Электровелотрайк "Верблюжонок"

[колот]

Данный аппарат начал делать по просьбе товарища, которому необходимо больше двигаться, но, при этом, не перенапрягаться.
Пожелание заказчика было таким:
1. Аппарат должен быть устойчивым (а это значит, что не менее 3 колёс).
2. Посадка должна быть примерно такой, как в автомобиле (а это значит, что сиденье должно быть достаточно высоким, а наклон спинки небольшим /около 20 градусов).
3. Аппарат должен быть комфортным, то есть иметь мягкую подвеску всех колёс.
4. Аппарат не обязательно должен быть компактным, так как у заказчика есть место для хранения.
5. Аппарат должен выдерживать ездока весом 130 кг и соответствовать его габаритам.
6. Должно быть место для ручной клади.
7. Бюджет аппарата должен быть приемлемым (он пенсионер).
Вот такой была отправная точка.

Решено было делать V-трайк с двумя передними управляемыми колёсами 20" и задним приводным 26".
Так как вес ездока достаточно большой, в помощь педалям решено было поставить подвесной электродвигатель, позволяющий менять тяговое усилие за счёт переключения передач на заднем колесе (7 ступеней). Нагрузка на ноги, при этом, регулируется переключение передач на педальном узле (3 ступени).
Был выбран двигатель от «Volta bikes» (http://www.e-bike.com.ua), как наиболее удовлетворяющий как по мощности, так и по цене.

Двигатель постоянного тока со статором из постоянных магнитов: напряжение питания 36 вольт, номинальная мощность 450 Ватт (максимальная, учитывая паспортные 16 ампер, 576 Ватт), ХХ – 450 об/мин, вес 5,5 кг (как видно на фото), габаритные размеры: 210 х 145 х 150 мм (833 грн).
Там же были приобретены и 3 тяговых свинцовых аккумулятора 6DZM14 ёмкостью 14 Ah (275х3=825 грн).
Так как сиденье предполагалось делать высоким, двигатель и аккумуляторы решено было разместить в ящике под сиденьем. Именно из-за этого ящика, похожего на горб одногорбого верблюда (сужающегося кверху), решено было назвать трайк «Верблюжонком». Собственно, этот ящик и является основой трайка, к которой присоединяются все остальные узлы.
Однако, вначале нужно было решить, как передать на заднее колесо усилие одновременно от э-двигателя и педалей.
Вначале подумал пойти самым простым путём и перекинуть обратную ветвь цепи через звёздочку двигателя, однако, при этом, невозможно было бы ехать только на электротяге, давая отдых ногам. В связи с этим, решено было поставить звёздочку с фривилом на ось двигателя, благо между корпусом и «родной» звёздочкой оказалось достаточно места для её установки.

Для этой звезды было проточено посадочное место (видно на фото), а «родная» звёздочка обточена с боков до толщины, позволяющей ей работать с цепью многоскоростного велосипеда.
Для того, чтобы посадить фривил на ось двигателя, был сделан элементарный переходник из двух больших шайб толщиной 3 мм.
На шайбе, устанавливаемой с лицевой стороны, было сточено только цинковое покрытие (под сварку), а на шайбе, устанавливаемой с тыльной стороны, были сточены фаски, для получения глубокого сварного шва. Такие же фаски были сточены м на корпусе.
Шайба, устанавливаемая с лицевой стороны, приварена в корпус изнутри.


Сварочные наплывы сточены заподлицо с корпусом.
Для фиксации фривила на оси, в шайбах проточены углубления, а в валу просверлены углубления, в которые вставлены штырьки из калёной стали D – 3 мм.

Однако, вернёмся к нашему «верблюжонку».
Переднюю подвеску решено было сделать не на продольных, а на поперечных осях, с рычагами повёрнутыми немного вбок. Такой выбор был сделан потому, что при срабатывании такой подвески колёса остаются параллельны корпусу, из-за чего отпадает необходимость в сложном параллелограмме. И хотя угол поворотного узла, при срабатывании подвески, изменяется, это приводит только к увеличению трэйла, что не будет отрицательно влиять на управляемость.

Рычаги передних колёс были установлены на подшипниках, но такой узел показался сложным, и остальные подвески решено было делать на резьбовых втулках.
В отличие от простой втулки, резьбовая имеет увеличенную поверхность трения, что положительно сказывается как на удельном давлении во втулке, так и на её износостойкости, на которую влияет, так же, и то, что в резьбе надёжнее удерживается смазка. Смещением рычага в сторону (по резьбе) можно пренебречь, так как угол, на который смещается рычаг подвески, намного меньше полного оборота (шага резьбы).
В качестве упругого элемента вначале была мысль поставить велосипедные амортизаторы, однако, после некоторых раздумий, решено было обойтись резиновыми отбойниками от какой-то автомашины.
Для «родной» звёздочки двигателя все передачи заднего колеса оказываются понижающими (включая и самую маленькую). То есть, в данном варианте трайк получается максимально тяговитым (учитывая немалый вес ездока). По мере сброса им веса, на двигатель можно будет ставить звёздочки с большим количеством зубьев, уменьшая тягу в пользу большей скорости. Именно этим и привлекателен подвесной двигатель в отличие от мотор-колеса.
***************
В результате получился вот такой аппарат.
Длина – 2140 мм.
Ширина – 890 мм (немало, но, учитывая габариты ездока, вполне приемлемо).
База – 1300 мм.
Колея передних колёс – 800 мм.
Клиренс – 200 мм (без нагрузки).
Высота сиденья – 480 мм (без мягкого слоя).
Высота по верху спинки сиденья – 1070 мм.
Вес 42 кг без аккумуляторов (немало, но, учитывая вес седока, размер труб выбирался с запасом прочности). Задача была уложить вес трайка с аккумуляторами в половину веса седока, что вполне удалось.



