.
Если правила не запрещают использование аккумуляторов, то наиболее реальным мне представляется маленький высокооборотный гироскоп с электроприводом.
Но выдвижные опоры конечно проще и надежнее. А если их сделать обтекаемой формы, то можно и не убирать, или убирать частично.

Неактивен

 

#11 2017-10-14 21:48:59

flur73
Member
Откуда: Тольятти
Зарегистрирован: 2014-06-17
Сообщений: 133
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

Гироскоп на тетиву да ещё с приводом от педалей !? Вы что смеётесь )

Отредактированно flur73 (2017-10-14 21:51:02)

Неактивен

 

#12 2017-10-15 00:17:03

Alexey
Member
Зарегистрирован: 2015-01-30
Сообщений: 123
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

flur73 написал:

Гироскоп на тетиву

Где такое было?

flur73 написал:

Вы что смеётесь )

Мы еще и ногами вперед ездим! )

Есть ли идеи как обеспечивать старт без выдвижных роликов и прочих известных способов (ассистентов на роликовых коньках, тележек, катапульт, палок и т.д.)?

Отредактированно Alexey (2017-10-15 00:17:58)

Неактивен

 

#13 2017-10-15 16:22:36

flur73
Member
Откуда: Тольятти
Зарегистрирован: 2014-06-17
Сообщений: 133
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

Левитрон https://geektimes.ru/post/252110/
Или http://odno-koleso.com/kak-rabotaet-monokoleso

Отредактированно flur73 (2017-10-15 16:31:47)

Неактивен

 

#14 2017-10-17 21:29:03

kab
Member
Зарегистрирован: 2009-12-31
Сообщений: 353
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

Alexey написал:

немного изменить задачу и подумать над новой идеей

Прошу прощение за ворчание, но самое радикальное - перейти к статически устойчивой конструкции...

Неактивен

 

#15 2017-10-18 11:56:22

Shuriken
Member
Зарегистрирован: 2007-09-10
Сообщений: 1765
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

kab написал:

к статически устойчивой конструкции

Обсуждали уже - они имеют предел по скорости, который на двух колёсах уже пройден.
Хотя конечно все эти гироскопы не более чем мудовые страдания и флуд ради флуда, хреносозидательство.

Неактивен

 

#16 2017-10-18 18:26:05

Alexey
Member
Зарегистрирован: 2015-01-30
Сообщений: 123
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

kab написал:

Alexey написал:

немного изменить задачу и подумать над новой идеей

Прошу прощение за ворчание, но самое радикальное - перейти к статически устойчивой конструкции...

Так об этом и речь - как обеспечить устойчивость одноколейной схемы.

Shuriken написал:

Хотя конечно все эти гироскопы...

- это как раз все понятно, свежих идей либо ни у кого нет, или не хотят делиться.

Неактивен

 

#17 2017-10-18 19:10:05

flur73
Member
Откуда: Тольятти
Зарегистрирован: 2014-06-17
Сообщений: 133
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

https://www.youtube.com/watch?v=XVkf0x8r5KQ

А какие свежие идеи могут быть? Нужна опора или гравицапа третьего не дано.

Отредактированно flur73 (2017-10-18 19:28:11)

Неактивен

 

#18 Вчера 16:32:52

dim
Member
Зарегистрирован: 2007-09-11
Сообщений: 326
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

Shuriken написал:

маховик будет вносить возмущения в устойчивость уже поехавшего (на приличной скорости) аппарата.

То есть будет продолжать стабилизировать его движение. Что в этом плохого - непонятно.

Shuriken написал:

все эти гироскопы не более чем мудовые страдания и флуд ради флуда, хреносозидательство.

Вот зачем ты это написал, чтобы лишний раз напомнить о своём существовании?

Alexey написал:

свежих идей либо ни у кого нет.

