Jei jau nusprendžiau eiti šiuo keliu, tai nebegaliu pasinaudoti originalioje pavaroje prie rato esančio 7,3:1 reduktoriaus. Dėl to, prieš projektuojant pakabą visų pirma reikėtų nuspręsti ką gi daryti su redukcija. Tokio dydžio el. varikliui optimalios apsukos yra maždaug 10-15k aps/min. Tarkime norėčiau, kad esant 10k aps/min. variklio apsukoms ratas suktųsi 100 km/h greičiu. Mopedo ratlankio aukštis yra 13″, o padangos dydis “140/60-13”, taigi bendras rato aukštis yra: D = 13*2,54+140*0,6*2 = 50 cm = 0,5 m. Iš čia gauname, kad rato ilgis p = π*D = 1,565 m, greitis m/s v = 100*1000/(60*60) = 27,8 m/s, o rato sukimosi dažnis f = 17,75 aps/s = 1065 aps/min. Taigi gauname, kad  perdavimo koeficientas yra 10000:1065 arba, suapvalinus, 9,4:1.

Idėja

Namų sąlygomis gaminant reduktorių, ypač dirbant su tokiomis galiomis, dantračių naudojimas yra praktiškai neįmanomas, todėl vienintelis kelias – diržinė pavara. Deja, bet redukcija 9,4:1 yra labai didelė, taigi su vienu diržu čia neprasisuksiu: jei varančiojo skriemulio diametras bus 5 cm, tai varomojo bus net 47 cm, kai rato aukštis tėra vos 50 cm. Toks skriemulys ne tik kad vilktųsi palei pat žemę, bet jo ir nusipirkti nepavyks. Dėl to teks daryti dviejų pakopų reduktorių… Tarkime iš variklio pusės daryti 3,76:1 redukciją, o iš rato – 2,5:1. Iš variklio pusės (pirmos pakopos reduktoriaus) galima daryti didesnę redukciją ir sudėti mažesnius skriemulius, nes čia sukimo momentas bus 2,5 karto mažesnis nei rato. Dėl tos pačios priežasties galima dėti ir siauresnį bei plonesnį diržą. Pirmosios reduktoriaus pakopos apsukos taip pat yra 2,5 karto didesnės nei antrosios, taigi čia būtų pravartu dėti mažesnio žingsnio diržą. Žinoma antrosios pakopos reduktoriaus skriemuliai būtų gerokai didesni, diržas stambesnis. Manau reduktorius galėtų atrodyti maždaug taip:

Aišku dar reikia sudėti įtempėjus, bet kol kas viskas atrodo gražiai. Šiek tiek vėliau peržiūrėsiu kokius tiksliai skriemulius ir diržus siūlo SKF ir išrinksiu tinkamus (jei tokių bus).

Skaičiavimai

Dabar būtų visai įdomu sužinoti kokios jėgos veiks diržus. Tarkime, kad pikinė variklio galia yra 20 kW, o ji išvystoma esant maždaug pusei maksimalių apsukų (taip jau yra elektros varikliuose), taigi gauname, kad rato sukimo momentas yra: M = P/2πf = 20000/(2π*17,75/2) = 360 Nm. Tai jėga niutonais, kuria būtų veikiamas diržas, jei skriemulio spindulys būtų 1 metras. Tarkime, kad ratą sukančio skriemulio spindulys yra 10 cm, taigi, diržo įtempimo jėga F = M/r = 360/0,1 = 3600 N. Kad būtų lengviau įsivaizduoti kokia tai jėga, įsivaizduokite ant diržo pakabintą 370 kg svorį. Kad atlaikytų tokią jėgą, diržas turėtų būti gana masyvus. Tarkime, kad pasirinkome diržą, kurio dantų žingsnis yra 16 mm. Tokiu atveju varantysis antrosios pakopos skriemulys turės  tik 16 dantų, o tai reiškia, kad kad diržas bus sukibęs su 8-9 dantimis (kai bus uždėtas įtempėjas). Vienam diržo dančiui tenkanti jėga: 3600/9 = 400 N (~41 kg). Na jo, bet koks eilinis diržas čia tikrai netiks. Tiesa, kadangi antrosios pakopos reduktoriaus perdavimas yra 2,5:1, taigi varančiojo skriemulio apsukos ties pikine galia bus f = 17,75/2*2,5 = 22,2 Hz, o sukimo momentas M = 360/2,5 = 144 Nm.

Tokiu pačiu dažniu suksis ir pirmosios pakopos vedamasis (didysis) skriemulys. Tarkime, kad jo spindulys yra 75 mm, taigi įtempimo jėga F = 144/0,075 = 1920 N. Varančiojo skriemulio sukimosi dažnis čia jau gaunasi gana didelis (5000 aps/min), o prie maksimalaus greičio siekia net 10k aps/min, taipogi varančiojo skriemulio diametras gana mažas, taigi čia gerai būtų diržas su smulkesniais dantimis, tarkime, žingsnis 8 mm. Iš to gauname, kad šis skriemulys turės 16 dantų, o įdėjus įtempėją diržas kabinsis tik 8 dantimis, taigi vienam dančiui kliūva F = 1920/8 = 240 N jėga. Iš tikrųjų planuoju dėti du variklius, taigi vieno skriemulio galia sumažėja dvigubai ir vienam dančiui tenka 120 N jėga (~12kg) – ne taip jau ir daug.

Dalių parinkimas

Dabar peržiūrinėju SKF ir kitų gamintojų katalogus, pažiūrėsim kas gausis…

Apie SKF galiu pasakyti štai ką: žiauriai sunkūs, iš anglinio plieno pagaminti, skriemuliai. Vien rato skriemulio svoris gaunasi apie 9 kg O_o Dar dairausi į Gates gamybos pavaras, nes jie siūlo aliuminius skriemulius. Aišku pasirinkimas labai skurdus… Neatmetu tikimybėskad iš vis nerasiu tinkamų skriemulių ir juos man teks pasigaminti pačiam. Žinoma tai nėra didelė problema, nes “drošiu” tai ne pats, o man tereikia tik padaryti brėžinį. O kad jį padaryčiau, reikia žinoti tikslius diržo danties matmenis, kuriuos pateikti, žinoma, gamintojai vengia. Matyt teks susirašinėti.

Su diržų atlaikomom apkrovom taip pat problemos, labai jau mažai duomenų pateikta. Kol kas pradiniai skaičiavimai parodė, kad antrą reduktoriaus pakopą gali tekti daryti su grandine, kaip ir daugumoje motociklų.

Kol kas tiek, straipsnelį atnaujinsiu kai turėsiu naujienų.