Utväxling för högt vridmoment och lågt varvtal

[OlaJoh]

Hej

Vi är fyra killar från Kärrtorps gymnasium som håller på med vårt projektarbete (som kombinerar elektronik med mekanik), och vi har nu sprungit på ett litet problem. Vårt projekt går ut på att bygga en rörelsesimulator gjord för att simulera de G-krafter som uppstår i en bilsimulator. Vår nuvarande modell ser ut som följer:




Vårt problem handlar om utväxlingen, som måste klara väldigt stora krafter. Problemet beskrivs bäst med några bilder, så här kommer de (de är större, så de blir länkar).

http://rools.ath.cx/peter/horst_old/tem ... pektiv.jpg
http://rools.ath.cx/peter/horst_old/tem ... botten.jpg

Motorn (den lustiga svart-gråa saken med blå-grå axel), som är från en skruvdragare, har ett maximalt vridmoment på 17Nm och 600 RPM max varvtal (enligt spec), de ska växlas ner ca 30:1 till axeln. Vi har funderat över problemet men inte kommit på någon bra lösning. Det viktigaste är självklart att vi hittar en lösning som fungerar, men eftersom vi har en begränsad budget så är det även viktigt att lösningen blir så billig som möjligt. Vi har budgeterat 1000 kr till utväxlingen (för båda axlarna), men lösningsförslag som är dyrare är ju självklart också intressanta.

Tack på förhand, OlaJoh

[maha]

Jag vet inte riktigt vad det är för utväxling mellan motor och trumma i en tvättmaskin men kanske ditåt? Det skulle ju åtminstone bli billigt, finns ju massor med tvättmaskiner att skrota.

[wombat]

Ett tips är försöka samla massan så nära rörelsecentrum som möjligt
för att minimera kraften som behövs.

Idealt skall föraren sitta ihopkurad som en liten boll med rörelseaxlarna
genom centrum!

Men skämt åtsido, bara någon decimeters förflyttning av t ex sitsbotten
ger resultat.

Kul projekt för övrigt.

/W

edit-tjocka fingrar och små ögon. ;/

[Fagge]

G-kraftsimulator & skruvdragarmotorer tycker jag rimmar dåligt.
Jag tror inte jag har sätt någon simulator som inte bygger på hydrauliska eller pneumatiska kolvar. Det är väll den impulsiva kraften man vill åt & ingen gunga!.

[OlaJoh]

maha: Lysande idé. På denna bild ser det ut som om drivningen till en tvättmaskin skulle kunna vara en väldigt bra lösning på vårat problem. Frågan är väl egentligen bara vad de är gjorda för för vridmoment, och vilken utväxling det är (men det kan jag ju bara dra till närmaste skrot och kolla). Bra början när första posten kanske är lösningen på problemet .


wombat: Absolut, men det hela handlar ju om en avvägning mellan realism i "cockpiten" och realism i rörelserna. Vi tror väl att vi har hittat en sittställning som är så kompakt som det är möjligt utan att det känns helt fel. Hur mycket vi låter simulatorn rotera får nog avgöras på ren känsla när projektet är klart i övrigt.


Fagge: Nu tycker jag att du är lite negativ . Självklart är en lösning basserad på t.ex. hydraulik bättre, framför allt om man ska simulera en rallybil eller dylikt. Vid simulering av banracing (och flygplan) är dock skillnaden mellan de olika teknikerna mindre.

Vi har kollat på möjligheterna att bygga en simulator antingen med hydraulik eller pneumatik, men kommit fram till att både de alternativen krävde mycket mer arbete och pengar än vi ville lägga på ett projektarbete. Det enda vi då hade kvar var denna typ av simulator.

Först riktade vi in oss på bra mycket större motorer, men när vi hittade denna simulator (som använder elmotorer) så ändrade vi oss. Den använder sig utav vindrutetorkarmotorer, vilka producerar ett vridmoment och varvtal som är ungefär lika stort som de skruvdragare som vi använder.

/OlaJoh

[Meduza]

annars så ett par rejäla tandremmar med stor skillnad på drivhjulen borde också klara det...

[FredrikNestor]

Se till att ha en motvikt, med så lång hävarm som möjligt, så slipper den vara så tung. Då går det åt mindre motorer.

[OlaJoh]

Meduza: Problemet med tandremmar (och andra liknande lösningar) är att det ena hjulet blir så extremt stort. Med en utväxling 30:1 och ett litet hjul med 1,5 cm i diameter så får man ett andra hjul med 45 cm i diameter, och såna är inte billiga . Men om någon skulle ha ett par såna hjul liggandes och över så är vi klart intresserade av att köpa dem för ett bra pris .


