silnik z przekładnią - jakie to daje korzyści?

[zipp]

Witam,

 

Mam pytanie do kolegów o celowość stosowania silników z przekładnią. Jestem pewien, że jakaś jest, ale ja jej nie widzę...

Do pytania popchnął mnie kolega sprzedający w dziale giełda silnik:

"Silnik Phasor 15-4 z przekładnią Mega Gear."

 

Z wad które dostrzegam na pierwszy rzut oka to zwiększone opory i waga  takiego zestawu(i bez wątpienia cena). Dodatkowo konieczność zastosowania większego(cięższego) śmigła...chyba, że o to właśnie chodzi . Dać większe śmigło wolniej się kręcące bo obroty w mniejszym wychodzą poza skalę..

 

Proszę o wytłumaczenie..

;-)

[japim]

Dokładnie tak. Możliwość wolniejszego kręcenia wielkim śmigłem. Do wytworzenia danej ilości ciągu wymagana jest mniejsza ilość energii. Co prawda trzeba ująć trochę z tytułu większej masy no i sprawności samej przekładni.

[RomanJ4]

Cechą każdej przekładni zmniejszającej obroty jest proporcjonalne zwiększenie momentu obrotowego M_{o .} Przykładowo przekładnia rowerowa(popularna przerzutka) zwiększając przełożenie zmniejsza obroty tylnego koła (pod górkę) co powoduje, że lżej się kręci pedałami bo moment obrotowy na wyjściu został zwiększony. I odwrotnie. Podobnie przekładnia śmigła zmniejsza obroty zwiększając M_o co pozwala założyć większe i cięższe śmigło.

Poniżej masz ogólny wzór na policzenie sobie wpływu wielkości obrotów na moment na wale (przy założeniu stałej mocy napędu),

- M_o1 na wale silnika,

- a M_o2 na wale przekładni (przyjmując do obliczenia obroty na wyjściu przekładni)

moment (M_o) = 9550 * moc(W) / obroty(obr/min)

Oczywiście jest to wynik przybliżony, bo trzeba by uwzględnić wpływ wielu innych czynników, oporów itd....

[zipp]

No dobrze, ale czy tego samego nie uzyskamy szybciej kręcąc mniejszym śmigłem(tego samego co stosując przekładnie i większe śmigło)?

Bo w ostatecznym rozrachunku nie chodzi przecież o moment na wale silnika tylko moment ciągnący śmigła...

Boli mnie ta strata energii na przekładni..:-)

[japim]

Napisałem że nie. Jak popatrzysz na tabele ciągu vs moc to zobaczysz że wraz ze wzrostem ciągu moc rośnie nie liniowo lecz wykladniczo. A to oznacza że ciąg właściwy jest największy dla wolnych obrotów. Najlepiej zamiast przekładni zastosować wyższe napięcie i dużo mniejsze Kv i tym samym osiągnąć większy moment - równoważny po zastosowaniu przekładni.

[Konrad_P]

A czy bierzecie jeszcze panowie pod uwagę dwa aspekty związane z przekładnią.

Pierwszy to pobór prądu. Mój silnik z przekładnia bierze około 55A a ten sam tylko bez przekładni około 90A.

Zakładając, że do szybowca nie jestem w stanie wsadzić nic większego poza 3s 850mAh to może mi ktoś powie jak będzie wyglądał pakiet jak wyjmę z niego 70% pojemności biorąc 90A przez 30s

 

A druga sprawa. Potrzebuje silnik który będzie mógł targnąć model o wadze około 2200-2400g na 300m w 20s. Warunek jest jeden silnik nie może mieć większej średnicy niż 28mm. Ciekawe czy panowie znajdą bez przekładni taki silnik. Moc takiego silnik powinna oscylować w granicach 600-700W. 

 

Bardzo mocno żeście spłaszczyli temat przekładni rozważając tylko ciężar i niewielką stratę energii a całkowicie abstrahując od praktyki. Niestety trochę chyba teoretyzujecie.

[Kristoferbp]

No dobrze, ale czy tego samego nie uzyskamy szybciej kręcąc mniejszym śmigłem(tego samego co stosując przekładnie i większe śmigło)?

Bo w ostatecznym rozrachunku nie chodzi przecież o moment na wale silnika tylko moment ciągnący śmigła...

Boli mnie ta strata energii na przekładni..:-)

 

A wiesz o jakich stratach piszesz? Poczytaj jakie sprawności osiągają jednostopniowe przekładnie planetarne, najczęściej stosowane w modelarstwie... i potem policz ile mocy stracisz stosując przekładnię...

 

Pozdrawiam

Krzysztof

[zipp]

A wiesz o jakich stratach piszesz? Poczytaj jakie sprawności osiągają jednostopniowe przekładnie planetarne, najczęściej stosowane w modelarstwie... i potem policz ile mocy stracisz stosując przekładnię...

