Электродрезина АА1

Хомеодор · 16 Июнь 2013 в 19:58

Добрый вечер, форум.

Я уже довольно долго грежу идеей построить дрезину (для широкой колеи, 1520 мм). Раньше я рассматривал вариант с бензиновым двигателем, но из-за сложности трансмиссии и шумности двигателя (привлекает внимание) было решено перейти к электрическим опциям. Расчетная масса ок. 300 кг с локомотивной бригадой (3 человека, двое лицом вперед, один назад). Скорость не принципиальна; впрочем, где-то 40 км/ч хочется развивать.

Проблема в том, что я не умею работать с металлом, так что по большому счету все инструменты сводятся к дрели-шуруповерту и болгарке. Никаких токарных станков и сварок (а также знакомых токарей и сварщиков) нет и не хочется искать. В электронике тоже вообще не алле. То есть, в моем идеальном мире сборка подобного агрегата почти крупноузловая: чем меньше надо будет допиливать, тем лучше. Мне нужно, чтобы оно поехало, а вопросами эффективности, скорости и прочими можно задаться попозже, разобравшись получше в деталях.

Итак, по порядку.

Колеса
Для удерживания на путях — колеса с ребордой BS-SPK 150K. Из-за малого диаметра было решено не делать привод на них. Колеса прямо настоящие, не из дисков тормозных там!

Колеса хотелось зафиксировать на резьбовой шпильке — и ось, и зажать гайками можно там, где надо. Правда, не до конца понимаю, как прикрепить колеса к раме, но, очевидно, надо пошариться по строймагам в поисках подходящих скобяных изделий.
Для привода — резиновое колесо (колеса), которое пружиной прижимается к рельсу, но имеется возможность «поджать» его к раме, как на фурах (типа, нейтральное положение).

Двигатель и батарея
В качестве двигателей предполагал использовать две 12В дрели, благо там уже все есть, что нужно — и регулировка, и реверс. Но уверенности в выборе никакой.
Батареи — автомобильные, конечно же.

Трансмиссия
Приводное колесо (колеса) хотелось жестко соединить цепью с валом электродвигателя (дрели, то есть). В идеале хочется торможения не только реостатного (хе-хе-хе), но и рекуперативного. Из-за возможности «поджать» приводное колесо не нужна, например, обгонная муфта или отдельная нейтральная передача.

Рама и корпус
Хочу сделать пространственную деревянную раму (дерево легкое и прочное, да и обрабатывать его я умею хотя бы). Обшить фанерой.

Тормоза
Если поедет, как-нибудь затормозим. Пока не придумал. Видимо, колодки должны подтормаживать направляющие колеса. Думал и зажимать реборду (как тормозной диск примерно). Ну и торможение двигателем никто не отменял.

Короче, вся конструкция дрезины нацелена на то, чтобы быть до известной степени модульной. Например, электродвигатель легко потом запитать от бензинового генератора, получив гибрид. Или направляющие колеса можно переставить под узкую колею, а с учетом специфического привода не надо будет переделывать всю трансмиссию.

Колеса пойду заказывать во вторник, они придут только через месяц. До этого момента хотел заняться трансмиссией и рамой. Поскольку никогда не пробовал себя особо в сборке техники, решил обратиться к умным людям, чтобы наставили на путь истинный. То есть, я с удовольствием выслушаю ваши идеи и критические замечания. По сути, в заданных мною рамках я готов на любые изменения (поменять двигатель на что-то более пристойное, задуматься о переходе на 24/36 В, изменить трансмиссию и так далее). Ну и хотелось бы помощь по ТТХ, потому что я пока не очень понимаю какая мне нужна мощность движков, например.

Спасибо!

kol · 16 Июнь 2013 в 20:15

Добрый день шуруповерты долго не протянут,12 вольт двигатели низкий кпд высокий нагрев и вобщем плохо-у вас много вопросов которые не такие и легкие-читайте готовые проекты и понимание дойдет
Если расписывать все по этап-но это огромная страница выйдет-учится учится и еще раз учится

Peoner · 16 Июнь 2013 в 22:01

- как уже сказано выше — шуруповерты и дрели — не вариант. нужен нормальный

мотор и опционально, нормальная КПП.
- так же при каком либо не прямом приводе (директ-драйв) про рекуперацию(по крайней мере обычную) придется скорее всего забыть.
- плюс дрезины в том, что полотно рельса всегда чистое и можно реально сделать фрикционный привод. (ведь с нашими (асфальтовыми) дорогами это миф)
- тормоза мне кажется нужно делать как на вагонах

вот такие соображения на вскидочку...

p.s. если взять директ-драйв как внешний мотор и через цепь передавать кр.момент то думаю можно и рекуперацию заиметь... правда не знаю выдержит ли цепь такое издевательство... поэтому данное соображение возможно не выдержит практической реализации...

