Новый привод

Вот, как и заказывал ув. Igor V.S. услугу "звонок другу", совершил ему звонок — конструктору-механнику.
(С Вас 0,25л "Кока-Коллы". )

Пошуршав своими талмудами, он сказал, что конкретно для стандартной велосипедной цепи (даже кол-во звеньев назвал... звыняйте — не запомнил, но больше 100... Да вам тут и видней должно быть! ) КПД при работе в маслянной ванне 0,95 (95%), у "открытой" — 0,9 (90%).

Ещё он уточнил, что "Отрытой" — значит, смазанной. А ещё есть вариант "Сухой": на сколька мог понять это ржавой, грязной и неопрятной — там КПД варирует в широких пределах.

Такие дела... Вот.

_________________
Сами понимаете, нужно гораздо детальней знать чего Вы хотите.
А Вам, чтобы знать чего Вы хотите — нужно знать что, вообще, можно хотеть...

Спасибо. Хоть я в общем-то и не настаивал, но при случае безусловно проставлюсь.


Угу. Понятно. Даже при этих значениях 37% потерь не вырисовывается.


А в этом варианте проще таки наверное цепь вымыть и смазать как следует, вместо того, чтобы изобретать новый привод. А то ситуация уж очень анекдот напоминает, когда цыган глядя на своих чумазых детей раздумывает: то ли этих помыть, то ли новых наделать.

_________________
Трехколесный пароход

Уважаемые господа, для упрощения рассуждений в процессе поиска бесследно исчезающих 36% кпд велосипедного привода предположим, что на шатуны попеременно действуют одинаковые силы, направленные вниз по вертикали. Тогда каждую силу можно разложить на две составляющие, одна из которых, перпендикулярная шатуну, образует вращающий момент, а другая – направлена вдоль шатуна создает давление на подшипники каретки. Сила, образующая вращающий момент шатуна, будет изменяться в соответствии с изменением синуса угла между вертикалью и шатуном. В результате попеременного действия двух сил на шатуны изменения усилий на цепи между ведущей и ведомой звездочками будут представлять собой последовательность полусинусоид, как это выглядит после сложения двух полупериодов выпрямленного переменного тока. Приняв величину каждой силы равной единице и произведя несложные вычисления, получим, что площадь синусоиды равна 2. Одновременно площадь синусоиды равна полезной работе, произведенной за поворот ведущей звездочки на 3,14 радиана. Полная работа за поворот ведущей звездочки на этот угол будет равна площади описанного вокруг синусоиды прямоугольника, высота которого равна единице, а длина - 3,14 радиана. Таким образом, кпд шатунной передачи будет равен (2/3,14)х100%. Еще хуже обстоит дело в случае кривошипно-шатунной передачи, так как синусоида обрезается еще косинусоидой угла между шатуном и направлением перемещения поршня в случае двигателя внутреннего сгорания. Именно по этой причине кпд двигателей внутреннего сгорания составляет немногим более сорока процентов. В велосипедном приводе достаточно сложно оценить влияние на кпд такого сложного составного шатуна в виде бедра, голени и стопы человека. Можно только сделать предположение, что потеря кпд есть и с этой стороны.. Учитывая, что после прохождения шатуном велосипеда от вертикали угла 90 градусов, усилие ноги на педаль продолжает возрастать по мере выпрямления ноги человека, а синус соответствующего угла уменьшается, не стоит удивляться тому, что кпд классического велосипедного привода окажется не более 50%. Как бы там ни было, предложенный привод исключает все мыслимые и немыслимые недостатки привода классического. В виду крайней простоты рассуждений надеюсь на то, что рисунки не понадобятся.

В контактах педали крутят по кругу...

_________________
Наружная реклама http://gnomik.uaprom.net/
Продам http://olx.ua/list/user/1qXCw/

КПД ДВС ограничено чисто термодинамическими причинами. Цикл Отто, Дизеля, а вовсе не дикими потерями в кривошипно-шатунном мех-ме. Физика, кажется 8 класс школы.
В "велосипедном приводе" действительно все гораздо сложнее ибо человек - не механизм, тут надо привлекать бионику. Например овальные звезды. ИМХО они не прижились как раз потому, что в них уменьшена пауза - "мертвый ход", когда мышца-разгибатель отдыхает. Давишь и давишь... А тем более в контактах/туклипсах. Я довольно долго экспериментировал с ними, даже стояла впереди маленькая овальная и большая круглая звезды.

