quinta-feira, 22 de outubro de 2015
domingo, 18 de outubro de 2015
Hydrostatic transmission
Hydrostatic transmission
Hydrostatic transmission was yet another idea that was abandoned. As early as1908, Louis Renault had proposed just such a system. The idea is relatively simple; the engine drives a pump which sends fluid under pressure to four hydraulic pumps in each wheel hub. There is no need for different gear ratios and transmission is therefore continuous, the clutch being dispensed with also. Furthermore there was no need for a separate braking system. Magès and his colleagues worked on this project for twenty eight years and some thirty prototypes were fitted with the system (2 CVs, GSs and a CX) between 1958 and 1973 and covered a total distance of 1 130 000 km. However there were major problems with noise and when Peugeot took control in 1974, the project was killed off. Hydrostatic transmissions are used in vehicles such as forklift trucks and some specialist earth moving vehicles.
- via www.citroenet.org.uk
quinta-feira, 15 de outubro de 2015
Projeto da HOOTON TRYKES
Projeto muito bom para a tração direta. Utiliza motores hidráulicos diretamente nas rodas, sem a redução.
O projeto é do empresahootontrykes@gmail.com
Motor hidráulico:
Acelerador hidráulico: Válvula hidráulica pra pedal de freno
Ré:
No projeto é utilizado motor CC no sistema hidráulico. É só trocar por um CA.
Muito bom!
Com relação ao motor CC, existe uma única vantagem sobre o motor CA. É o controlador.
No controlador CC basta um transistor, um diodo e um PWM. No CA serão seis transitores, seis diodos, um PWM, um circuito de segurança pra não acionar dois transistores do mesmo “braço" e sensor de rotação para se ter torque. (pra se elevar o torque, não potência)
De resto só desvantagens. Mais caro, mais manutenção, necessita importação(pesado), sem peças de reposição aqui no Brasil e gasta muito mais energia pelo mesmo torque gerado e não atinge uma rotação alta como o CA.
E no seu projeto ainda tem um detalhe: Você vai acionar um sistema hidráulico. No meu entendimento sobre sistemas hidráulicos precisamos pressurizar a linha entre um máximo e um mínimo. O conjunto bomba hidráulica/motor fica o tempo todo ligado sem a necessidade de ajuste de rotação. Nesta situação onde não se necessita o controle da aceleração, basta ligar o motor e deixar ele chegar na rotação nominal. Não precisa de nenhum controle pra isso. Então o motor CA se adapta muito bem nesta situação.
E outro detalhe no seu projeto você especifica um motor de 60HP. E isso é potência e não torque. É simples elevar a potência de um pequeno motor CA (pra acionar uma bomba hidráulica então? Muito fácil). Num CC é impossível fazer isso.
Mas é claro que se estamos falando de um veículo e a energia elétrica virá de baterias, então não se tem trifásico e sim CC. Então por conta dos produtos que se encontra no mercado se opta por um CC.
O que temos hoje no mercado brasileiro para acionamento de um motor CA são inversores industriais que funcionam no mínimo em 220vca ou 250vcc. Portanto o sistema de baterias teria que ter a mínima tensão de 250vcc.
Isso é desvantagem? Acredito que não. Pois com mais tensão, menos corrente e a potência do seu banco de baterias ficaria a mesma.
Mas como devemos fazer o que sabemos e copiar o que não conhecemos. Vou manter a minha linha de raciocínio no CA e começar a ler um pouco mais sobre os motores hidráulicos.
Já andei rabiscando uns cálculos sobre tração direta. Motores CA diretamente acoplados às rodas dianteiras através das homocinéticas. http://acionamentodireto.blogspot.com.br
A dificuldade encontrada foi o tamanho/torque do motor elétrico necessário para partir o veículo do zero rpm. Não tem motor elétrico pequeno e forte o suficiente no mercado. É necessário o uso de redutoras.
Mas este motor hidráulico é suficientemente pequeno e forte pra dar continuidade ao meu projeto de tração direta. E por ter acionamento hidráulico, existe a facilidade no posicionamento dos motores por causa das mangueiras hidráulicas.
Muito bom o controle hidráulico da ré e da aceleração.
O projeto é do empresahootontrykes@gmail.com
Motor hidráulico:
Acelerador hidráulico: Válvula hidráulica pra pedal de freno
Ré:
Muito bom!
Com relação ao motor CC, existe uma única vantagem sobre o motor CA. É o controlador.
No controlador CC basta um transistor, um diodo e um PWM. No CA serão seis transitores, seis diodos, um PWM, um circuito de segurança pra não acionar dois transistores do mesmo “braço" e sensor de rotação para se ter torque. (pra se elevar o torque, não potência)
De resto só desvantagens. Mais caro, mais manutenção, necessita importação(pesado), sem peças de reposição aqui no Brasil e gasta muito mais energia pelo mesmo torque gerado e não atinge uma rotação alta como o CA.