FAS_r7 · 17 Июнь 2013 в 00:33

а дрезина будет видна в диспетчерской как занимающий участок пути объект?
Почитайте про "велодрезина на КБЖД"

Хомеодор · 17 Июнь 2013 в 11:42

Цитата: kol от 16 Июнь 2013 в 20:15
у вас много вопросов которые не такие и легкие-читайте готовые проекты и понимание дойдет
Если расписывать все по этап-но это огромная страница выйдет-учится учится и еще раз учится

Я не отношусь к тем людям, которые не читают прежде, чем писать. Я отношусь к тем, которые прочитали, но далеко не все поняли. Какие-то наставления хотелось получить. Например, что шуруповерт категорически не подойдет — очень ценная инфа для начала.

Цитата: Peoner от 16 Июнь 2013 в 22:01
- как уже сказано выше — шуруповерты и дрели — не вариант. нужен нормальный мотор и опционально, нормальная КПП.

Очень не хочется закладываться на 36В — пойдет ли 24В, или это тоже будет профанация? КПП — хорошее дело, но сложное (как мне кажется), я думаю, одной передачи пока хватит с учетом эластичности мотора. Может дадите совет (или хотя бы тему форума) чтобы я начал подбирать себе двигатель? Как вообще в Москве с этим — надо почтой заказывать или где-то кто-то продает?

Цитата: Peoner от 16 Июнь 2013 в 22:01
- так же при каком либо не прямом приводе (директ-драйв) про рекуперацию(по крайней мере обычную) придется скорее всего забыть.

Через цепь при жесткой связке можно попробовать, хотя непонятно. Может колесо будет просто блокироваться...

Цитата: Peoner от 16 Июнь 2013 в 22:01
- плюс дрезины в том, что полотно рельса всегда чистое и можно реально сделать фрикционный привод. (ведь с нашими (асфальтовыми) дорогами это миф)

А вот это интересно. Можно поподробнее? Хочу изучить вопрос.

Цитата: FAS_r7 от 17 Июнь 2013 в 00:33
а дрезина будет видна в диспетчерской как занимающий участок пути объект?
Почитайте про "велодрезина на КБЖД"

Спасибо, интересно. Нет, я буду делать изоляцию. Хотя с другой стороны активная эксплуатация на участках с автоблокировкой не предусмотрена (скорее, покататься по заброшенным линиям да трамвайным путям, хотя теперь конечно идея поездки по КБЖД кажется привлекательной

).

Хомеодор · 17 Июнь 2013 в 17:12

Ну что, кажется я собрал отличный наборчик на TNC Scooters:

Реверс нужен как воздух — дрезина же. Что скажут спецы?

P.S. Цепи и ведомую звезду буду тут покупать — 55 зубов по моим прикидкам многовато выходит, а цепь тяжелая, смысла нет за доставку переплачивать.

apeks · 17 Июнь 2013 в 17:21

Для 300 кг мотор в 500 ватт слабоват. Надо хотя бы 1000-1500 ватт для сокрости в 40 км в час

apeks · 17 Июнь 2013 в 17:23

Реверс делается переключателем направления тока в якоре ТЭДа. Ничего сложного нет

se · 17 Июнь 2013 в 17:30

Обращались ко мне ребята из РЖД, хотели устанавливать циклоны 500вт на дрезины. Но так и не решились

Хомеодор · 17 Июнь 2013 в 17:48

Цитата: apeks от 17 Июнь 2013 в 17:23
Реверс делается переключателем направления тока в якоре ТЭДа. Ничего сложного нет

Ха, ну да, я физику по-моему забыл совсем. Значит, на контроллере сий функционал в принципе не нужен, сделаем сурове трехпозиционный переключатель. И ключ не нужен (понта только ради).

Цитата: apeks от 17 Июнь 2013 в 17:21
Для 300 кг мотор в 500 ватт слабоват. Надо хотя бы 1000-1500 ватт для сокрости в 40 км в час

У дрезин по идее сопротивление качению в десять-двадцать раз меньше, чем у электромобилей. Это не делает погоды? Для 24В киловаттников на TNC не предлагают. Однозначно 36В (ох, три батареи с собой таскать...)? Или может поставить два двигателя (я хотел так сделать изначально)?

Кстати, совсем не понял, можно ли узнать момент этих двигателей? Что почитать, чтобы самому все весело рассчитывать?