самой цепи может и 90%. Но учтите - "маслянная ванна" это "сферический конь в вакууме". Тут не учтена возможная поездка на перекошенных передачах (звезды считаются 100% в одной плоскости, что у многоскоростных велов - совсем не так как у односкоростного). Ну и циклы нажатия - тоже стоит учесть. В контактах ездят тоже не все, кроме того даже в контактах давление не все время одинаковое и, главное, направленное четко под 90% шатуну. Так что без компьютера не обойтись. Нужно два сложных динамометра, считающих вектора сил в каждую секунду и чертящих кривую, направления вектора давления на педаль и соотносящую его с оптимальным.

Прав всё-таки был пан Качемеровский, читавший физику в ХПИ и говоривший, что "Физика — не Математиматика. Что Математика!? Это мясорубка, в которую кинул килограммы, яблоки, амперы, столы... Крутнул, и получил — килограмм-столы и яблок в ампере! Вы где-нибудь видели "ампер-столы"??? Хотя с точки зрения Математики всё честно: у математика свой мир, а у физика — только тот, что дан ему извне и есть независимо от него. Физику понимать надо!.."

Ув. Korvet,
при всей видимой стройности и подкупающей простоте Ваших построений возникает вопрос: исходя из чего Вы сделали допущение о равенстве сил, приняв это за отправную точку рассуждения? Ведь КПД — суть отношение только с точки зрения математики. Нас же интересует отношение не предполагаемых (т.е. выдуманных, пригрезевшихся, притянутых за ухи, желаемых, кажущихся и т.д.) величин, а вполне реальных.

Впрочем как и вполне реальных машин и механизмов — в данном случае увв. Публика предпочитает велосипеды.


P. S. А Дмитрий Иванович Менделеев — великий ум, изобреталь водки — говаривал, что "Точная наука начинается с измерений".

А если предположить, что он, изобретя водочку, начал ею злоупотреблять, то у него врезультате приключилась Белая горячка и всё, что он говорил впоследствие — неболее, чем дерелиозный бред и, следовательно, не заслуживает ни малейшего внимания. Вот.

Понимаете намёк?

P. P. S. Ув. Миша, имхо, Вы смешиваете разные уровни проблематики — разумеется разные варианты рассматриваются и сравниваются при прочих равных: в предлагаемой автором системе также возможны перекосы и прочая. По логике и методологии исследования при сравнении подобные дополнительные факторы следует вводить в рассмотрение синхронно, иначе точно дорассуждаемся до сферического коня в вакууме!

_________________
Сами понимаете, нужно гораздо детальней знать чего Вы хотите.
А Вам, чтобы знать чего Вы хотите — нужно знать что, вообще, можно хотеть...

Когда мы покоимся на плоской ровной поверхности ВСЯ(!) сила направлена вниз и создает давление на подошвы тапочек, следуя вашей логике имеем катастрофическое падение КПД.
Намек ясен?

Уважаемый, Вы заявили в самом первом сообщении, что сила к педали уже приложена:

Т.е. данное утверждение предполагает, что предыстория нас не волнует: как прилагалось это усилие, какие тяготы и лишения возникали при этом и какими словами сопровождался процесс - все побоку. Так же не волнует и мгновеная величина составляющей, "образующей вращающий момент". Какой бы она ни была - на "другом конце" системы педаль-каретка-звездочка-цепь от усилия останется (согласно Вашему заявлению) 63%. В прошлый раз Вы мотивировали это "износом в подшипниках, образующим силу трения". Теперь Вы объясняете это нелегкой судьбой синуса, обрезанного коварным косинусом.


Еще раз, медленно и печально: КПД собственно привода не зависит от того, под каким углом у байкера из задницы растут ноги, каким боком-раком он этот привод раскручивает (хоть ногами, хоть руками, хоть электромотором, хоть усилием мысли), и раскручивает ли вообще. Как и КПД карданной передачи автомобиля не зависит от типа установленного на автомобиль двигателя.

