logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Jak zbudować pojazd o napędzie sprężynowym? Zasada działania i możliwości

mitusm 06 Wrz 2009 10:59 13471 27
  • #1 6985882
    mitusm
    Poziom 20  
    Posty: 526
    Pomógł: 21
    Ocena: 23
    Jaka jest szansa zbudowania pojazdu o napędzie sprężynowym.
    Zasada działania była by podobna jak w nakręcanym zegarku.
    Sprężynę naciągało by się w garażu mocnym 3-fazowym silnikiem, lub woziło ze sobą mały 1-fazowy silnik który doładowywał by napęd na postoju z gniazdka.
    Od czego można zastosować taką sprężynę ?

    Drugi pomysł to hybryda, np. z starego subaru justy (4x4), gdzie na tylni napęd można by zastosować podobny napęd sprężynowy nakręcany podczas hamowania lub zjazdu z góry.

    Gdzie można znaleźć informacje na temat sił możliwych do zmagazynowania w sprężynie.
  • #2 6985896
    szwagros
    Poziom 33  
    Posty: 1844
    Pomógł: 232
    Ocena: 271
    Ciekawe ile taka sprężyna by ważyła :)
  • #3 6985924
    mitusm
    Poziom 20  
    Posty: 526
    Pomógł: 21
    Ocena: 23
    Tylko jaką sprężynę najlepiej zastosować, spiralną, czy może zwykłą ściskaną tylko z listwą zębatą (jak w odsuwanej bramie) przekazującą energię na koło.
  • #4 6986105
    trustno1
    Poziom 15  
    Posty: 154
    Pomógł: 9
    Ocena: 53
    mitusm napisał:
    Tylko jaką sprężynę najlepiej zastosować, spiralną, czy może zwykłą ściskaną tylko z listwą zębatą (jak w odsuwanej bramie) przekazującą energię na koło.


    W tym celu musiał byś zastosować magiczną sprężynę.
    W jednym kilogramie paliwa jest zmagazynowane 44MJ energii.
    Załóżmy że masz sprężynę o sztywności 1000kg/cm (pomińmy jej masę), ściskając ją o 2 metry zmagazynujesz w niej aż 2MJ (tyle co w 34cm3 paliwa :D).

    Żeby ją ścisnąć o te 2 metry potrzeba jedynie siły 200t (wyobraź sobie mechanizmy przenoszące takie siły).
  • #5 6992034
    mitusm
    Poziom 20  
    Posty: 526
    Pomógł: 21
    Ocena: 23
    hmm... faktycznie może być ciężko.
    Taki miałem szybki pomysł widząc nakręcaną zabawkę bratanka :)
    Dzięki.
  • #6 6992119
    cirrostrato
    Poziom 39  
    Posty: 4897
    Pomógł: 286
    Ocena: 958
    To może na pedały ,po solidnym śniadanku do roboty dojedziesz..
  • #7 6993617
    mitusm
    Poziom 20  
    Posty: 526
    Pomógł: 21
    Ocena: 23
    No śmiejcie się ze mnie dalej :P
    Rower akurat taki gdzieś widziałem, gdzie energia gromadzona była w jakiejś rozciągniętej gumie i razie potrzeby pomagała obrócić kilka razy koło.

    Proponuje zamknąć już temat.
  • #8 6993681
    wada

    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 3048
    Pomógł: 168
    Ocena: 732
    HEHEHEHE :wink:
    Ale zamiast sprężyny pomyśl o kole zamachowym, jak też mają niektóre zabawki, pchniesz taką mocniej, a ona potem jedzie dość długo.

    I nie jest to śmieszne - bo kiedyś chyba w Anglii i Francji, Niemczech jeździły dość długo takie autobusy, co miały, co któryś przystanek rozpędzane koło zamachowe i gdzieniegdzie dalej są stosowane, sporo też ludzi kombinowało w ten sposób z rowerami i odzyskiem podczas hamowania lub jazdy z góry.
    Angielskie i francuskie Żyrobusy miały w okresie powojennym, co któryś przystanek maszyny parowe co rozpędzały koło zamachowe.

