Выбор передаточного коэффициента для редуктора
Не хочу мешаться в других темах - создал вот новую.
Для модели Т34-85 масштаба 1/12 подбираю мотор и редуктор. При этом мне не нужно что бы танк “летал”. То есть скорость модели танка должна быть пропорцианальна к скорости реального с тем же коэффициентом 1/12. Ну и соответственно и динамика должна быть пропорциональна.
Ну динамику мы ограничим программными средствами.
Я понимаю так, что грубо выражаясь скорость танка зависит от оборотов ведущеё звёздочки (ну или как там её называют? ). Подсчитаем:
Максимальная скорость Т34-85 порядка 55 км/ч, что составит 15,28 м/с.
Радиус ведущей звёздочки где то 306,7 мм
Рассчитаем длину окружности звёздочки = 2*пи*R=1,927м(сразу в метры перевёл)
Делим скорость на длину окружности = 15,28/1,927 = 7,93
Таким образом получаем для максимальной скорости частоту вращения ведущей порядка 8 оборотов в сек.
А так как у нашей модели длина окружности ведущей меньше в 12 раз то и скорость будет в 12 раз меньше при этих оборотах.
Например я хочу использовать двигатель XM540TF-17.5D с Kv= 1870RPM/V и No.of Cells(NiMH/LiPo): 4-8/2S
Таким образом при максимальном напряжении питаня 9,6V имеем 17952 оборотов в сек.
Следовательно коэф передачи редуктора должен быть =17952/7,93=2264,36
… 😮
Как то многовато немного. А есть ли такие редукторы?
Поправьте если мои рассуждения ошибочны.
Похоже туплю я.
Радиус ведущей звёздочки где то 306,7 мм
Радиус ведущей звёздочки модели 306,7/12 мм=25,56
Рассчитаем длину окружности звёздочки модели = 2*пи*25,56=160,59 мм, переведём в метры 160,59 мм=160,59 мм/1000=0,16059
Максимальная скорость Т34-85 порядка 55 км/ч, что составит 15,28 м/с. а в масштабе 15,28/12=1,27 м/с
Тогда 1,27 (м/с) / 0,16059 (м)=7,929206164
Ну что же - всё те же 8 оборотов в секунду.
Похоже придётся использовать коллекторный двигатель
я хочу использовать двигатель XM540TF-17.5D с Kv= 1870RPM/V
IMHO проще подобрать двиг с меньшим kv, чем редуктор…
Абсолютно согласен, но пока ещё не определился с мотором.
Например я хочу использовать двигатель XM540TF-17.5D с Kv= 1870RPM/V и No.of Cells(NiMH/LiPo): 4-8/2S
Таким образом при максимальном напряжении питаня 9,6V имеем 17952 оборотов в сек.
В расчетах есть ошибка: обороты двигателя - RPM - rotate per minute - что в переводе означает обороты в минуту, следовательно у Вас 17952 об/мин или 299 об/сек. Следовательно, чтобы получить на ведущем колесе 8 об/сек, необходим редуктор с передаточным отношением ~37:1.
Мне кажется, парадокс состоит в том, что угловые скорости действительно не масштабируются.
К примеру, максимальная угловая скорость поворота башни на Т-34 составляет 30 (тридцать) градусов в секунду. То есть башня делает полный оборот за 12 секунд.
Соответственно на модели Т-34 любого масштаба полный оборот башни должен происходить за те же 12 секунд!
Лоханулся я однако.
Мне кажется, парадокс состоит в том, что угловые скорости действительно не масштабируются.
Нет, ну с тем что угловые скорости не надо масштабировать я согласен. Поворот башни надо оставить как на оригинале, да и скорость поворота танка то же. Но вот необходимость масштабировать саму скорость мне кажется логично. В том числе и динамику разгона надо то же делать пропорциональной. В результате получим реалистичное движение модели
Алекскандр, а постоянные угловые скорости не противоречат изменению линейных скоростей. при изменении масштаба вы изменяете пропорционально и радиус колеса и соответсвенно его длинну окружности, тока надо учитывать влияние числа ПИ на это дело 😃. в принципе расчет можно свести просто к подсчету оборотов ведущего колеса через линейную скорость промасштабированую с вашим маштабом. тоесть скороть реального танка V1 = 54km/h=900m/min, маштаб М = 1/12, скорость модели Vm=V1*M=54/12= 4.5km/h=900/12=75m-min.
Исходя из этого получаем что модель должна пройти за минуту расстояние равное L=75м
Длина окружности ведущего колеса Lm=2*ПИ*Rm=ПИ*Dm, где Dm=D1/12=653/12=54.42mm=0.5442m (размер взят отсюда:thought.ucoz.ua/news/…/2013-02-01-97 и применим для траков с межосевыим расстоянием 178 мм)
зная два параметра (расстояние за минуту и длинну окружности) высчитаем точное значение оборотов ведущего колеса за минуту: Nm=L/Lm=75/0.5442= 138 об/мин.
вот получили первое значение для выбора редуктора - обороты на выходе. Нужно бы еще учесть и нагрузочные характеристики, но здесь увы я не силен - сопрамат и механику не изучал (больше по электорнике).