FredrikNestor: Tanken är att försöka få båda "vaggorna" i så bra balanserade som det går, just för att undvika att behöva lyfta någon massa. Dock behövs det en hel del kraft för att övervinna trögheten i massan.


För övrigt kommer det med största sannorlikhet dyka upp en projektloggstråd här senare, men vi tänkte vänta med det tills vi har börjat med bygget och har något att visa.

/OlaJoh

[gunne]

Kan det inte funka med kilremmar? Dom skivorna kan man ju svarva till själv om man har utrustningen. Fast materialet kostar ju oxå...

Det brukar sitta planetväxlar i skruvdragare. Ni kanske kan skrota en extra skruvdragare och seriekoppla planetväxlarna? Dom e ju grymt kompakta och har som bekant hög utväxling.

Edit: Inte omöjligt med en utväxling på 30:1 i en planetväxel på en skruvdragare. Men nu spekulerar jag iof bara. Magkänslan.

[PeterH]

Först riktade vi in oss på bra mycket större motorer, men när vi hittade denna simulator (som använder elmotorer) så ändrade vi oss. Den använder sig utav vindrutetorkarmotorer, vilka producerar ett vridmoment och varvtal som är ungefär lika stort som de skruvdragare som vi använder.

/OlaJoh

Fascinerande att det kan funka med vanliga PVC-rör (avloppsrör) för att bygga en (som det verkar) väl fungerande simulator! Nu blev man ju nästan sugen själv, men jag gillar ju inte ens dataspel (men jag gillar mekanik och elektronik )

/PeterH

[grym]

går ju att få kugghjul skurna i laser för en rimlig peng, då kan få ganska stora och ha bra utväxling


dock tor jag motornern är klena för detta, jag hadde letat upp några vindrutetorkare för lastbilar, lite lagom storlek och med bra utväxling


en fullösning är att bara spänna en wire från en sida på vaggan ner på en axel och runt den några varv och upp till andra sidan vaggan, men gör man så får man ha drivningen fjädrande, men det funkar

bäst hadde ju varit att ha några gamla stora dcservomotorer och ha direktdrift, men personern i simulatorn kanske blr lite snurriga om man vänder på dom på någon tiondelssekund

[OlaJoh]

gunne: Kilrem bör absolut funka, anledningen till att vi förkastat det är storleken på det större hjulet (blir i storleksordningen 45-60 cm i diameter). Det är möjligt att man skulle kunna göra ett hjul med den storleken själv, men inte i de maskiner jag har/har tillgång till.

Att använda en skruvdragares växel har vi funderat på, de har nämligen ganska exakt 30:1 i utväxling på de skruvdragare vi köpt. Problemet med detta är att ingångskraften till andra växellådan är 30 gånger så stor som den till första växellådan, och jag betvivlar att de är gjorda för att klara en faktor 30 på kraften.


PeterH: Det var faktiskt den simulatorn som fick oss att trots allt göra detta som projekt, vi tyckte att om han kan göra en simulator ur avloppsrör och vindrutetorkarmotorer som fungerar ganska bra så borde vi också kunna fixa till något som funkar . Innan vi såg den så hade vi mer eller mindre lagt ner projektet för att vi hade tänkt oss bra mycket brutalare simulatorer, och där mer bra mycket mer svårbyggda.


grym: Laserskurna kugghjul för rimlig peng, var?? Vi har mer eller mindre strukit kugghjul som drivning för att vi inte hittat några bra (och för att de ställer större krav på noggranheten u bygget). Men det kanske är dags att kolla på det igen.

Angående motorerna så är det klart den svagaste länken, att byta ut dem till större skulle antagligen vara en stor förbättring. Dock är de i samma klass som de som används i simulatorn jag tidigare länkade till, och den rör ju på sig. Som en liten extra säkerhet om det skulle visa sig att de var aldeles för svaga så är simulatorn designad så att det är lätt att byta ut dem till starkare. Och överdrivet starka motorer hade varit lite kul, gäller bara att hitta någon man inte tycker om till första provturen


Tack för alla svar förresten, de hjälper oss sakta men säkert på vägen mot ett lyckat projekt. Med det inte sagt att vi inte vill ha fler förslag .

/OlaJoh

[JBV]

Kör dubbla kilremmar? t.ex. 5:1 och 6:1, dvs en dubbelskiva i mitten.

Eller varför inte snäckskruvar?
http://www.kuggteknik.se/lager2.htm
Tycker det är bra priser!

[Meduza]

Snäckskruvar är ju inte en helt dum ide... ger ju rikligt med kraft iaf...

[Fräsen]

Det finns miljoner med bra lösningar, den ena dyrare än den andra.

Bästa tipset är att söka upp "skrotgårdar" och använda fantasin till något vettigt.

För vad du än köper så kommer det troligtvis spräcka er budget.