    Cytat:
    Pierwsze takie pojazdy zostaly wyprodukowane seryjnie w 1953 roku I przez szwajcarska firmę Oerlikon. Eksploatowane byly w Zurychu az do 1969 roku. Przed wycofaniem z eksploatacji w 1968 roku zyrobus zostal unowoczesniony, min. zwiek­ szono predkosc obrotowa kola zamachowego z 3 do 6 tysiecy obrotów na minute i zmniejszono mase kola zamachowego z 3,5 do 2 ton, zwiek­ szajac jednoczesnie jego srednice z 162 do 183 cm. Zasieg jazdy zyrobus u nawet po modernizacji nie byl duzy, wynosil 6,4 km. Na poczatku lat dziewiecdziesiatych wladze miejskie San Francisco,...
    http://aut80.w.interia.pl/naped/silnik/silnik.htm
    http://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%BByrobus

    Lub inna ciekawostka z darmowego napędu; stacje CPN mają darmowe pompowanie opon, i widziałem motorower który zamiast baku miał zamontowaną dużą turystyczną butlę gazową (chyba 5 litrów) , niestety silnik był osłonięty i nie było widać co za patent ktoś zastosował.
    Konto firmowe:
    Elefant
    Wagonowa 34, Wrocław, 52-231 | Strona WWW: literyzmetalu.pl
  • #9 6993902
    mitusm
    Poziom 20  
    Posty: 526
    Pomógł: 21
    Ocena: 23
    Prawdopodobnie byl to silnik pneumatyczny, na youtube widzialem film wozka widlowego z takim silnikiem.
    Ciekawe z czego by mozna zaadaptowac taki silnik np. do niskiego 3 kolowego roweru.
    Pistolet pneumatyczny raczej odpada :)
    Moze tlok i naped na zasadzie kola z lokomotywy.
  • #10 6997112
    jimmsson
    Poziom 12  
    Posty: 47
    Pomógł: 2
    Ocena: 7
    Tłok w górnym położeniu cylindra otwiera zawór kulowy, przez co sprężone powietrze (lub dwutlenek węgla z naboju od syfonu) napływa do cylindra i wywiera ciśnienie na jego denko, co powoduje, że zaczyna poruszać się w dół wprowadzając w obrót wał przenosząc siłę nacisku przez korbowód. Zawór przy ruch w dół tłoka zamyka się, jednak powietrze dalej się rozpręża i wywiera siłę na tłok. W dolnym punkcie tłok odsłania okno wylotowe cylindra wypuszczając powietrze na zewnątrz. Wprawiony w ruch wał siłą bezwładności popycha tłok do góry zamykając okno wylotowe. W cylindrze są tylko niewielkie pozostałości powietrza, więc tłok porusza się, aż ponownie otworzy zawór kulowy i cały cykl się powtórzy.
  • #11 6997430
    mitusm
    Poziom 20  
    Posty: 526
    Pomógł: 21
    Ocena: 23
    Otwarcie zaworów można by sterować elektrozaworami, wtedy jadąc z górki można by z tłoka robić pompkę.
    Przy okazji można podawać powietrze na obie strony tłoka, przez co ruch w każdą stronę byłby ruchem napędowym.
    Ciekawi wydajność i zasięg takiego napędu.
  • #12 7002206
    wieswas
    Poziom 34  
    Posty: 2561
    Pomógł: 240
    Ocena: 400
    Takie magazynowanie i odzyskiwanie energii jest testowane w wyścigach F1 jako układ KERS. Jak widać najlepsze światowe firmy samochodowe są na etapie eksperymentów.
    Urządzenia te jeszcze są niewspółmiernie drogie i ciężkie w porównaniu do ilości zgromadzonej energii. Ale to tylko kwestia czasu i może to stać się opłacalne z ekonomicznego punktu widzenia.
  • #13 7002234
    MarekzRz
    Poziom 17  
    Posty: 296
    Pomógł: 1
    Ocena: 15
    Taki napęd pneumatyczny od dawna stosowany jest w kopalniach węgla (metanowych) do transportu sprzętu i ludzi.
  • #14 7004615
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 49128
    Pomógł: 3212
    Ocena: 4255
    Żeby sprężyna dobrze magazynowała energię, jej materiał musi się możliwie dużo wydłużać - poniżej parudziesięciu %
    wydłużenia lepiej jest z tego materiału zrobić zbiornik ze sprężonym powietrzem, albo wirnik - zmagazynuje więcej energii.
    A coś mi się wydaje, że zakres sprężystości stali to najwyżej kilka %, innych materiałów o dużej wytrzymałości podobnie.
  • #15 7005070
    trustno1
    Poziom 15  
    Posty: 154
    Pomógł: 9
    Ocena: 53
    Z kołem zamachowym też będzie problem, pomijając ile energii da się w nim zmagazynować powstaną reakcje żyroskopowe przy próbie jazdy po łuku.
  • #16 7005650
    kybernetes
    Poziom 39  
    Posty: 5247
    Pomógł: 426
    Ocena: 1487
    Z kolem zamachowym nie ma problemu jesli idzie o magazynowanie energii gdyz jest lepsze pod tym wzgledem od akumulatorow. Problemem jest konstrukcja takiego kola - wyobrazmy sobie 50 kilogramowe kolo zamachowe rozpedzone do np. 500 000 obr/min... To juz technika hmm.. kosmiczna.
  • #19 7006170
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 49128
    Pomógł: 3212
    Ocena: 4255
    Disadvantages: Driving a gyrobus has the added complexity that the flywheel acts as a gyroscope that will resist changes in orientation
    Udało się zejść ze zużyciem energii poniżej 3kWh/km, przy możliwości transportu 20 pasażerów - łączna waga nieco ponad tonę.
  • #20 7008123
    wada

