Промвал. Зачем он нужен и технологии изготовления.

[wagner]

Промвалом у конструкторов мопедов называется агрегат, установленный между двигателем и ведущим колесом.

Промвал предназначен либо для увеличения передаточного числа, либо для перемещения цепи в обход элементов рамы, которые мешают расположению привода. Часто промвал используют для переноса цепи или ремня на правую или левую сторону ведущего колеса.

Промвал бывает цепной, в этом случае направление вращения вала двигателя не изменяется, либо шестерёнчатым, во втором случае направление вращения изменяется на противоположное.
Существуют ременные приводы через промвал, они тоже не изменяют вращение. Есть комбинированные системы ремень-цепь, шестерёнка-цепь, клиновой ремень-зубчатый ремень.

Промвал может быть выполнен в виде коробки скоростей.

В этой теме мы рассматриваем конкретные конструкции и предлагаем новые.

[wagner]

Промвал в виде фрикциона. Помогает решить сразу две задачи.

1. Мотор устанавливается строго по центру

2. Можно подобрать передаточное число, оптимальное для диаметра фрикционного ролика. Появляется возможность использовать фрикционные ролики большего диаметра.

Конструктив такого промвала может быть в виде вращения оси  в подшипниках, либо в виде вращения фрикциона на подшипниках при неподвижной оси.
В первом случае приводной шкив можно располагать с внешней стороны и не завязывать его на фрикцион. Во втором случае фрикцион должен быть жёстко привязан к ведомому шкиву.

Вариант с вращением оси в подшипниках. Под каждый подшипник изготовлен фланец с крепёжными отверстиями.









Варианты с неподвижной осью, подшипники во втулках фрикциона.











Для мотовелосипеда оптимально использовать оси диаметром 12-16 мм и подшипники 201,202. Весьма удобно в качестве промвала использовать веловтулки.

[wagner]

Промвал в трансмиссии шестерёнки-цепь-цепь, в виде коробки скоростей.



Как видите, в этом варианте, на триммерном моторе установлен редуктор 1/5 шестерёнчатого типа. Значит вал ведущей звёздочки изменил направление вращения и мотопривод приходится располагать справа.

Промвал выполняет три функции:

1. Позволяет установить мотор с редуктором по центру

2. За счёт двух цепей и комбинации звёзд подобрать передаточное число

3. Использовать три скорости планетарной втулки.

Используются неподвижная ось и подшипники во втулке.

[wagner]

В рамках этой темы можно рассмотреть готовые редукторы, которые по сути тоже являются промвалами между коленчатым валом и ведущим колесом. Но в этом случае цели несколько иные. Тут в первую очередь необходимо снизить угловую скорость и увеличить момент силы.

Цепные редукторы,  бывают трёх типов:

1. Однорядная цепь 1\3
2. Двухрядная цепь 1/3,17
3. Комбинированная цепная передача с парой шестерён. 1/15

Первые два варианта сохраняют направление вращения, третий вариант изменяет.

На фото цепной редуктор с двухрядной цепью. 1/3,17





А это редуктор с однорядной цепью. 1/3



Устройство редуктора с промвалом достаточно простое. Момент поступает от колокола на ведущую звёздочку.
От ведущей звёздочки момент передаётся на ведомую, с помощью мелкозвенчатой цепи. На валу ведомой звезды редуктора расположена ведущая звёздочка главной цепной передачи.

[wagner]

С чего начинать проектирование промвала? Для начала надо определить какое передаточное число трансмиссии вам необходимо.

Допустим у вас прогулочный мотовелосипед, максималка 40 км в час и иногда желательно таскать тачку с грузом.

40 км в час или 40 000 метров в час мы делим на длину окружности колеса. Допустим у нас Стелс Пилот с двадцатыми колёсами. Это 1,57 длинна окружности.
40 000 метров/ 1,57 метра/60 (часы в минуты)=425 об в мин частота вращения колеса, при скорости 40 км в час.

