Pneumatyka - napęd roweru - Napęd na bazie siłownika liniowego

Witam. Do wykonania mam projekt napędu pneumatycznego roweru i zastanawiam się jak to ugryźć. Napęd ma być na bazie siłownika pneumatycznego ruchu liniowego i tu pojawia się moje pierwsze pytanie: jak dokonać przeniesienia napędu na koło, czyli inaczej jak zamienić ruch prostoliniowy pchający i ciągnący siłownika na obrotowy? Pierwsze moje pomysły to zastosowanie pewnego rodzaju mechanizmu korbowego(coś podobnego do lokomotywy parowej ) i przekładni łańcuchowej. Może coś innego? I kolejną sprawą jest to, że cały ten układ ma być sterowany elektronicznie. Myślicie, że chodzi tylko o sterowanie zaworem rozdzielającym czy może jeszcze czymś? Całość ma osiągać prędkość maksymalną około 30 km/h. W załączniku wrzucam poglądowy obraz jak to ma wyglądać. Proszę o pomoc. Pozdrawiam

Napędzać w ten sposób tylne koło nie jest zbyt mądre. Siły działające na koło będą znaczne.

magda_1721 wrote:

Myślicie, że chodzi tylko o sterowanie zaworem rozdzielającym czy może jeszcze czymś?

To jakieś zadanie szkolne, że tego nie wiesz?

A jakiś inny pomysł co do rozwiązania tego napędu?
Jest to projekt na kierunku mechatronika.

Jak chcesz zasilać tą pneumatykę ? Zamierzasz zapakować na rower zbiornik ciśnieniowy ? Zastanów się ile powietrza jesteś w stanie zabrać i ile powietrza potrzebuje siłownik na każdy cykl pracy.

Co do sterowania to musisz jakoś sprawdzać czy siłownik dojechał do pozycji końcowej i wtedy przełączyć zawór. Można to zrobić na samej pneumatyce (rozdzielacz sterowany pneumatycznie i "krańcówki" pneumatyczne) lub elektrycznie rozdzielaczem dwucewkowym i krańcówkami.

Paliwo można umieścić w przyczepce lub na bagażniku.
Można skorzystać np. z kupnych sprężarek aby łatwo doładować zbiornik po zużyciu.
W każdym razie napęd powinien być na suporcie.

Myślałam właśnie o zbiorniku lub zbiornikach ciśnieniowych zamontowanych np na tylnym bagażniku rowerowym. A jak przenieść moment z tego siłownika na koło? Może przez przekładnię łańcuchową a nie bezpośrednio na koło? Bo jeśli chodzi o pneumatykę to jakoś dam radę

magda_1721 wrote:

jak dokonać przeniesienia napędu na koło, czyli inaczej jak zamienić ruch prostoliniowy pchający i ciągnący siłownika na obrotowy?

Rower się zasadniczo porusza tylko w jednym kierunku. Można wykorzystać mechanizm piasty wolnobiegowej (w 99% rowerów jest zainstalowana) i wykorzystać ruch siłownika w jedną stronę do napędu a powrót będzie jałowy. Ewentualnie zastosować dwie piasty wolnobiegowe i wykorzystać do napędu oba suwy.

Lokomotywy tak napędzano. Ale parą. Tu lepiej silnik pneumatyczny. Liczyłeś zasięg? Przy lekkim kierowcy że 100m przejedziesz na 50l sprzężonych do 10bar.
Co innego jak byś wykorzystał butlę do nurkowania nabitą do tych 250bar.

Obawiam się że niczego ciekawszego od mimośrodu (lub wariacji na temat) nie wymyślisz.
Chyba że zamiast siłownika użyjesz silnika pneumatycznego.

Choć i tak uważam że wyłożysz się na zasilaniu.

Bardzo dziwny projekt, myślę że nie mający uzasadnienia ekonomicznego jak i praktycznego.

Myślę, że jedyne sensowne rozwiązanie tego dziwnego projektu podał kolega Sanfran.
Należałoby wykorzystać wolnobieg roweru, żeby oszczędzić powietrze siłownik jednostronnego działania, ruch powrotny realizowany przez sprężynę.
Sterowanie zaworem jeśli elektryczne, to należy użyć siłownika z magnesem na tłoku i kontaktronowych czujników położenia tłoka, do tego przekaźniki i gotowe. Nie trzeba tu żadnej zaawansowanej elektroniki.
Do sterowania prędkością wystarczy typowy pneumatyczny zawór dławiący plus zawór odcinający do całkowitego zastopowania napędu.
Zerknij do jakiegokolwiek katalogu elementów pneumatycznych, wszystko tam jest, wszystko bez problemu znajdziesz. Pozdrawiam.

Dziękuję bardzo za pomoc:) Pozdrawiam

Sprężynę trzeba pierw napiąć. A to generuje straty powietrza. Lepiej jak ma już być siłownik to dwustronny. Powietrze oszczędza się łatwo. Zobacz jak to realizowano w lokomotywach.