 

Bardzo się zawstydziłem, bo nie wiedziałem o jakich stratach pisze :-( Poczytałem i wygląda, że ~3% na dobrej jednostopniowej przekładni.. rzeczywiście mało ale dalej nie rozumiem po co?

Nawet mała strata, to strata, dodatkowa waga i przede wszystkim element mechaniczny, który ma prawo się popsuć. Przecież są silniki o bardzo niskim KV rzędu 150..

Mam silnik 900KV i śmigło 12x6 i daje mi to jakieś parametry w postaci ciągu i szybkości, że w 99% wykorzystuję moc tego silnika.

Czy gdy dołożę do tego silnika przekładnię 1:3 i odpowiednio duże śmigło (strzelam 18x9, by skompensować pomniejszone do 300KV obroty za przekładnią i dalej obciążać w 99% silnik) to zyskuje coś na takim układzie?

Nie czuje tego, czy ktoś jest to w stanie wytłumaczyć?

[Shock]

Nie czuje tego, czy ktoś jest to w stanie wytłumaczyć?

Nie masz daleko to przyjedź do Kęt i to Twoje teoretyzowanie zobaczysz w praktyce....

Zobaczysz start Toxica z Phasorem z przekładnią ze śmigłem 16x10 na 4 S i zrozumiesz.

Jak potem znajdziesz silnik "ośkę" która da Ci tyle momentu i siły by napędzić takie śmigło i da takie osiągi to będziesz gość.

A gwarantuję Ci że nie znajdziesz takiego silnika (czyli nie będziesz gość ) bo takich po prostu nie ma .

A myśli o stratach nawet nie przejdą Ci przez głowę tylko będziesz zastanawiał się jak i gdzie zakupić taki silnik z przekładnią .

[bubu2]

Sprawność śmigła się zwiększa wraz z jego średnicą. Pomijam tu resztę zjawisk i ich wpływu na sprawność. Im lepsza sprawność, tym mniej strat, co w przypadku napędów elektrycznych modeli jest bardzo istotne. Modele szybowców latają wolno, więc śmigło powinno mieć niezbyt duże obroty i odpowiednio dużą średnicę. Uzyskasz to, w przypadku naszych, modelarskich silników, tylko za pośrednictwem przekładni. Małe obroty i duża średnica śmigła. Nie ma tak prostej zależności, jak piszesz, ze małe śmigło i większe obroty, dadzą ten sam efekt. Owszem, może tak być, ale za cenę większego zużycia energii elektrycznej z baterii niż przy śmigle większym. Poprawiłbyś jeszcze sprawność, stosując śmigło jednołopatowe, ale w modelu motoszybowca byłby duży problem z zadowalającym jego wyważeniem.

[zipp]

Sprawność śmigła się zwiększa wraz z jego średnicą..

 

no i to zaczyna mieć sens...czyli ~3% tracone na przekładni planetarnej jest niwelowane przez znacznie wyższą sprawność odpowiednio dużego śmigła..

 

Czyli problemem (powodującym konieczność stosowania przekładni) jest brak silników o odpowiednio niskim KV i na tyle małej średnicy by weszły do szybowca (bo silniki o KV rzędu nawet 150 są ale za duże jak rozumiem)

Jakie prędkości obrotowe oferują takie silniki z przekładnią, jak np. przywoływany tu Phasor ?

[latacz]

silnik z przekładnia ma sens -zazwyczaj jeśli chcemy mocny mały napęd lub napęd o dużej sprawności -lub mały mocny i sprawny (kompromisowo).

 

Praktycznie z danego rozmiaru można uzyskać normalne moce -albo bardzo baaardzo duże -ale przy dużych obrotach.

 

 silnik wysokoobrotowy względem typowego =mniejsza oporność uzwojeń  =większy dopuszczalny prąd, dużo wyższa moc , lepsza sprawność przy dużej mocy    -ale i dużo wyższe obroty

 

wiesze śmigło = dużo lepsza sprawność.

 

przekładnia =dopasowanie wysokoobrotowego sprawnego mocnego silnika  do dużego sprawnego śmigła kosztem minimum strat przekładni.

 

w tej samej wadze...    zyskujesz  4x mocy i 30% sprawności silnika + zyskujesz 2x lepsza sprawność śmigła (np 50% zamiast 25%) -tracisz 3%  na przekładni.

 efekt -4x lepszy napęd.

 

w sumie zysk ponad 100% przy stratach 3 do 5%

 

Ale albo drogi -albo awaryjny.  

 

sens -albo  bardzo duża moc i drogie             -albo  2x dłuższy lot w powolnych modelach motoszybowców  i tu da się względnie tanio .