Новое - это хорошо забытое старое. Но если так уж хочется чего-то нового, вот пожалуйста:
В гиромобиле Шиловского все эти тросы, рычаги и противовесы автоматически обеспечивали устойчивость аппарата, независимо от действий экипажа. То есть маятник обнаруживал, что автомобиль накренился, и через систему тросов и рычагов давал команду маховику исправить положение.
В нашем случае всё это необязательно, так как пилот  сам способен обнаружить крен, без всяких маятников. Так что вполне достаточно будет протянуть два тросика от руля к маховику. При повороте руля будет поворачиваться ось маховика и возникающая прецессия наклонит стримлайнер в нужную сторону.

То же самое с размером и весом маховика. Американский двухколесный автомобиль имел вес 840кг и высоту 1.2м. Если считать, что ЦТ у него был на половине высоты, 0.6м, то опрокидывающий момент будет 8400Н*0.6м примерно 5000НМ. У Тетивы при весе 80кг и высоте ЦТ 40см опрокидывающий момент будет 800Н * 0.4м, примерно 320НМ, то есть в 15 раз меньше.
Гироскопический момент пропорционален массе маховика, его скорости вращения и квадрату радиуса. У автомобиля  это было 12кг, 6000об/мин и 0.5м. Значит для Тетивы вполне хватит 1кг при тех же 6000 оборотах и  диаметре 0.5м. Или можно при тех же оборотах и массе уменьшить диаметр до 13 см.
Но с учетом того, что в Тетиве, в отличие от автомобиля, основную работу по поддержанию равновесия выполняет пилот, а от маховика требуется только небольшая помощь, то скорее всего достаточно будет совсем маленького и легкого маховика.

Неактивен

 

#19 Вчера 21:59:08

Alexey
Member
Зарегистрирован: 2015-01-30
Сообщений: 123
Профиль

Re: Устройство для автономного старта

flur73 написал:

https://www.youtube.com/watch?v=XVkf0x8r5KQ

- Отличное видео! Красиво реализовано, да еще встроено в колесо - уже готовый вариант!

dim
Спасибо за конструктивные предложения и в целом, и в частности - совместно приходим к один и тем же выводам (несмотря на некоторые неточности по цифрам в весе аппарата типа Тетивы вместе с пилотом - они чуть больше, но не суть)!

dim написал:

достаточно будет протянуть два тросика от руля

- а вот об этом я тоже подумал, правда в немного другом виде и без маховика (но с балансиром), но тут все решит только эксперимент.

Подытоживая, можно сгруппировать чисто технические решения по основным направлениям - дополнительная точка опоры (включая ассистентов, тележки и пр), гироскоп (или какое-либо устройство, способное сопротивляться действию внешних моментов сил), возможно какая-то активная система подруливания.

Если же проецировать на условия, приближенные к запускам Тетивы в Неваде, то конечно как-то это практически реализовать (в теории мы обсуждением в этой теме частично решили), было бы очень заманчиво! 
Подавляющее большинство падений происходит именно на старте. Я не знаю ни одной команды, которая не "роняла" бы стримлайнер. Даже такие виртуозы, как Барбара, у которой минимальное количество падений, в 2017 году неоднократно падала при запуске, что уж говорить о других, менее опытных командах. Остановка - отдельная история, иногда заканчивается в кустах в кювете с переворотом. Причины очень разные - и порыв ветра, и профиль дороги с уклоном на обочину, и плохие условия видимости (отказ камеры, запотело стекло, вечернее время), стресс пилота. Все это всегда ведет к долгому и сложному ремонту обтекателя, многослойной шпаклевке повреждений, выравниванию поверхности, шлифовке, покраске и т.д., причем в основном в ночное время, в общем масса проблем... И это совершенно не стоит упущенной возможности показать результат.
Так что я лично для себя нахожу данное обсуждение очень полезным!

Отредактированно Alexey (Вчера 22:01:00)

Неактивен

 

Board footer

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson
Модифицирован PunBB.ru

[ Generated in 0.018 seconds, 6 queries executed ]