Комментарии 103
Андроиды стали ещё на шаг ближе)
Мне показалось, или за счет смены углов двух монополей можно с одного на другой передавать момент с плавной регулировкой передаточного числа? Т.е. бесступенчатая КПП. Если так, это надежнее вариатора.
Задумался. Не нашёл ответ. Но появилось подозрение, что передаточное там будет гулять, как у эллиптических передач.
Но, конечно, такая КПП была бы очень интересна, особенно в дициклах — задать ему жёстко соотношение между левым и правым, и оно повернёт. Дицикл — штука такая, если там просто поставить дифференциал и притормаживать левое-правое, первая же лепёшка грязи на дороге притормозит левое колесо сама и каааак кинет на встречку… дициклу нужно пожёстче.
достаточно каждому колесу иметь свой электропривод
Ну разве что с колоссальным запасом по крутящему моменту и обратной связью, задающей фиксированную скорость.
С новыми шуруповёртами из-за таких движков есть проблема — они слабенькое нажатие понимают не как «приложи к патрону небольшой момент», а как «любой ценой, сломав сверло, деталь и пальцы, прокрути патрон на небольшой скорости».
Но в дицикле, наверное, такое угробище как раз вот было бы вполне уместно, так что спасибо!
Выставляешь слабый, если сверло/деталь не внушает доверия и подкручиваешь если надо.
Хорошо набитая моторика типа «прибавил-убавил» раньше позволяла не хватать его каждый раз за рыло, переключая трещотку, а теперь, увы…
Да и не всегда можно прервать процесс и схватить его за рыло, ибо трение покоя vs трение скольжения. Часто в процессе добавляешь «на все» при работе с большой длиной, потом в последний момент перед окончанием убавляешь, причём компенсируя нажатием «из последних сил», чтобы не провернуть шлиц…
Возможно, это моё личное — просто сбиты все многолетние навыки и рефлексы работы коллекторниками. Но они не просто сбиты — моторная кора пытается отрастить щупальце и ушатать меня молотком за то, что я схватился за новый «вертак». Стучится изнутри, как пепел Клааса.
любой копеечный китайский гироскутер это умеет и не знает как всё сложно :-)
Машина плохо держит дорогу.
Насколько я знаю, с гусеницами это ровно так и работает
Вариатор и так максимально простой.
Недостаток вариатора в том, что в нем износ за счет трения, ну и проблема с передачей большого момента. Чуть поработать под нагрузкой на проскальзывании - полная замена конусов и ремня. Так-то он простой, согласен.
Когда я смотрю на гипоидную передачу в дифференциале (и вообще весь автомобильный дифференциал в сборе) мне тоже кажется это чем-то из области фантастики. Думаю, что дальше дело технологии, отточить форму, количество зубьев для минимального износа и уменьшения шума. Бесступенчатая КПП под высокие моменты - это сильная добавка к существующим авто на ДВС.
Так придумали уже давно бесступенчатую трансмиссию на шестеренках с плавным изменением передаточного числа..
В этом механизме я вижу потери на притормаживание сбоводно вращающейся шестерни. Этот механизм допустим для станков, где требуется плавный пуск, а затем работа на постоянных оборотах с заранее подобранным передаточным числом КПП. Для автомобиля же постоянный съем мощности с этого свободно вращающегося узла - дикая потеря.
Я раздумывал над подобным механизмом, и единственным приемлемым вариантом было повесить на тормозной выход генератор. Делать съем мощности со второй степени свободы в зарядку батареи гибрида. При наполнении батареи сразу отдавать электричество на электродвигатель переводя движение в гибридный режим.
Только у меня мысленный макет для простоты понимания был построен на базе классического дифференциала. На вход по центру подается мощность от ДВС, один боковой выход на колеса, второй боковой выход на генератор. Подавая ток на внешнюю обмотку (управляющее воздействие по изменению передаточного числа) создаем генерацию на внутренеей, получая тормозящий эффект и увеличение мощности на колесном выходе. На "прямой передаче" управляющий выход на генератор просто блокируется. Но поскольку это обратная зависимость (большие обороты вала в момент перехода), это не блокировка стопом, а подключение этого вала к колесному (т.е. тупо переход в режим, в котором работает обычный межосевой дифференциал).