 

np. latałem 2m motoszybowcem -dobra przekładnia + silnik szczotkowy klasy 500 od modelu samochodu.  Chodziło lepiej od większości bezszczotkowych także już mocno drogich.   waga zespołu silnik przekładnia 220g -ciąg około 1kg -pobór prądu 17A -w spokojnym locie 1,5 kg model brał niecałe 6A przy 8,4V.   śmigło 33cm średnicy było.

[zipp]

Latacz, dziękuję za kompleksowe i praktyczne wytłumaczenie tematu - tego oczekiwałem po zadanym pytanie. Jak widać wcale nie jest łatwo sensownie odpowiedzieć, nawet jak się coś tam niby wie...

 

Po tym co napisał @latacz temat przekładni do silnika zaczyna mi się na prawdę podobać :-)

Gdzie znajdę przekładnię do standardowej bezszczotki z osią 4-5mm (czy coś takiego występuje w sprzedaży) ?

[stema]

Tu mają silniki i przekładnie

http://riku.pl/grupa/p/id/4640/kontekst/4640/

[zipp]

Dziękuję za linka,

czy źle patrzę czy jest tylko jedna przekładnia i tylko na oś 3mm?

[Kristoferbp]

Temat jest tak obszerny, że można by tu napisać kilkudziesieciostronicowy elaborat na temat zastosowania przekładni w modelarstwie, a Ty Piotrze, coś mi się wydaje oczekujesz odpowiedzi zero-jedynkowej. W każdej odpowiedzi masz wyjaśniony ułamek zagadnienia.

A teraz do rzeczy. Odnośnie Phasora, próbowałeś sam wpisać do przeglądarki hasło "Jeti Phasor" ? znajdziesz tam wszystko o tych silnikach... z przekładniami...

A tu masz rozszerzenie do odpowiedzi Stefana:

http://www.megamotor.cz/v4/script/default.php

 

Pozdrawiam

Krzysztof

[latacz]

generalnie "normalny" (nie wyczynowy) napęd z przekładnią  -około 1,5 do 2x większe kv silnika niż bez przekładni, przełożenie rzędu 3 do 5 -i średnica śmigła 1,5 do 2 x większa.

 

 

 

nie ma sensu dawać przekładni do typowego silnika (z  KV typowym do danego modelu)  -bo wyjdą bardzo małe obroty -wielkie śmigło -ciąg duży ale bardzo mała prędkość.

 

zazwyczaj podnosi się obroty stosując "szybszy" silnik  -po to żeby je przekładnią  zmniejszyć  mocniej niż się podniosło. Wtedy wychodzi optymalnie. Zazwyczaj jest trochę zabawy z doborem -kłania się program symulacyjny do obliczeń napędów -oraz przykładowe dane producentów. 

 dobór -to kompromis zależny od tego co się chce uzyskać  i  w jakich proporcjach  -duży ciąg -czy dużą prędkość -czy wysoką sprawność napędu -czy mały pobór prądu....   -dobór leży gdzieś kompromisowo .

 

Napisz do jakiego modelu -waga, rozpiętość, rodzaj      -może coś podpowiem

 

tu masz przykładowy link do względnie tanich przekładni dobrej jakości

 

      http://www.nastik.pl/przekladnia-mega-gear-p-1668.html

[zipp]

Bardzo dziękuję za linki.

Na razie nie mam konkretnych potrzeb bo ta impreza z przekładnią jak widzę jest dość kosztowna :-) a mam trochę outranerów 800-1000kv jeszcze w pudełeczkach...

Sprawa do przemyśleń na przyszłość, ale dziękuję bardzo za wprowadzenie do tematu i otwarcie oczu

Na pewno będę brał pod uwagę przekładnie w kolejnych napędach

[latacz]

model około 1,5 -2kg wagi -przyzwoity mocny napęd z przekładnia około 500 -600 zł.   Prawie  wyczynowy napęd od około 1000 w górę.

 

model motoszybowca 2,5-3,5 kg  przyzwoity mocny napęd przekładniowy około  700-800zł.  prawie wyczyn -od około 1200 w górę.  czasem sporo więcej.

 

2 metrowy motoszybowiec rekreacyjny -robiony na spokojny długi lot z małym poborem prądu -napęd przekładniowy za około 300zł zmontujesz. 

 

  we wszystkich przykładach liczę silnik + przekładnie. Dojdzie śmigło, regulator, pakiet...   ale w napędach bez przekładni to też dochodzi.  

Jak będę miał wolną chwile to sfotografuje kilka napędów...

[zipp]

Zapaliłem się do tej przekładni, bo pomyślałem że uda się to połączyć ze zwykłym outrunerem, a z tego co widzę to chyba musi być inruner...

W moim przypadku to trochę rozrzutność bo mam całkiem spory zapas outrunerów o mocach 200-500W i kv od 800 w górę więc trzeba je najpierw wykorzystać...

;-)

ale z chęcią zobaczę zdjęcia jak będziesz tak uczynny.