Да и не забывать про размерности, чтобы не делить километры на мимлиметры и удивляться потом…
😃 начну оправдываться 😃
- Диаметр ведущего колеса - признаюсь брал значение “на глаз”.
- По оборотам. У меня получилось 7,93 об. в сек. или 475,8 оборотов в сек., что в 3,5 раз больше чем у вас. Объясняется просто - я максимальную скорость брал в 55 км/ч, ну и ведущее колесо взял меньшего диаметра.
Теперь пересчитаем коэффициент редукции
будем отталкиваться от размерности в обороты в минуту 😊
Вспомним о любимом мною двигателе XM540TF-17.5D с Kv= 1870RPM/V и No.of Cells(NiMH/LiPo): 4-8/2S
Максимальное напряжение питания 9,6V
Максимальное кол-во оборотов имеем 1870*9,6 = 17952 оборотов в мин.
Коэффициент передачи редуктора должен быть =17952/138=130,09
В принципе можно использовать готовый редуктор из той же китайской поделки под названием “шуруповёрт” . Правда я не знаю какой там коэф. редукции.
Как вариант - сделать самому. Что при наличии ЦПУ станка по цвет.мету с 4-мя осями вполне реально. С другой стороны при наличии 3Д принтера можно всё распечатать. Правда мне кажется надо печатать не АБС, а нейлоном(тримерная леска), тогда шестерни будут более устойчивы к истиранию.
Александр, чесно говоря тоже не помню коэффициент передачи у шуроповерта но и он отличаться может в зависимости от модели и марки, не суть важно, вам все равно придется делать коненую передачу на ось ведущего вала, вот там вы можете относительно легко подогнать передаточное число из готовых уже деталей от того же строительного интсрумента (что будет более надежно и качественно нежели распечатанные на принтере, при чем при таком масштабе я бы воздержался от таких деталей - лучше нарезать зубья на станке из монолита, причины - здесь объяснять не буду, ема о другом). например коэфициент передачи готового редуктора 100. тогда нужно подобрать дополнительно пару с коэфициентом 130/100=1,3. Тоесть ведомая шестерня должна быть больше по диаметру (или количеству зубьев) в 1,3 раза больше, например ведущая 12 зубья,ведомая -16.
Согласен совсем кроме
… готовых уже деталей от того же строительного интсрумента (что будет более надежно и качественно нежели распечатанные на принтере, …
😃
если брать хороший инструмент то он и стоит хорошо, а если брать откровенную дешёвую поделку китайскую, то там и качество не намного лучше.
Хотя я за бронзовые шестерёнки. Но резать мне их пока нечем .
“Масло масляное, вода мокрая” 😃
138об/мин = 2,3об/сек это максимальная угловая скорость вращения ведущего колеса на Т-34.
Соответственно на модели любого масштаба нужно добиваться той же угловой скорости.
А масштабная линейная скорость получится автоматически при масштабировании диаметра ведущего колеса!
17952 об/мин на двигателе…очень сомневаюсь. Может на холостом ходу, а в реале под нагрузкой будет гораздо меньше. Нужно уточнить у авиамоделистов. К тому же скорость можно ограничивать программно в “продвинутых” регуляторах. Есть мнение, что бесколлекторники на тяжелых моделях это извращение.
Я считаю, что выбирать двигатель нужно не по оборотам, а по мощности, а мощность рассчитывать из предполагаемого веса модели. Согласитесь, есть разница переместить корыто массой 5кг на расстояние 75метров за одну минуту и корыто массой 50кг - на то же расстояние за то же время.
Сергей, а какая разница, меняется или нет угловая скорость ведущего вала от маштаба? Мы же все равно не знаем, какая она у оригинала 😃 в справочниках она не дается, ее все равно считать надо…
Расчет движка обычно ведут на макимальный крутящий момент (в данном случае - максимальная скорость), а этот параметр - справчный. Но вот у бесколлекторников он как то не афишируется…
Согласен, все в конечном счете сводится к перерасчету по линейной скорости и линейным размерам.
Интересно сделать масштабную динамику и масштабную удельную мощность (Вт/кг)!
За какое время разгоняется тридцатьчетверка до максимальной скорости?
типа 100км/ч за скока секунд? 😃
Номинальная мощность двигателя составляла 450 л.с. при 1750 об/мин, эксплуатационная - 400 л.с. при 1700 об/мин, максимальная - 500 л.с. при 1800 об/мин.
то бишь 450/12=37,5
Боевая масса, т 32,2
Хотя я вроде где то читал что 37 тонн
то бишь 32,2/12=2,68 тонн … хм… по массе мы явно не масштабируемся 😃)))
Хотя тогда надо говорить об удельной плотности))).
Короче не обращайте внимания - это конец рабочей недели
Александр, здесь можете посчитать: www.mini-koleso.ru/massa/
Согласен, все в конечном счете сводится к перерасчету по линейной скорости и линейным размерам.
Интересно сделать масштабную динамику и масштабную удельную мощность (Вт/кг)!
За какое время разгоняется тридцатьчетверка до максимальной скорости?