    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 3048
    Pomógł: 168
    Ocena: 732
    Wcześniej wspomniałem o rowerze z kołem zamachowym, ale nie mogę znaleźć linku do tego co oglądałem - jakoś na początku roku.
    Miał on centralnie zamontowany silnik elektryczny w trójkącie ramy, po jednej stronie silnika było duże koło zamachowe, a po drugiej spora przekładnia zębata, aby zejść z obrotów silnika ponad 10 000 obr/min na typowe obroty pedałów w rowerze, a oś pedałów była oddzielona wolnobieżką, od zębatki łańcucha, a pomiędzy zębatką a ramą, było standardowe sprzęgło jak w motorze, odsprzeglające przekładnię silnika, obsługiwało się to też jak jazda motorem - dodanie gazu (rozpędzenie koła zamachowego) i powolne puszczanie sprzęgła, miał ten rower bardzo dużą sprawność, przy niewielkim silniku około (chyba) 150W stawał bez problemu dęba (palił gumy), przekładnia zębata była zrobiona z kilku szeregowych podwójnych plastikowych zębatek od robotów kuchennych.
    Konto firmowe:
    Elefant
    Wagonowa 34, Wrocław, 52-231 | Strona WWW: literyzmetalu.pl
  • #21 7011602
    mitusm
    Poziom 20  
    Posty: 526
    Pomógł: 21
    Ocena: 23
    Przy jakich pojazdach lub maszynach był lub jest napęd pneumatyczny?
    Może by się udało coś wykorzystać istniejącego, bo ciężko raczej będzie zbudować samemu.
  • #23 7017568
    kybernetes
    Poziom 39  
    Posty: 5247
    Pomógł: 426
    Ocena: 1487
    Ale to chyba na innej zasadzie dzialalo. Rozruch pneumatyczny duzych silnikow o jakim czytalem polega na podawaniu sprezonego powietrza do cylindrow (niekoniecznie wszystkich) przez spacjalny uklad zmieniajacy fazy rozrzadu. Wiec o rozruszniku jako odrebnej maszynie mowy tu nie ma.
  • #24 7018980
    mitusm
    Poziom 20  
    Posty: 526
    Pomógł: 21
    Ocena: 23
    Więc silnik od t-34 raczej odpada, ale może faktycznie jakiś mały silnik tłokowy od motoroweru dało by się przerobić, przy okazji skrzynia biegów by była.
  • #25 7463760
    slaff
    Poziom 16  
    Posty: 183
    Pomógł: 5
    Ocena: 49
    kybernetes napisał:
    Z kolem zamachowym nie ma problemu jesli idzie o magazynowanie energii gdyz jest lepsze pod tym wzgledem od akumulatorow. Problemem jest konstrukcja takiego kola - wyobrazmy sobie 50 kilogramowe kolo zamachowe rozpedzone do np. 500 000 obr/min... To juz technika hmm.. kosmiczna.


    Bez przesady, jakie łożyska wytrzymały by takie obroty? Jaką masę i prędkość musiałby mieć pojazd żeby hamując rozpędzić 50kg do takich obrotów?
    Wg mnie pomysł ciekawy, ale jako dodatkowy magazyn energii uzyskany przez hamowanie.