Теперь мы определяем обороты мотора при крейсерской скорости. Исходя из типа двигателя, опыта и данных инструкции по эксплуатации.
Допустим у нас данные на 7000 об в мин.
Значит для получения общего передаточного числа необходимо 7000/425=16,5

1\16,5 будет считаться ориентиром. Но в нашем случае помимо катания необходимо иногда таскать тачку. Поэтому мы взываем к опыту по конструированию предыдущих конструкций.

1\40 это предел тяги для велосипеда, далее обрываются спицы, копает колесо и на склоне мотовел опрокидывается назад.
1\20 это движение с тачкой и 100 кг при старте с педалями
1\12 это предел поддерживаемого мотором движения (мощность 1,5 л,с)

Немного жертвуем максимальной скоростью и выбираем 1/20.

Теперь пытаемся обеспечить эти самые 1/20. Начинаем с прямого привода. Диаметр ведомого шкива ограничивается размером обода (считать надо по канавке для спиц) Диаметр ведущего шкива  ограничивается характеристиками самого ремня. Для клинового ремня 10 мм это 30 мм диаметра.
400 мм ободного шкива делим на 30 мм ведущего и получаем 1\13.   400/20=20 мм.  20 ммм ведущего шкива подходит только для поликлиновых ремней.

В случае с тасканием тачки поликлиновый ремень менее предпочтителен чем цепь. Проскальзывание либо обрыв ремня.
Так мы и подошли к промвалу.



Промвал позволит использовать комбинированную передачу клиновой ремень-цепь. Поэтому мы начинаем изготавливать ведомый шкив большого диаметра. Если 30 мм наименьший радиус шкива для клиновой передачи, а цепную передачу мы обеспечиваем звёздами 8/46
Или 1/6...

Считаем  20/6=3,3  Значит 30 мм*3.3=100 мм диаметр ведомого шкива промвала.  Но у нас заготовка позволяет точить 150 мм. Есть резон увеличить диаметр ведущего шкива. Меньше перегиб ремня, лучше зацепление.





Корпус промвала состоит из основы с двумя подшипниками, оси и креплениями шкива и ведущей звезды цепной передачи.





Ведомый шкив закрепляется на стальном фланце тремя болтами М6. Стальной фланец позволяет использовать конус и шпоночую контровку. Сталь по стали надёжнее, чем сплав алюминия по стали. Сразу изготовить стальную звёздочку не позволяет её вес. Это несколько килограммов. Фланец позволит заменять ведущие шкивы для изменения передаточного числа.



Крепление корпуса промвала осуществляется с помощью плавающей шайбы к подрамнику. Это позволяет изменять натяжение ремня.

[wagner]

На сегодня тема о промвалах завершена. Можете идти на перемену.

Домашнее задание:

1. Рассчитать требуемое передаточное число для мотовелосипеда с колёсами 26 дюймов, мотор Хонда 35. Вариант для движения со скоростью 60 км в час.

2. Предложите свой вариант трансмиссии для пневмохода с колёсами 28 дюймов для движения по снежной целине глубиной 0,3 метра.

Контрольные вопросы:

1. Для чего нужен промвал фрикционному приводу, почему нельзя передать момент с коленвала непосредственно на фрикцион?

2. Почему для алюминиевого шкива используют стальной фланец?

3. Почему цепной редуктор устанавливают слева, а шестерёнчатый справа?

4. Можно ли вычислить передаточное число делением диаметра большего шкива на диаметр меньшего? Или надо делить длинны окружностей? Как правильнее?

[строитель]

Отлично!! А теперь вопросы: Цитата:,,едомый шкив закрепляется на стальном фланце тремя болтами М6. Стальной фланец позволяет использовать конус и шпоночую контровку.,, Я так пон6имаю что вы использовали готовые заготовки для стального фланца с шпоночной контровкой и непосредственно вал с уже пробитым пазом для шпонки? Если да то в каких узлах они используються чтобы их можно было приобрести? 

[SOK]

а цепную передачу мы обеспечиваем звёздами 8/46
Или 1/6...

Точнее 1/5,75.

Использование звездочки на 10 зубов учтено?

[wagner]

8/48 1/6. Дедушка старый, ничего не помнит. Путает карбюраторы К34 и К35.