Моя схема избавлена от гидротрансформатора, всегда в жестком зацеплении. Для оптимизации режимов по всему диапазону скоростей и оборотов ДВС можно скомбинировать с простейшей планетарной трехступкой как в классической гидравлической АКПП.
Стоимость электротрансмиссии уже сравнима с вариатором. Особенно с учётом ресурса.
Так то вариатор довольно дешевая коробка. Дешевле только ручная, наверное.
Такая стоимость из-за ситуации. А так вариатор дешевле обычного автомата.
у автомата(гидротрансмиссии) потери большие
Электротрансмиссии видимо действительно вырвутся. И они не сами по себе, можно экономить на более простом двигателе.
А электротрансмиссия с буферным аккумулятором(или по другому гибрид с электротрансмиссией), позволяет установить менее мощный ДВС двигатель. Электродвигатель с батареей сгладят пики потребления. Плюс другие преимущества к примеру для холодного климата, не нужно дожидаться прогрева ДВС, завёл и поехал, он по пути догреется и включится в работу. Или если поездка короткая, то заводить вообще не надо. Но это уже заметно дороже будет.
с какой стати должно меняться передаточное число? Радиусы вращений неизменны, шар ведь.
Скольжение. Если ось ведомой шестерни стоит параллельно оси вращения шара, то 1:1. Если перпендикулярно, то 1:0 - полное скольжение.
Но, боюсь, такое возможно только на определенных положениях шара. Для гладкого шара с роликовыми приводами такое справедливо. Либо надо хитрое синхронное управление углами шестеренок, либо мне показалось. Для того я и задал вопрос.
Модель, что-ли, распечатать для проверки?
Вот и я или плохо смотрел, или не увидел варианта, когда оно катится в итоге не по «экватору» (тому или иному, не знаю, как назвать).
Т.е. бесступенчатая КПП. Если так, это надежнее вариатора.
Не надёжней. Машине иногда надо выехать из сугроба, заехать на бордюр… Вариатор до поры прощает рывковые нагрузки, а на таком типе передачи сразу срежет зубья.
В классической АКПП от этого защищает гидротрансформатор.
В любой схеме трансмиссии автомобиля всегда следует предусматривать защиту от стопора на выходе (или от резкого изменения сопротивления). По классике это ложится на плечи механизма сцепления (сухие диски, гидротрансформатор...) В режиме полного зацепления (блокировки сцепления) эту роль выполняет разогнанная масса автомобиля.
У Toyota давно есть планетарная коробка передач, совсем не убиваемая. https://sferacar.ru/novosti/planetarnaya-transmissiya-kak-toyota-izobrela-velosiped
Я тут про эту идею писал: https://habr.com/ru/company/first/blog/711292/comments/#comment_25135740
Судя по смутному описанию в статье это что-то подобное. Мне оно нафантазировалось, рад, что инженерное воплощение уже существует.
Прикольная игрушка, не больше. Основная проблема - износ рабочих поверхностей в результате трения. А это изменение геометрии в зоне контакта, появление зазоров и в результате - потеря точности.
Профиль зуба шестерни проектируется таким образом, чтобы рабочие поверхности не терлись друг об друга, а катились одна по другой.
Да, смущает что при работе возникают ситуации, когда зубья шаровой шестерни скользят вдоль зубьев цилиндрической, но в червячных передачах например от этого тоже никуда не деться, тем не менее их используют.
Червячные передачи редко когда передают большой момент, рули у машин уже не делают настолько широкими :)
Червячные передачи редко когда передают большой момент
Не мог пройти мимо, вообще-то вполне себе часто передают, обратите внимание на червячный редуктор лифта и прикиньте нагрузки для грузового варианта
Червячный редуктор ещё и обладает мощным торможением, если, скажем, привод оборвался. На "крейсерской скорости" всё хорошо, но с превышением скорости потери растут в большой степени.