    Silnik pneumatyczny może być najciekawszym rozwiązaniem, najprościej jako silnik użyć chociażby klucza pneumatycznego lub innego narzędzia, gorzej z dopompowaniem zbiornika podczas hamowania.
  • #26 7465827
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 49128
    Pomógł: 3212
    Ocena: 4255
    A ktoś się może orientuje (znalazł, albo wykonał odpowiednie obliczenia), czy korzystniejsze jest magazynowanie energii
    w żyroskopie, czy zbiorniku ze sprężonym powietrzem? Dla obu ilość energii, jaką można zmagazynować, to w przybliżeniu
    iloczyn rozmiarów i siły potrzebnej do rozerwania; dla obu można optymalizować kształt (wirnika bądź zbiornika), żeby dla
    materiału o określonej wytrzymałości uzyskać najlepszy stosunek zmagazynowanej energii do masy materiału.
    Tylko dla którego uzyska się lepszy wynik? Dla sprężyny jest znacznie gorszy, bo zależy od iloczynu wydłużenia i siły.
  • #27 7532797
    slaff
    Poziom 16  
    Posty: 183
    Pomógł: 5
    Ocena: 49
    _jta_ napisał:
    A ktoś się może orientuje (znalazł, albo wykonał odpowiednie obliczenia), czy korzystniejsze jest magazynowanie energii
    w żyroskopie, czy zbiorniku ze sprężonym powietrzem? Dla obu ilość energii, jaką można zmagazynować, to w przybliżeniu
    iloczyn rozmiarów i siły potrzebnej do rozerwania; dla obu można optymalizować kształt (wirnika bądź zbiornika), żeby dla
    materiału o określonej wytrzymałości uzyskać najlepszy stosunek zmagazynowanej energii do masy materiału.
    Tylko dla którego uzyska się lepszy wynik? Dla sprężyny jest znacznie gorszy, bo zależy od iloczynu wydłużenia i siły.


    Należało by sobie odpowiedzieć na pytanie jak długo ma być ta energia magazynowana. W żyroskopie tarcie nie pozwoli na długi czas pracy rozpędzonego wirnika, sprężony gaz możesz magazynować latami bez utraty energii.
  • #28 7536156
    submariner
    Poziom 32  
    Posty: 2319
    Pomógł: 51
    Ocena: 268
    Kolega Ita pytal o ilosci magazynowanej energii , wg Bent Sorensen "Renewable Energy"
    tabelk awyglada tak :
    Jak zbudować pojazd o napędzie sprężynowym? Zasada działania i możliwości

Podsumowanie tematu

LABEL_AI_GENERATED
Dyskusja dotyczy możliwości zbudowania pojazdu napędzanego sprężyną, działającego na zasadzie nakręcanego zegarka, z wykorzystaniem sprężyny naciąganej silnikiem elektrycznym lub hybrydowego układu z odzyskiem energii podczas hamowania lub zjazdu z góry, np. w Subaru Justy 4x4. Omówiono trudności techniczne związane z magazynowaniem energii w sprężynach, zwłaszcza ich masę, siły potrzebne do naciągu oraz ograniczenia materiałowe (niewielkie wydłużenie stali). Poruszono alternatywy, takie jak koło zamachowe, które magazynuje energię efektywniej, choć wymaga zaawansowanej konstrukcji i wiąże się z efektami żyroskopowymi, które można zminimalizować stosując dwa koła wirujące przeciwnie. Wspomniano historyczne zastosowania żyroskopów w pojazdach (żyrobusy w Anglii, Francji, Niemczech) oraz napędy pneumatyczne stosowane w kopalniach i narzędziach pneumatycznych. Opisano zasadę działania silnika pneumatycznego tłokowego z zaworami kulowymi oraz możliwość sterowania elektrozaworami dla zwiększenia efektywności. Poruszono temat magazynowania energii w systemach KERS w F1 jako przykład nowoczesnych rozwiązań odzysku energii. Wskazano, że sprężone powietrze może być magazynowane długoterminowo bez strat, w przeciwieństwie do wirników żyroskopowych, które tracą energię przez tarcie. Podano również przykłady konstrukcji rowerów z kołem zamachowym i silnikiem elektrycznym o wysokich obrotach. Wskazano na trudności techniczne związane z łożyskami i masą wirników przy bardzo wysokich prędkościach obrotowych. Podsumowano, że obecne technologie magazynowania energii mechanicznej są kosztowne i ciężkie, ale rozwijane, a wybór między sprężyną, kołem zamachowym a sprężonym powietrzem zależy od wymagań dotyczących pojemności, masy i czasu magazynowania energii.
Podsumowanie AI na podstawie dyskusji. Może zawierać błędy.
REKLAMA