Тема: Супер легкие ступицы и шины низкого давления для везде

[GEK]

Уважаемые коллеги-конструкторы! "Изобретаю" легкие шины и ступицы для легкого вездехода на мускульной тяге (возможна установка ДВС 40см3). Нужна ваша помощь.
Небольшое предисловие. Я занимаюсь конструированием велотехники и "живу" на сайте и форуме http://velomobile.org В нашей "секте" обсуждать такие вопросы можно только в порядке бреда в ветке форума "прожекты", да и специалистов-практиков нет. С моими идеями и их обсуждением предварительно можно ознакомиться здесь http://velomobile.org/forum/viewtopic.php?f=50&t=4853
В самом ближайшем времени "соберу мысли в кучу" и перенесу все свои идеи для обсуждения сюда, так как видение вопроса несколько изменилось после изучения вашего форума, на который я потратил выходные и об этом не жалею. У вас на форуме очень много интересного конструктива и хороших специалистов. Очень надеюсь, что мы будем взаимно полезны.

[s_smirnov]

Вот здесь прочитайте
http://www.pnevmohod.ru/forum/index.php?topic=314.0

[GEK]

Уже читал про ваши подвиги!
У меня как раз возникла идея сделать баллоны из легкой ткани, вот и забрел на ваш форум и перечитал все темы про шины и ступицы Много интересного и поучительного. Думаю, что вы зря отказались от использования баннерной ткани, так как баннер баннеру рознь: есть импортные очень даже морозостойкие и стоят копейки. Плотность хорошей ткани 500-650гр*м, что соотносится с той, на которой вы эксперементировали. Так как вес моего "самоката" планируется не более 100кг вместе с самокатчиком и его шмотками, то проблем быть не должно. Кстати, руки и голова у меня на месте, так что спроектировать шину на компе смогу, а потом отрисую выкройки на плоттере (прямо на ткани) вырежу и склею - баннер замечательно клеится "сапожным" клеем на основе полиуретана (клей для ПВХ не люблю). Но я бы на вашем месте не стал повторять из ПВХ форму "бублика"... Чуть позже нарисую и выложу что имею ввиду...

[s_smirnov]

Всю жизнь клею ПВХ "сапожным клеем на основе полиуретана" Клей 900-И называется, самый подходящий клей для ПВХ
Баннерная ткань понятие относительное, тоесть это материал из которого склеен баннер. Обычно баннеры клеют из самых дешёвых сортов ПВХ тканей. А в принципе и баннер и колёса можно клеить из чего угодно, я просто выбрал наиболее подходящий из доступных материалов.
У Вас другой выбор? Давайте уже конкретнее и подробнее.

По поводу суперлёгких ступиц ободов и дисков некоторая информация и опыт уже имеется.
Недавно делал кольцевые насадки для вентиляторов из алюминиевого сплава, в принципе те-же самые диски для лёгких колёс. Есть вариант выклеить из стеклопластика.

[GEK]

Я предлагаю вариант на рисунке: шина состоит из некоторого колличества независимых пневмотических сегментов, соединенных, либо не соединенных между собой в т.ч. воздуховодами. Сверху сегментов одет чехол с грунтозацепами. При наполнении сегментов воздухом они фиксируют чехол и обод. При проколе (разрыве) одного сегмента он либо легко заменяется на новый, либо воздуховоды на него и от него перекрываются и движение продолжается до места ремонта. При таком мизерном давлении возбуховодами могут служить трубки от капельниц, которые можно легко снять и одеть на штуцер пневмотического сегмента. Один сегмент я только что тупо склеил, потоптался по нему и остался доволен, но технических проблем при проектировании такого колеса будет хватать. Это всего лишь мое видение колеса низкого давления, которое для вас может быть уже пройденным этапом и ужасным бредом.

[s_smirnov]

Мысля похожая появлялась и у меня. Но не нашлось ответа на самый простой вопрос. Чем много камер (сегментов) лучше одной?
Чем хуже, понятно, больше вес и выше трудоёмкость изготовления (цена).
Главная проблема колеса всёже не с камерой, а с покрышкой.

[GEK]

Мысля похожая появлялась и у меня. Но не нашлось ответа на самый простой вопрос. Чем много камер (сегментов) лучше одной?
Чем хуже, понятно, больше вес и выше трудоёмкость изготовления (цена).
Главная проблема колеса всёже не с камерой, а с покрышкой.