[wagner]

Отлично!! А теперь вопросы: Цитата:,,едомый шкив закрепляется на стальном фланце тремя болтами М6. Стальной фланец позволяет использовать конус и шпоночую контровку.,, Я так пон6имаю что вы использовали готовые заготовки для стального фланца с шпоночной контровкой и непосредственно вал с уже пробитым пазом для шпонки? Если да то в каких узлах они используються чтобы их можно было приобрести? 

Сам дедушка всё точил, сам. А шпоночный паз делается засверливанием под круглый штифт. Нету ничего готового.
В вашем случае опять работает принцип неправильной постановки вопроса. Вам надо ехать или вам надо изготовить промвал?

Если вам надо ехать. У вас некое шасси с колёсами от скутера. Это 1,28 метра длинна окружности. Мотор Хонда 35 4Т.

Почему не использовать шестерёнчатый самокатный редуктор 1/5 и звёзды 8/48?  Это аж 1/30 передаточного числа, что позволяет его уменьшать, используя удобные звёзды. К примеру дешкина звезда на 10 и дешкина звезда на 41 это 5*4,1=20,5. Я бы остановился именно на таком передаточном числе.

Хорошо, допустим вы люто ненавидите готовые редукторы. А чем вам не нравится веловтулка ?
Смотрите какая няшка, грязезащита есть, крепление для шкива есть, винтами в отверстия для спиц крепим звезду.



А вот ещё более удачный вариант. С одной стороны фривил со звездой, с другой шкив.



http://www.velosklad.ru/velosipedy-parts/info/2121/

То есть фривил или даже кассету вы купите спокойно, втулку то же. Шкив от стиральной машины можно поискать. И всё, не надо станков и специалистов. Дома с помощью тисков дрели неспешно соберёте.

[строитель]

Со втулкой класная идея!! На фриыоле получиться большее количиство зубьев, значит чтобы добиться нужного передаточного отношения надо увеличить диаметр ведомого щкива?

[wagner]

Одинарный фривил это, как правило, 18 зубьев. Кассеты с резьбой это 14 зубьев малая звезда. Если брать веловтулку заднюю со встроенным фривилом, то там кассеты с минимальной звездой 11 зубьев. Можно даже найти набор с одной звездой и проставками.

Есть звёзды с резьбой без фривила. 12 зубьев минимум.

 http://www.exbikes.ru/index.php?route=product/product&path=60_78&product_id=207

Допустим у нас 1/20 требуется. Доступные звёзды 18 на фривиле и 48 на колесе.  1/2.7 на звёздах  На шкивах должно быть 1/11  30 мм ведущий шкив и 330 ведомый.
В варианте кассеты 11 зубьев 4,36 передаточное число  цепи, значит 4,6 понижают шкивы, это 30 мм на 138 мм

[строитель]

Спасибо! А как выглядит:...Можно даже найти набор с одной звездой и проставками.... ?

[wagner]

Ну как бы есть два вида установки кассет для перекидывателя. Первый вид считается колхозно-лоховским и презирается настоящими велосипедистами. Это когда фривил встроен в кассету и прикручивается к веловтулке.

Второй способ более продвинут и мажорист. Это когда фривил уже встроен во втулку и на шлицы фривила одевается либо кассета, либо наборные звёзды с проставками. И тут есть совсем крутая фишка. Можно не только самому комплектовать кассету, но и позиционировать звёзды, менять их количество и даже оставить одну звезду.

Вот та самая продвинутая втулка. Есть другие варианты, но эта как бы относительно дёшево и качественно



http://www.velosklad.ru/velosipedy-parts/info/1815/

А это синглспидный комплект под эту втулку.



http://jumpinbikes.ru/?p=115

Кассеты можно поискать тут:

http://www.velosklad.ru/velosipedy-parts/catalog/kassetyi/?p=1

Точнее по модификациям, способе монтажа и сборке-разборке могли бы рассказать более сведущие пользователи нашего форума.
В частности Педро де Пакас и Симс.

[wagner]

Для вашего случая наверное лучше купить вот такой тип втулки, там шкив проще крепить.



http://www.velosklad.ru/velosipedy-parts/info/1811/