E no seu projeto ainda tem um detalhe: Você vai acionar um sistema hidráulico. No meu entendimento sobre sistemas hidráulicos precisamos pressurizar a linha entre um máximo e um mínimo. O conjunto bomba hidráulica/motor fica o tempo todo ligado sem a necessidade de ajuste de rotação. Nesta situação onde não se necessita o controle da aceleração, basta ligar o motor e deixar ele chegar na rotação nominal. Não precisa de nenhum controle pra isso. Então o motor CA se adapta muito bem nesta situação.
E outro detalhe no seu projeto você especifica um motor de 60HP. E isso é potência e não torque. É simples elevar a potência de um pequeno motor CA (pra acionar uma bomba hidráulica então? Muito fácil). Num CC é impossível fazer isso.
Mas é claro que se estamos falando de um veículo e a energia elétrica virá de baterias, então não se tem trifásico e sim CC. Então por conta dos produtos que se encontra no mercado se opta por um CC.
O que temos hoje no mercado brasileiro para acionamento de um motor CA são inversores industriais que funcionam no mínimo em 220vca ou 250vcc. Portanto o sistema de baterias teria que ter a mínima tensão de 250vcc.
Isso é desvantagem? Acredito que não. Pois com mais tensão, menos corrente e a potência do seu banco de baterias ficaria a mesma.
Mas como devemos fazer o que sabemos e copiar o que não conhecemos. Vou manter a minha linha de raciocínio no CA e começar a ler um pouco mais sobre os motores hidráulicos.
Já andei rabiscando uns cálculos sobre tração direta. Motores CA diretamente acoplados às rodas dianteiras através das homocinéticas. http://acionamentodireto.blogspot.com.br
A dificuldade encontrada foi o tamanho/torque do motor elétrico necessário para partir o veículo do zero rpm. Não tem motor elétrico pequeno e forte o suficiente no mercado. É necessário o uso de redutoras.
Mas este motor hidráulico é suficientemente pequeno e forte pra dar continuidade ao meu projeto de tração direta. E por ter acionamento hidráulico, existe a facilidade no posicionamento dos motores por causa das mangueiras hidráulicas.
Muito bom o controle hidráulico da ré e da aceleração.
terça-feira, 2 de junho de 2015
Conjugado x força de resistência ao rolamento
Existem 5 forças que se opõem ao movimento do veículo:
De todas as forças acima que precisam ser vencidas para que o automóvel comece a se locomover, a principal é a força de rolamento.
Como as rodas do automóvel estão acopladas DIRETAMENTE ao eixo do motor, o motor precisa vencer esta força de rolamento para começar a girar seu eixo e o automóvel começar a se mover.
O automóvel começa a se mover no mesmo instante que o eixo do motor começa a girar e isto acontece no instante em que ainda não existe rotação no eixo do motor, no instante em que ainda não existe potência produzindo trabalho, no instante em que a corrente elétrica começa a circular pelos enrolamentos do estator, no instante em que o estator começa a produzir o campo girante, no instante em que o campo girante começa a induzir corrente no rotor, que se encontra parado, enfim, no instante ZERO.
Neste momento inicial, a única força que existe para vencer a força de rolamento que se opõe ao movimento é o conjugado de partida.
Existe então a necessidade de mensurar a força de rolamento contrária ao movimento para então calcular o conjugado de partida necessário.
Onde N é a força peso, considerando o veículo em solo nivelado. Força normal
Pode-se ter o valor exato da força resultante medindo a força necessária para começar o movimento usando uma balança de peixeiro amarrada ao parachoque. A força necessária será medida pela balança. A medida é normalizada para a força peso. Então multiplica-se o valor encontrado por 10. Que é a aceleração da gravidade e terá a força peso em Newton[N].
Amarrando a balança no carro e puxando, no momento que o carro andar, o valor encontrado deverá ser multiplicado por 10 e será encontrado a força resultante para se movimentar o veículo.
Esta Fr(força de rolagem) é multiplicada pelo raio da roda para se obter o conjugado necessário que o motor deverá superar para se iniciar o movimento.
O conjugado é o esforço necessário para girar o eixo do motor e vencer a Fr.
Esta situação é bem explicada no exemplo para levantar um balde em poço:
A força F que precisa ser aplicada à manivela depende do comprimento E da manivela. Quanto maior a manivela, menor será a força aplicada.
Se dobrar o tamanho da manivela, a força aplicada será diminuída pela metade.
Na figura, o balde pesa 20N e o diâmetro do tambor é 0,20m, a corda transmitirá uma força de 20N na superfície do tambor, isto é, a 0,10m do centro do eixo. Para contrabalancear esta força, precisa de 10N na manivela, se o comprimento E for de 0,20m. Se E for o dobro, isto é, 0,40m, a força F será a metade, ou seja 5N.
