Napęd do konstrukcji typu Cable Cam

[PiotrekMorena]

Cześć, na początek informuję, że nie znam się na robotyce. Przy pomocy kolegi, który ogarnia arduino i kwestie RC, chce zbudować cable cam'a. Zastanawiam się nad doborem napędu. Urządzenie będzie ważyć pewnie ok 2-3kg i fajnie jakby pociągnęło 5kg, łącznie max. 8kg i musi rozpędzać się do ok 50km/h. Widziałem w internecie różne konstrukcje i zastanawiam się czy lepszym rozwiązaniem byłby napęd bezpośredni z mniejszym KV czy z przekładnią i z większym KV. Konstrukcyjnie łatwiej byłoby zrobić bezpośredni. Obliczyłem, że dla rolki napędzającej o średnicy 6mm, napięcia 14.8V (lipo 4s) silnik o KV 600 da nam prędkość ok. 100km/h, nie uwzględnia żadnego tarcia itp itp. nie wiem jak to uwzględnić. Zastanawiam się również czy zastosować silnik szczotkowy czy bez szczotkowy. Znalazłem na chwilę obecną takie silniki, wydaje mi się, że są wystarczająco mocne:

• https://www.conrad.pl/p/silnik-bezszczotkowy-robbe-roxxy-bl-inrunner-4250-07-450-w-231870
• http://www.sklep.rc-lipol.pl/pl/p/Silnik-bezszczotkowy-typu-outrunner-560-KV/1544

Gdyby ktoś nie wiedział o co mi chodzi:

Bardzo proszę o pomoc i wszelkie uwagi, które mogłyby wnieść coś do projektu.

Edytowano Październik 20, 2018 przez Treker
Poprawiłem formatowanie.

[deshipu]

Zrobisz jak będziesz chciał, ale ja bym na początek proponował poszukać gdzieś tej książki do fizyki do klasy szóstej i jednak policzyć jakiej mocy potrzebujesz z uwzględnieniem tarcia i oporów powietrza, bo coś mi się wydaje, że przy 50km/h to może mieć znaczenie. Do tego zastanowiłbym się jaką przyczepność zapewni rolka o średnicy 6mm (zacząłbym od policzenia sobie powierzchni na jakiej stykać się będzie z liną nośną) i czy aby na pewno to wystarczy. Zastanowiłbym się też jakie przyśpieszenia chcesz osiągać (w tym hamowanie przy końcu) i jakiej *dodatkowej* mocy będzie to wymagać przy 8kg bezwładności.

Edytowano Październik 18, 2018 przez deshipu

[PiotrekMorena]

Bardzo cenna uwaga kolego. Gdybym miał zamiar spędzić miesiąc albo pewnie i dłużej na obliczeniach, które i tak byłyby błędne, to nie pisałbym tego tematu.

Edytowano Październik 19, 2018 przez PiotrekMorena

[deshipu]

Nie rozumiem w jaki sposób napisanie tego tematu ma ci oszczędzić robienia obliczeń, ale jak uważasz.

Możesz do tematu podejść jeszcze inaczej, bez obliczeń: kupić to, co ci się wydaje, zmontować i zobaczyć jak działa, a następnie wymieniać i przebudowywać rzeczy, które nie działają. Ale wydaje mi się, że obliczenia będą znacznie szybsze i tańsze. Nie musisz na nich spędzać miesiąca: mamy kalkulatorki kieszonkowe, które znacznie ten proces przyśpieszają.

[wn2001]

Nie jestem zwolennikiem matematycznej teorii, ale tak jak wspomniał Kolega @deshipu każdy projekt należy zacząć od kilku linii obliczeń 

Silnik https://www.conrad.pl/p/silnik-bezszczotkowy-robbe-roxxy-bl-outrunner-4250-07-450-w-231870 P=810W kV=720 zatem prędkość kątowa @ 15V = 15*720=10 800 obr/min = 180 obr/s

Masz rolkę r=3mm, Obwód=20mm=0,02m. Oś wału obróci nią 180 razy na sekundę, czyli punkt na powierzchni przez sekundę pokona drogę (Teoretycznie!) 3,6m, a ponieważ P=F*s, to F=225N, czyli wynika z tego, że to "coś" może podnosić z prędkością 3,6m/s 22,5kg pionowo w górę WOW

Teraz rzeczywistość:

a) założenie rolki fi6 na oś fi5 może być... dość trudne z wiadomych względów;

b) obliczenia zgadzają się, gdy nie ma poślizgów - taka roleczka prawdopodobnie będzie stać w miejscu, a całość nawet nie ruszy;

c) obliczenia są poprawne dla v=const., nie uwzględniają dynamiki, np. rozpędzasz się do 50km/h=14m/s w przeciągu 2s (przejedziesz wtedy już 14 metrów), a zatem przyspieszenie=7m/s2, a 8kg*7m/s=56N, no ale nie uwzględniasz, że sam silnik też pracuje soft start/stop, wspomniane poślizgi, opór powietrza powoduje, że musisz otrzymany wynik o jakiś procent powiększyć (np. x2 albo x3).

Jak widzisz próbujesz iść złą drogą, chcesz osiągnąć z silnika wielkiej prędkości stosunkowo małą prędkość, używając absurdalnie małej rolki - musisz zmienić założenia oczywiście z wykorzystaniem obliczeń (dział kinetyka i dynamika z gimnazjum - uwierz mi, wykorzystałem tu tylko wzory o postaci a=b*c)

Pozdrawiam

Edytowano Październik 19, 2018 przez wn2001

[Treker (Damian Szymański)]

@PiotrekMorena, rozumiem, że nie chcesz robić obliczeń - można i tak. Powiedz tylko skąd w takim razie wybór tych silników, które sam wskazałeś? Rozpędzenie 8 kg do 50km/h to wcale nie będzie proste zadanie. Większość konstrukcji DIY tego typu jest znacznie wolniejsza i przystosowana do mniejszego obciążenia - np. do podwieszenia kamery GoPro (sprawdź na YT). Widocznie są ku temu jakieś przyczyny... Jak nie chcesz nic liczyć to może warto rozważyć zrobienie taniego prototypu właśnie na mniejszej skali? Przydałoby się też oszacować przyspieszenia jakie chcesz osiągnąć inaczej może się okazać, że całość się rozleci chwile po "starcie".