Цитата: se от 17 Июнь 2013 в 17:30
Обращались ко мне ребята из РЖД, хотели устанавливать циклоны 500вт на дрезины. Но так и не решились

Очень интересно! А какие ТТХ у тех дрезин? И зачем вообще?

apeks · 17 Июнь 2013 в 18:48

Сопротивление качению меньше конечно но мощность нужна на разгон и потом при 40 км в час воздух уже сопротивляется движению. Так что минимум 1 квт а лучше 1.5 чтобы нормально разгоняться и ездить против ветра тоже

Peoner · 17 Июнь 2013 в 18:49

Цитата: Хомеодор от 17 Июнь 2013 в 11:42
Цитата: Peoner от 16 Июнь 2013 в 22:01
- плюс дрезины в том, что полотно рельса всегда чистое и можно реально сделать фрикционный привод. (ведь с нашими (асфальтовыми) дорогами это миф)

А вот это интересно. Можно поподробнее? Хочу изучить вопрос.

изучайте:

http://www.automobilinfo.narod.ru/0790.html
http://epowerbikes.ru/archives/1598
http://www.ngpedia.ru/id311814p1.html
http://www.magazinmopedov.ru/friction_drive_kit
и т.д.

кстати, при использовании ФП можно сделать простую бесступенчатую КПП что очень заманчиво

Peoner · 17 Июнь 2013 в 18:56

Цитата: apeks от 17 Июнь 2013 в 18:48
Сопротивление качению меньше конечно но мощность нужна на разгон и потом при 40 км в час воздух уже сопротивляется движению. Так что минимум 1 квт а лучше 1.5 чтобы нормально разгоняться и ездить против ветра тоже

тоже думаю 1-1,5 кВт. а для снижения сопротивления - оптекатель

TOM · 18 Июнь 2013 в 00:50

Почему бы не использовать готовую ходовую - велосипед?

ВЕЛОДРЕЗИНА "Кузнечик " (Railbike)

kol · 18 Июнь 2013 в 10:49

Легче взять двигатель с електро понрузчика 24V с китая запас мощности маловат да и дороже на порядок

Хомеодор · 18 Июнь 2013 в 16:20

Друзья, спасибо за ваш отклик, у меня оптимизм появился какой-то и уверенность в проекте

Цитата: TOM от 18 Июнь 2013 в 00:50
Почему бы не использовать готовую ходовую - велосипед?

Заманчиво на первый взгляд, но из очевидных плюсов только готовая трасмиссия (что не существенно, потому что ее все равно надо будет дорабатывать или переделывать в будущем) и возможность перейти на педали (более существенно, но не настолько). Из минусов: велик — не дрезина, кучу всего надо переделывать; сидеть не удобно, а хочется как на машине (или почти); есть немало лишнего (переднее колесо с рулем, например). И дорого, по-моему — старых великов под переделку нет.

Цитата: kol от 18 Июнь 2013 в 10:49
Легче взять двигатель с електро понрузчика 24V с китая запас мощности маловат да и дороже на порядок

Ну, я готов рассмотреть варианты. Где бы взять такой движок?

ElectricBus · 18 Июнь 2013 в 17:53

Цитировать...а дрезина будет видна в диспетчерской как занимающий участок пути объект?...

Цитировать...Нет, я буду делать изоляцию. Хотя с другой стороны активная эксплуатация на участках с автоблокировкой не предусмотрена (скорее, покататься по заброшенным линиям да трамвайным путям...

Если это не столь "секретно", то хотелось бы спросить о том, имеете ли Вы какое-то отношение к железной дороге? Если Ваша будущая электродрезина, как железнодорожный ПС, "не будет видна" системе сигнализации/диспетчеризации, а эксплуатация предполагается на "заброшенных линиях", зачем применять изоляцию?

Хомеодор · 18 Июнь 2013 в 18:14

Цитата: v_nikolay от 18 Июнь 2013 в 17:53
Если это не столь "секретно", то хотелось бы спросить о том, имеете ли Вы какое-то отношение к железной дороге? Если Ваша будущая электродрезина, как железнодорожный ПС, "не будет видна" системе сигнализации/диспетчеризации, а эксплуатация предполагается на "заброшенных линиях", зачем применять изоляцию?

Я уверен, что гонять на дрезине по действующей линии — самоубийство (если не брать в расчет юридические тонкости). Она весит не так уж мало, так что снимать с путей ее оперативно при приближении состава затруднительно. Устраивать железнодорожные катастрофы — не мой профиль. Есть куча заброшенных и малодеятельных участков (мой любимый пока от ст.Тучково с мостом через Москву-реку).

Но чтобы перестраховаться и не вызвать праведный гнев (или панику) железнодорожников, я считаю, что дрезина должна оставаться невидимой для сигнализации. Потому что представить себе вероятность выхода на линию с работающей сигнализацией можно. Колеса железные, ось железная, рельсы замкнуты. Строго говоря, я хотел сделать изоляцию и отдельный соединительный провод с тумблером, который замыкает колеса и позволяет включить или выключить «стелс». Стелс-дрезина. Звучит.