У меня другое мнение: "бублик" - геометрически сложное изделие, естественно сложное и в точности изготовления и,  по мне, проще изготовить десяток простых небольших сегментов. Если посмотреть площадь материала по раскрою, то на "бублик" уйдет  больший кусок ткани, так как останется больше обрезков. Фактически, набор сегментов будет больше по массе процентов на 10, что при весе ваших вездеходов крайне ничтожно. Покрышку можно попробовать сделать из той же ткани ПВХ в виде ленты (на форме заморачиваться не буду, так как надо пробовать на практике). Ленту я бы покрыл слоем жидкого полиуретана (выпустить газ из баллона полиуретановой пены), потом слой абразива, слой клея, слой абразива. Думаю, что при использовании сегментированной камеры и абразива необходимость в наклейке шипов отпадет, но это вам, пневмоходчикам, виднее... Про достойнство сегментированной камеры в случае ремонта я писал. Так же в качестве шины можно использовать внешнюю часть камеры, а несколько слоев с образивом и полиуретаном защитят от ультрофиолета.
Теперь немного по дискам. В моем случае, стекловолокно не пойдет по причине большого веса и, даже аллюминиевые тазы не легкие... (понимаю, что вам, при весе вашей техники слышать это дико ) Углепластик обойдется дорого, так что решил дистанционно соединить 2 велосипедных обода и заспицевать на одну велосипедную втулку (у вас - ступица). Диаметр велосипедного колеса 29" = 622мм и думаю, что для внутреннего диаметра для полностью загруженного вездехода общим весом 100 кг (25-33кг/колесо) этого вполне достаточно.

[s_smirnov]

У меня другое мнение: "бублик" - геометрически сложное изделие, естественно сложное и в точности изготовления и,  по мне, проще изготовить десяток простых небольших сегментов. ...

Насчёт простоты и сложности мнение специалистов по склейке ПВХ прямо противоположное. Если не верите, попробуйте!
Про жидкий полиуретан хотелось-бы подробностей. Почему Вы считаете что в баллончике то что Вам нужно??? Пробовали?

Насчёт веса нашей техники прикола не оценил.  Попробуйте сделать что-нибудь полегче.

[GEK]

Насчёт простоты и сложности мнение специалистов по склейке ПВХ прямо противоположное. Если не верите, попробуйте!
Про жидкий полиуретан хотелось-бы подробностей. Почему Вы считаете что в баллончике то что Вам нужно??? Пробовали?
Насчёт веса нашей техники прикола не оценил.  Попробуйте сделать что-нибудь полегче.

1. Геометрически сложное изделие сложнее спроектировать, вычертить и чем больше длинна шва, тем больше погрешность при склейке. Уже писал, что склеил, накачал и даже попрыгал на нем, пытаясь раздавить.
2. Сейчас открыл баночку, в которую сливал полиуретан из баллона, предварительно выпустив газ. Полиуретан в банке высох. Разболбал банку молотком и уверен, что это практически тот же листовой полиуретан. Проверить версию о применимости полностью можно только нанеся на колесо и пройдя испытания....
3. Я уже писал, что это вес вездехода вместе с вездеходчиком и его шмотками планируется в районе 100кг. Если добавить двигатель 2л.с. с трансмиссией, то это еще плюс 7-10кг. Тут конечно стоит вопрос, а будет ли мой вездеход в отличии от ваших ездить? Поживем - увидим

[s_smirnov]

Раскрой камеры состоит из 2-х конусов и 2-х цилиндров. Все погрешности камеры легко прячутся в покрышке.

Кстати, Вы видели клип с 4-х колёсным сверхлёгким вездеходом?

[Витим]

Хотя бы минимальный расчет шин и ступиц есть?*

[admin]

Уже писал, что склеил, накачал и даже попрыгал на нем, пытаясь раздавить.

А фотографию в студию забыли? Очень интересно глянуть!

[GEK]