Посему предлагаю для начала сравнить (хотя бы оценочно) рассчеты КПД для собственно приводов - привода односкоростного велосипеда и предлагаемого Вами изябретения. А потом уже переходить к рассмотрению КПД систем байкер-привод.

_________________
Трехколесный пароход

а если я в контактах? я ж и вверх тяну...

_________________
Иногда будильник помогает проснуться, но в основном мешает спать...

Уважаемые господа, какое отношение имеют подшипники, цепи, покрышки и прочая фигня к особенностям кинематической схемы велосипедного привода? Единственно здравая мысль посетила Elektrolitrа, «Для цепи – да, но мы тут дальше шатунов ещё не продвинулись». Только не сориентировавшись сразу в разведенной здесь бодяге, я допустил не вполне корректное утверждение о передаче в самом лучшем случае 63,7% усилий, прилагаемых человеком к педалям. И, даже, допустил откровенный ляп в виде: «почти половина усилия не уходит на преодоление трения в подшипниках педалей и каретки, а расходуется на износ подшипников педалей и каретки, образуя соответствующую силу трения». Тот кпд, который я имею в виду, является неотъемлемым свойством используемой в каком-либо устройстве той или иной кинематической схемы. Потеря кпд происходит по причине использования неполных усилий, прилагаемых к педалям велосипедного привода. Полная сила, прилагаемая человеком к педалям, в каждый момент времени ограничивается синусом угла между вертикалью и шатуном и представляет собой силу, образующую вращающий момент шатуна. Однако расходуемая человеком энергия пропорциональна полной силе, а не урезанной синусом. Вот так и в двигателе внутреннего сгорания полная сила давления газов на днище поршня в каждый момент времени ограничивается косинусом угла между направлением движения поршня и между шатуном и синусом угла между направлением движения поршня и между кривошипом коленвала и представляет собой силу, образующую вращающий момент кривошипа. Однако расходуемая двигателем энергия пропорциональна полной силе давления газов на днище поршня, а не урезанной коварным косинусом и нелегкой судьбы синусом. Хотя Elektrolitr глубокомысленно заявил, что кпд ДВС определяется термодинамикой (можно подумать, что он занят приспособлением в велосипедном приводе плазменного шнура вместо цепи), 50 с лишним процентов тепловых потерь – это намного ближе к паровозу, чем к ДВС. Подобным образом обстоит и с кинематической схемой карданного вала, кпд которого зависит от угла между осью вращения выходного вала коробки передач и между осью собственного вращения кардана. Вращающий момент выходного вала коробки передач можно разложить на два вращающих момента, один из которых вращает кардан вокруг его продольной оси, а другой, не совершающий никакой работы, направлен на вращение кардана таким образом, чтобы тот описывал коническую поверхность вокруг оси вращения выходного вала коробки передач. Если перевести вращающие моменты в соответствующие силы, то в каждое мгновение времени давление газов на днище поршня, уже ограниченное косинусом и синусом известных углов, будет ограничено некоторой тригонометрической функцией угла между осью вращения выходного вала коробки передач и между осью собственного вращения кардана. Однако расходуемая двигателем энергия и в этом случае будет пропорциональна полному давлению газов на днище поршня, а не урезанному тремя тригонометрическими функциями. С увеличением угла между осью вращения выходного вала коробки передач и осью собственного вращения карданного вала кпд последнего будет убывать и наоборот. Развернувшаяся вокруг свистопляска с подшипниками, цепями и прочей фигней не относится ко мне никаким боком.

Так что Igor, Вы совершенно напрасно потратитесь на 0,25 колы. Не за счет ли бюджетных средств такая, граничащая с безумием расточительность? Настоятельно советую Вам не ходить к своему школьному учителю физики, так как поставите его в очень неловкое положение.
Станислав-лав, Ваши 5 копеек такие же сомнительные, как и тот бизнес, в который Вы вошли в долю. Передняя третья звезда свободно посажена на ось и не может являться дополнительной сопоставимой с другими парой трения.
Колесо, песок и уксус сложили как раз физики и сами же прокрутили через математическую мясорубку, поэтому понятно, что за учитель физики был пан Качемеровский и чему он мог научить своих учеников.
Белый_Сокол, продолжайте покоиться на плоской ровной поверхности, а я пока подумаю, какой специалист может помочь несущей катастрофический бред голове из-за большого давления на подошвы тапочек.