Собирался так сделать, но только сейчас понял, что нигде не видел подобных данных. Правда можно схалтурить и "вытащить " эту характеристику из wiki.worldoftanks.ru/Т-34-85
Александр, здесь можете посчитать: www.mini-koleso.ru/massa/
Результат: 37268 грамм
Думаю если делать в металле то что-то подобное и получится.
Я рассчитываю что уложусь килограмм в 12-15
На самом деле - с массой сложно, материалы не те, топливо не то, двигатель тоже другой, вооружение отсутсвует, боекомплект отсутвует, куча электрноики. АКБ один чего стоит, гусеницы вы точно не из стали пресовать или лить будете. Так что насчет веса можно не “париться”. ориентировкаот 15 до 50кг ( с запасом). а характеристики разгона можно и програмно скорректировать…
Масса и время не масштабируются однозначно. А вот мощность масштабировать, по-моему, можно.
Если реальная тридцатьчетверка разгоняется на бетонке до своих 54км/ч за 3 минуты (условно), то модель в 12-м масштабе должна разогнаться до своих масштабных 75м/мин за те же 3 минуты.
Удельная мощность это сколько ватт (лошадиных сил) приходится на 1кг(1т) веса. При весе 32 тоны и мощности 500лс выходит 15,6лс/т или 11.4Вт/кг. В 12-м масштабе нужно ориентироваться на 1Вт на 1кг живого веса. 😉
Тоесть при весе модели в 20кг (условно), для копийной динамики достаточно маленького мотора мощностью всего 20Вт.
Вопрос не по теме - Всегда считал что советские танки могли разворачиваться на месте, т.е. одна гусеница вперёд, другая назад. Оказывается я заблуждался:(
При нейтральном положении коробки передач, как во всех двухпоточных механизмах передач и поворота, возможен неустойчивый поворот вокруг центра танка движением забегающей гусеницы вперед и отстающей назад. Для этого достаточно завести двигатель и, не включая ступени коробки передач, повернуть полуштурвал в сторону желаемого поворота. Крутящий момент от двигателя передается дополнительным приводам к солнечным шестерням, вызывая вращение забегающей солнечной шестерни вперед, а отстающей назад. При равных сопротивлениях под обеими гусеницами свободный (в коробке передач - нейтраль) вал эпициклов остается неподвижным, а под действием своих солнечных шестерен забегающее водило начнет вращаться вперед, а отстающее назад. Танк будет поворачиваться вокруг центра с радиусом В/2.
Взято отсюда
У Т34 для управления использовались бортовые фрикционы.
Бортовые фрикционы
Широко использовались в танках СССР (Т-26, Т-40, Т-70, Т-34, КВ и др.). Также применялись на германском танке Pz.I.
Поворот производится при помощи бортовых фрикционов (иначе говоря – сцеплений), которые предназначены для разъединения выходного вала КПП и ведущего колеса отстающей гусеницы, а также тормозов управления, при помощи которых производится торможение отстающей гусеницы.
Там же написано следующее
Механизмы передач и поворота танков Тигр и Пантера
Механизм поворота танков Pz.VI Тигр и Pz.V Пантера конструктивно объединен с КПП и образует таким образом механизм передач и поворота – МПП.
МПП танков Тигр и Пантера довольно сильно различаются конструктивно, но оба этих механизма являются двухпоточными МПП. Это означает, что в отличие от всех рассмотренных ранее видов МП крутящий момент от двигателя к МП передается через два потока – основной (через КПП) и дополнительный (с неизменным передаточным соотношением). Такая конструкция позволяет осуществлять повороты с радиусами, зависящими от включенной передачи КПП (чем выше передача – тем больше радиус поворота). Также этот механизм позволяет осуществлять поворот танка на месте вокруг его центра, когда гусеницы танка вращаются в разные стороны, в то время как все остальные рассмотренные МП позволяют развернуться только вокруг центра отстающей неподвижной гусеницы.
Как говорится век живи, век учись. Получается что для управления не нужно иметь на пульте два рычага. Тогда просто по Х(вперёд ) скорость, а по Y (влево-вправо) повороты, что подразумевает зависимость величины торможения отстающей гусеницы. А для танков с диференциальным управление ещё и ускорение забегающей гусеницы.
На самом деле вы используете два рычага 😃.только “смикшированные” определенным образом. Ддаже на "одном "стике можно реализовать разворот на месте - все зависит от драйверов и микшера. Например мне в своей модели програмно было проще сделать как раз немецкий вариант управления, чем советский. я выбрал советский. Но программу управления писал сам…
по пульту, два стика работающих по вертикали и горизонатли вполне хватает то бы управляь танком 1 как правило правый - управление ходом а второй - поворот башни и подъем ствола.
Ну у меня то будет свой пульт управления по Wi-Fi. Вернее в первом варианте это будет пульт подключаемый к ноуту, а уж тот по Wi-Fi держит связь с танком и принимать от него телеметрию и изображения с камер.
Пульт хочу то же делать свой. Жутко мне не нравятся джойстики на резисторах, хочу на оптических энкодерах попробовать сделать.