Miałeś kiedyś w rękach siłownik pneumatyczny z wbudowaną sprężyną powrotu o najniższym napięciu?
Jest to znikoma siła- ma głównie pokonać opory uszczelnień.
Siłownik dwustronnego działania komplikuje od strony mechanicznej układ napędowy.
Przy jednostronnym ingerencja w rower będzie minimalna- jeden koniec siłownika montujesz obejmą do ramy, drugi koniec zaciskasz klamrą na łańcuchu i układ już działa.
Masz rację co do tego że najmniejsza strata powietrza będzie bez jakiegokolwiek napinania sprężyny- tylko czy reszta układu mechanicznego nie wygeneruje większych strat niż napinanie sprężyny dla ruchu powrotnego?

Miałem siłownik w ręku. Montowałem lata temu taki osprzęt. A same sprężyny mają różną siłę. Podajesz specyfikację przy zamówieniu. Standartowy lub specjalny.
Czy siłownik jedno czy dwu strony ingerencja w rower ta sama.

Napęd mechaniczny na tylne koło - raczej trudny do zrealizowania (mocowanie osi koła w widelcu). Lepiej dostępna do montażu jest oś pedałów () po przeciwnej stronie niż łańcuch.
Co do sterowania - potrzebna byłaby jeszcze pozycja mimośrodu (np. enkoder) tak by ruch (praca) siłownika byłaby synchronizowana kierunkowo; kolejny problem: jak ruszyć napęd jeżeli mimośród jest w pozycji bliskiej lub równej 0 lub 180 stopni - w parowozach były conajmniej dwa silniki przesunięte w fazie...

Masz pedały można zakręcić. Zresztą dlatego proponowałem dwustronny siłownik.

Powracając do tematu część mechaniczną mam już zrobioną. Stanęłam teraz na schemacie elektrycznym. Zastosowałam 2 czujniki położenia tłoka siłownika i elektrozawór z cewką z 1 strony cofany sprężyną po zaniku napięcia na cewce. Całość zasilana akumulatorem 24V. Moje propozycje wrzucam jako załącznik. Proszę o opinie i jakieś rady również odnośnie układu pneumatycznego czy szło by może coś tam poprawić. Pozdrawiam

ccompany wrote:

realizowany przez sprężynę

Nonsens. Pomysl dlaczego ! Co do samej konstrukcji, to raczej dwa siłowniki pracujące przeciwbieżnie i oczywiście rozrząd pneumatyczny. Dodatkowe źródło zasilania elektrozaworów i elektroniki ? Kolejny nonsens. Co do zbiornika wysokociśnieniowego (300 bar), nie jest on problemem. Tylko czy Kolega liczył zasięg, nawet na zbiorniku ciśnieniowym wykonanym z włókna węglowego (lekki) o pojemności np. 20 litrów ? Pojemność cylindrów, czasy napełniania etc? Schemat elektryczny bez sensu, co to jest E ?? Wystarczy jeden mikrowyłącznik z krzywką 180°.

magda_1721 wrote:

Powracając do tematu część mechaniczną mam już zrobioną. ...

Pochwal się zrealizowanym wykonaniem...dlatego, że od tego zależy sposób sterowania tłokiem; jeżeli jest to na "sztywno" spięte mechanicznie to trzeba przewidzieć swobodny ruch tłoka - wtedy bym zaproponował zawór 5-drogowy 3-położeniowy z pozycją środkową otwartą (obydwie komory cylindra do atmosfery) - będzie można ruszać bez napędu pneumatycznego...a z wymuszonym ruchem mechanicznym

Na youtubie jest pokazana budowa takiego roweru , szukaj.

Zasada działania powinna wyglądać tak: gdy czujnik położenia 1(schowany) siłownika wykryje obecność tłoka podaje impuls na cewkę i podtrzymuje tak długo, aż czujnik położenia 2(wysunięty) wykryje tłok, wtedy impuls na cewkę zanika. I dalej pętla. Podtrzymanie jest ważne, gdyż siłownik wysuwając się będzie miał regulację predkości, która jest też regulacją prędkości pojazdu. Prosiłabym o jakieś rady, czy propozycje co do schematu sterowania elektrozaworem oraz schematu elektrycznego podłączeń. Pod dobrany siłownik zastosowałam czujnik Festo SME-8M-DO-24V-K-7,5-OE. Myślę, że układ pneumatyczny jest w miarę dobrze bo działa symulacja w FluidSim

Rozważ rezygnację z elektrycznego sterowania na rzecz czystej pneumatyki.
Tak jak masz zawory (rozdzielacze) sterowane elektrycznie tak też są sterowane pneumatycznie. Są też krańcówki które zamiast przełączać prąd przełączają powietrze. Popatrz na zawory bistabilne (dwucewkowe) i ich pneumatycznie sterowane odpowiedniki. Taki zawór sam zrealizuje podtrzymanie. Można też jak sugeruje kol Krzysztof użyć odpowiedniej krzywki i sterowanie robi się banalnie proste.
No i nie wozisz akumulatora obok zbiornika.

Przeglądnij ten katalog:
http://www.pneumat.com.pl/zawory-rozdzielajace-sterowane-pneumatycznie-serii-az-pneumatica
Jeśli bazujesz na festo to w katalogu festo też znajdziesz rozdzielacze i krańcówki pneumatyczne.

Chodzi o to, że prowadzący uznał, że chce elektryczne sterowanie i tak musi zostać niestety.

Szkoda.
Zobacz więc na elektrozawory bistabilne dwucewkowe. Lub pomysł kolegi Krzysztofa z krzywką i krańcówką (tym razem elektryczną).