Подготовил предложения по конструированию легких ступиц, а так же мысли о том как объединить достоинства шин высокого и низкого давления. В принципе, с этого и надо было начинать тему... Кстати, видео легкого четврехколесного вездехода нашел и немного посмотрел (и-нет очень "тормозной"). Как понял, там использованы 2 объединенных велоколеса в ступице и шины из ПВХ, так что я тут не первый изобретатель. Фото сегмента шины из ПВХ пока выложить не могу - побаловался и выкинул. Скоро буду клеить приближенный к оригинальному; покажу обязательно.
Небольшое рассуждение о шинах низкого и высокого давления: Шины низкого давления хороши для мягкого грунта, снега и воды, а вот для езды по твердому грунту затрачивается неоправданно много энергии. При использовании мощного ДВС это не сильно ощущается, но в случае использования велопривода средняя мощность всего 200Вт и, даже, при использовании двигателя рабочим объемом 50 см3 сильное сопротивление качению колес будет довольно ощутимым. Путь до бездорожья обычно лежит по хорошим дорогам. На велосипеде я могу проехать за день 150 - 200км, а вот на шинах низкого давления по тем же дорогам, допустим, до озера, и 15 км очень много.. Вот и появилась идея спроектировать гибридное колесо, где либо одновременно будут присутствовать шины как высокого так и низкого давлени, либо шина низкого давления будет съемной, складной.
На рис. 1 стандартное велоколесо, к которому по бокам закреплены 2 шины низкого давления. При движении по твердому грунту будет работать велошина, а в мягком грунте, снеге, воде велошиа "провалится" и почти не будет создавать сопротивление движению; вся нагрузка ляжет на шины низкого давления. Шины низкого давления могут быть легкосъемными, чтобы не создавать излишнее аэродинамическое сопротивление. Малый диаметр шин низкого давления (примерно 620 -640) компенсируется их шириной. (не уверен, что ширины будет достаточно)
На конструктиве этой идеи я пока не заморачивался, однако твердо уверен, что все возникшие вопросы решаемы.
На рис. 2. два стандартных велообода заспицованы на одну веловтулку и соединены между собой. Если не ошибаюсь, то на видио по сути такой вариант. Шина низкого давления может быть снята, либо "запакована" между двумя велосипедными. Недостаток - лишняя велошина на колесе, которая может быть полезна при движении по песку, а в остальном - лишний вес и сопротивление качению.
На рис. 3 усовершенствованный вариант 2. Велошина одна и она на большом ободе. Малый обод является вспомогательным и предназначен для крепления шины низкого давления.
По поводу расчетов: велосипедное колесо (нормального качества) выдерживает кратковременные нагрузки до 400кг, так что о прочности схемы ступицы на велоободах и спицах я даже заморачиваться не собираюсь, так как в любом случае реальную прочность могут выявить только испытания.
В вопросе эксплуатации колес низкого давления я лох, так что прошу советов и рекомендаций у практиков.

[s_smirnov]

Подготовил предложения по конструированию легких ступиц, а так же мысли о том как объединить достоинства шин высокого и низкого давления. В принципе, с этого и надо было начинать тему...
...
В вопросе эксплуатации колес низкого давления я лох, так что прошу советов и рекомендаций у практиков.

Рекомендую начать с того, что сделать хоть что нибудь.
У нас так принято.

[GEK]

Подготовил предложения по конструированию легких ступиц, а так же мысли о том как объединить достоинства шин высокого и низкого давления. В принципе, с этого и надо было начинать тему...
...
В вопросе эксплуатации колес низкого давления я лох, так что прошу советов и рекомендаций у практиков.

Рекомендую начать с того, что сделать хоть что нибудь.
У нас так принято.

Спасибо за совет;  за вас несомненно рад, но я лучше сперва подумаю и посоветуюсь, а потом уже начну делать .

[Вова механик]

можно еще сюда посмотреть
http://www.pnevmohod.ru/node/208

[s_smirnov]

...
Спасибо за совет;  за вас несомненно рад...

А я то при чём?
Вы хотя-бы сформулируйте чего желать изволите. А уж потом за советами...

[GEK]

...
Спасибо за совет;  за вас несомненно рад...

А я то при чём?
Вы хотя-бы сформулируйте чего желать изволите. А уж потом за советами...

Формулирую кратко и точно: нужно легкое (гибридное) колесо, состоящее из шин низкого и высокого давления одновременно, либо конструкция, позволяющая быструю и легкую смену шин низкого и высокого давления.
Ссылку на велосипеды смотрел: это не то. Во первых, значительный вес всей конструкции, а во вторых очень большая энергозатратность при движении не по песку, а по твердому грунту в сравнении с обыкновенным велосипедом. По собственному опыту знаю, что для песка достаточно велошин 26*3,0... Может не так хорошо, как на шинах низкого давления, за то по твердому грунту нет проблем.

[s_smirnov]

Формулирую кратко и точно:
...

Теперь пожалуйста тоже самое, но в количественном выражении. С цифрами. Чтобы было понятно о чём мечтать.
А уж потом, общими усилиями, попробуем сблизить мечты с реальностью.

[Николай Васильевич]

Уважаемые коллеги-конструкторы! "Изобретаю" легкие шины и ступицы для легкого вездехода на мускульной тяге (возможна установка ДВС 40см3).

Я такое вижу: Диагональную шину,типа от Газ 66 ободрать до двух слоев,оставив две продольные реборды мм  10 высоты и ширины. Одеть на диск "беличье колесо"и камеру туда от уазика. Вес кг 15-20 должен выйти. Ездить на перекачаных придется,зато по асфальту на двух ребордах лучше чем на велике...