То, что получилось, позволяет расположить аккумуляторы в подседельном ящике, засунув туда же, и контролёр, и зарядное устройство. При этом остаётся место ещё и для двух небольших сумок.

Так же, аккумуляторы можно разместить и в ёмкости, которая получилась за спинкой сиденья.

К сожалению, при этом, невозможно использовать полноценно нижний ящик, так как сквозь него (в туннеле, который будет сделан позже) проходит цепь с педального узла к электродвигателю.
На левой ручке управление задним переключателем и рукоятка передних тормозов. Там же спидометр и будет ещё управление светом и поворотами.
На правой ручке ваттметр, ручка газа, передний переключатель и рукоятка заднего тормоза.

Может показаться, что ручки управления сделаны неоправданно высокими, однако это связано с тем, что это не простой трайк, а электрофицированный. При более низком расположении ручек, затруднительно будет следить за показаниями приборов, показывающих расход электроэнергии.
Если с такими высокими боковыми ручками управления будет ездить неудобно, то придётся думать об откидывающейся рулевой колонке, с последующей передачей усилия назад, к поперечной тяге.
============
Что же в итоге получилось по бюджету?
Около 2 тысяч гривен обошлись материалы и комплектующие на сам трайк и около 2,5 тысяч гривен составляющие электропривода.
************
Что предстоит ещё.
Когда станет ясно, как пройдёт передняя цепь, под передним выносом будут установлены подкосы, упирающиеся в нижнюю поперечину.
Внутри ящика будет сделан из фанеры тоннель для цепи.
Ящик и задняя часть (за спинкой сиденья) будут обшиты. В качестве обшивки решил использовать панели из бамбуковых обоев, упрочнённые с тыльной стороны одним слоем стеклоткани, пропитанной эпоксидкой.
Полностью тема (с изготовлением поворотных узлов передних колёс) по адресу http://velomobile.org/forum/viewtopic.php?f=62&t=10322

[колот]

Приклепал на спинку 4-х мм фанеру и вырезал из 8 мм фанеры сидушку.

В ящике сделал тоннель для цепи, чтобы она не цепляла груз.


Для уменьшения амплитуды работы ног (дабы не упирались в живот в верхнем положении педали), приобрёл и поставил педальную с кривошипами 140 мм. Установил передний переключатель.

Сделал роликовый балансир для тормозов передних колёс.

[колот]

Наконец-то дождался контролёра к э-двигателю.
Но в ожидании без дела не сидел. Приобрёл кусок бамбуковых обоев в супермаркете и обшил ёмкости под и за сиденьем.

Под самый новый год установил и подключил всю электрику. Порадовало то, что в контролёре есть выход на фару и на стоп-сигнал, так что, велосипедную светотехнику в дальнейшем буду удалять и заменять на светодиодные габариты и стоп-сигнал, питающиеся от контролёра.
Сегодня сделал первый выезд на электроприводе и сделал небольшое видео этого выезда.
https://www.youtube.com/watch?v=-TJr5ADGtD8

[колот]

Приехали сыновья и мы немного покатались и сделали несколько видео, которые можно посмотреть здесь
Просто обзор.
https://www.youtube.com/watch?v=yEE4Yi9pZsI
Я рассказываю о вело-электро-мобиле. Немного подкачал оператор из-за неопытности, но решил пока показать, что есть.
https://www.youtube.com/watch?v=74chN2rhs8s
Начало движения
https://www.youtube.com/watch?v=c3x2AgHAwfM
Я и сын
https://www.youtube.com/watch?v=3w5srWXnlH4
Работа подвески
https://www.youtube.com/watch?v=V3lvvHapXv4
Сообща наездили 11 км. Педалями почти не крутили.
В начале напряжение на акках было 13,8 в, в конце 12,9 в. разброс по аккам +/-/ 0,02 в.

[Андрей Куликов]

Сообща наездили 11 км. Педалями почти не крутили.
В начале напряжение на акках было 13,8 в, в конце 12,9 в. разброс по аккам +/-/ 0,02 в.

Доброго!
Вспоминая опыт со свинцом (не мой!) - хочется дать несколько советов.
Старт - на педалях!
Подъём - обязательно с педалями!
Уменьшите этим токи - продлите жизнь батарее и увеличите общий пробег.
Разряд - не ниже 11,5 вольта под нагрузкой.
Не зная - аккумуляторы с кальцием или нет.
Заряжать не более 12 часов.
Лучше с контролем по батарейно.

[cooperson]

Раскачка на неровностях детектед, как у Верблюжонка с устойчивостью, прецеденты с переворотом не случались?

[gettrike]

Вполне пойдёт для пенсионера рассекать в округе. Из-за полного закрытия подседельного пространства, выглядит тяжеловато.