Elektrolitr
0. Круговое вращение педалей считаю извращением, обсуждать которое никогда и нигде не намерен.
1. Шатуны будут холодными всегда, а вот голова иногда перегревается.
2. Использованное мною разложение сил как раз и является разложением «на параллельную и перпендикулярную касательной к окружности, описываемой педалью»


Alive, вот именно, что не работает, а должна была бы.

Riha, здрасьте и Вам. Я так понял, что Вы работаете детским логопедом. Перепортили уже всех детей и решили прививать здесь свои фефекты гечи? Сделайте одолжение. Если иных нельзя не слушать, так пусть, хоть говорят неразборчиво.

Уважаемые господа, имеющие место быть, разрозненные возражения по существу выглядят, на фоне 36-ти и более процентов кпд, смехотворными.

товарищи, как модератор предупреждаю - обсуждение привода - очень интересно и я презываю его продолжать, но переход на личности начинает выходить за рамки вежливой доброжелательности. Еще немного и примутся меры.

Korvet, а есть экспериментальный образец? было бы очень интересно взглянуть. какие технологические проблемы вам мешают и какие вопросы вы решаете в данный момент?

Так я ж и говорю, рассуждения были основаны на Вашей логике
Впрочем Вы не одиноки во вселенной : http://www.rupatent.com/auctiondetails.php?id=100367
Правда в данном случае гражданин нагадал для КШМ КПД 40% и даже видимо получил патент. Так что ваши 36% выглядят действительно

При чем здесь ДВС? ДВС имеет КПД 24% только в одном оптимальном режиме оборотов и нагрузки. На малонагруженных режимах, в условиях города и т.д., КПД ДВС уменьшается до 18-8%.
Карданный вал не обязательно должен быть на крестовине. Есть и другие варианты, допускающие большие углы.


Извращение - это считать что у человека всего одна мышца, которая страдает в борьбе с Cos и Sin.

_________________
Наружная реклама http://gnomik.uaprom.net/
Продам http://olx.ua/list/user/1qXCw/

Однако, куда девается та часть расходуемой человеком энергии, пропорциональной "полной силе", которая остаётся после "урезания" синусом? Что с Законом Сохранения Энергии?
И... снова, куда девается та часть энергии, остающуюся после "урезания"?


А остальные что — принудительно посажены?


Вообще-то я уже понял о чём Вы.

Только это не КПД. А если Вы имеете ввиду что-то вне принятой терминологии, то будьте любезны прежде, чем обижаться на таких "непонятливых" форумчан, внятно изъясняться.

Вот, это и есть ключевое место: здесь с Законом Сохранения всё Ок.


Да и помните, что вертикальные силы от ног велосипедиста — не более чем красивое допущение и упрощение. Про поршень, двигающийся в цилиндре, который фактически служит направляющей, это ещё можно сказать. И то, и то сомнительно... Может Вы не знаете что поршням и цилиндрам придают слегка эллиптическую форму? — в борьбе за реальный КПД, а НЕ тот который можно лишь иметь ввиду.

И не факт, что Ваша кинематика будет хорошо согласованной с био-кинематикой. Уж не говорю о том, что добавляется трение в направляющих... (Если с ним начинать бороться с помощью подшипников — поимеем доп. увеличение веса.) Да и взгляните на общий вес предлагаемой конструкции, который бедному велосипедисту придётся разгонять, затрачивая усилия. Плюс, это дополнительная нагрузка на оси колёс, а это опять-таки трение и, соответственно, дополнительные потери, того драгоценного реального КПД, а не того, который Вы подразумеваете. Ездить-то придётся на реальном велосипеде, а не подразумеваемом.

А технологичность конструкции? А материалоёмкость? А возрастающие с увеличением кол-ва элементов конструкции эксплуатационные расходы? Их тоже по-вашему будут покрывать велосипедистам из "бюджетных средств"?!

• Мне очень жаль Вам, Korvet, это сообщать, но проблему, которую Вы решаете своим изобретением, уже более элегантно (и с меньшим числом пар трения) решили использованием эллиптической звёздочки...

_________________
Сами понимаете, нужно гораздо детальней знать чего Вы хотите.
А Вам, чтобы знать чего Вы хотите — нужно знать что, вообще, можно хотеть...