Então, para medir o “esforço” necessário para girar o eixo não basta definir a força empregada: é preciso também dizer a que distância do eixo a força é aplicada. O “esforço” é medido pelo conjugado que é o produto da força pela distância, F x E.
No exemplo, o conjugado vale:
C = 20N x 0,10m = 10N x 0,20m = 5N x 0,40m = 2,0Nm
Com o acionamento direto, não existe reduções que possam aumentar o torque de partida.
Portanto é necessário que os motores de indução sejam capazes de desenvolver o conjugado de partida diretamente nas rodas.
Segue tabela de conjugados necessários para algumas massas e algumas rodas.
O conjugado necessário para a massa em destaque é 9kgfm.
A configuração de acionamento direto exige o uso de dois motores. Então o conjugado de partida é dividido entre os dois motores.
Cp1 = 4,5kgfm Cp2 = 4,5kgfm
- Força de inércia, depende da massa do veículo e da variação da velocidade do veículo;
- Força gravitacional, depende da inclinação do terreno e da massa do veículo;
- Força aerodinâmica, depende da velocidade do vento e da velocidade e forma do veículo;
- Força de atrito das peças internas rotativas;
- Força de resistência ao rolamento.
De todas as forças acima que precisam ser vencidas para que o automóvel comece a se locomover, a principal é a força de rolamento.
Como as rodas do automóvel estão acopladas DIRETAMENTE ao eixo do motor, o motor precisa vencer esta força de rolamento para começar a girar seu eixo e o automóvel começar a se mover.
O automóvel começa a se mover no mesmo instante que o eixo do motor começa a girar e isto acontece no instante em que ainda não existe rotação no eixo do motor, no instante em que ainda não existe potência produzindo trabalho, no instante em que a corrente elétrica começa a circular pelos enrolamentos do estator, no instante em que o estator começa a produzir o campo girante, no instante em que o campo girante começa a induzir corrente no rotor, que se encontra parado, enfim, no instante ZERO.
Neste momento inicial, a única força que existe para vencer a força de rolamento que se opõe ao movimento é o conjugado de partida.
Existe então a necessidade de mensurar a força de rolamento contrária ao movimento para então calcular o conjugado de partida necessário.
- Força de resistência ao rolamento:
Fr(Força da rolagem) = (N) * (μ=0,015)
Pode-se ter o valor exato da força resultante medindo a força necessária para começar o movimento usando uma balança de peixeiro amarrada ao parachoque. A força necessária será medida pela balança. A medida é normalizada para a força peso. Então multiplica-se o valor encontrado por 10. Que é a aceleração da gravidade e terá a força peso em Newton[N].
Amarrando a balança no carro e puxando, no momento que o carro andar, o valor encontrado deverá ser multiplicado por 10 e será encontrado a força resultante para se movimentar o veículo.
Esta Fr(força de rolagem) é multiplicada pelo raio da roda para se obter o conjugado necessário que o motor deverá superar para se iniciar o movimento.
O conjugado é o esforço necessário para girar o eixo do motor e vencer a Fr.
Esta situação é bem explicada no exemplo para levantar um balde em poço:
A força F que precisa ser aplicada à manivela depende do comprimento E da manivela. Quanto maior a manivela, menor será a força aplicada.
Se dobrar o tamanho da manivela, a força aplicada será diminuída pela metade.
Na figura, o balde pesa 20N e o diâmetro do tambor é 0,20m, a corda transmitirá uma força de 20N na superfície do tambor, isto é, a 0,10m do centro do eixo. Para contrabalancear esta força, precisa de 10N na manivela, se o comprimento E for de 0,20m. Se E for o dobro, isto é, 0,40m, a força F será a metade, ou seja 5N.
Então, para medir o “esforço” necessário para girar o eixo não basta definir a força empregada: é preciso também dizer a que distância do eixo a força é aplicada. O “esforço” é medido pelo conjugado que é o produto da força pela distância, F x E.
No exemplo, o conjugado vale:
C = 20N x 0,10m = 10N x 0,20m = 5N x 0,40m = 2,0Nm
C = F . E (N.m)
Com o acionamento direto, não existe reduções que possam aumentar o torque de partida.
Portanto é necessário que os motores de indução sejam capazes de desenvolver o conjugado de partida diretamente nas rodas.
Segue tabela de conjugados necessários para algumas massas e algumas rodas.
O conjugado necessário para a massa em destaque é 9kgfm.
A configuração de acionamento direto exige o uso de dois motores. Então o conjugado de partida é dividido entre os dois motores.
Cp1 = 4,5kgfm Cp2 = 4,5kgfm
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