Так что очень даже применяется.
А вот тут вы сильно заблуждаетесь. Просто момент огромный нужен и колоссальные потери, но провернуть реально. https://www.youtube.com/watch?v=8uB9Pq_oZuM
Это в качестве курьеза «ага, сказали сибирские лесорубы», или оно реально где-то используется в таком качестве?
У диодов тоже есть обратный ток, так что всё корректно. И он тоже в килораз меньше прямого.
Тут же привели пример что вполне себе крутится без последствий в обе стороны.
Во вполне штатном режиме, без пробития - при подаче обратного напряжения обратный ток диода есть. Полупроводникового диода, конечно.
И червячная передача при обратном ходе работает с такими потерями, что попытка увеличить передаваемое усилие приведёт к её поломке (хотя пробоем это не назвать, передача усилия прекратится).
В целом - вполне допустимая аналогия. Особенно, если учесть "этакий" в исходной фразе, что явно указывает на нестрогое соответствие.
Не обязательно. Всё сильно зависит от величины тока. Стабилитрон - это диод с нормированным напряжением пробоя
Диод, если пробивает в обратку, то с необратимым повреждением.
Электрический пробой безопасен для большинства полупроводников, кроме полевых и IGBT-транзисторов, полностью обратим, а для некоторых приборов типа стабилитронов, тиристоров, лавинных диодов и транзисторов — является рабочим режимом. Опасен тепловой пробой, который обычно является следствием электрического пробоя.
Тут уже червячная вырождается в винтовую.
К сожалению, нет. Внимательно посмотрите ролик и комментарии к нему. При определенном угле подъема винта обратное движение невозможно. Величина угла определяется коэффициентом трения, чем меньше коэффициент тем больший диапазон углов
Все познается в сравнении.
При используемом в лифтовом редукторе диаметре колеса в случае не-червячного зацепления из условий контактной прочности материала можно было бы передать сильно больший крутящий момент.
Но в червячном зацеплении контактные напряжения сильно ограничиваются из условий износа, ибо в зацеплении червяк исполняет очень большое скольжение по поверхности зубьев колеса в точке зацепления, и при малейшем превышении расчетной нагрузки или проблемах со смазкой на раз стачивает зубья колеса в ноль.
Гипоидная передача проскальзывает.
решается заменой не? предумотреть разъёмы/узлы для замены блока шестерен? сделать шарик стирающимся а шестерни жескими? ну и про смазку просто не забывать
и в результате — потеря точности.
плюс потеря прочности — «зубья» начнут крошиться
А на счет 3д-принтеров, они всякие бывают. В том числе и очень точные
Невероятно, что подобная конструкция появилась только сейчас. Правда, как говорил Шерлок Холмс, после того, как решение задачи объяснили, она становится простой ;)
После этого очевидно, что человек ограничивает свой умственный потенциал, и нейросети будущего смогут выдавать такие гениально простые идеи целым потоком. Будем всё время удивляться как до такого не додумались ранее.
Вообще это не выглядит простым, хотя, конечно, не передовые технологии 21 века.
Невероятно, что подобная конструкция появилась только сейчас.
Да.
Очевидно, что она неоднократно создавалась и отбрасывалась как не пригодная к делу.
А тут — хоп и ютьюб подоспел :)
Красивая визуализация, почти миллион просмотров — вот она и пригодилась, наконец :)
Да ладно, сейчас. Я видел очень похожие патенты:
“Spherical gear,” US9027441B2, 2015
“Spherical robotic shoulder joint,” US5533418A, 1996
В одном случае там только две степени свободы, правда, а в другом немного по-иному реализована третья степень.
И ведь, блин, только сегодня про эту ерунду с коллегами говорил... И вот оно.
Ну, ШРУС, продвинутый на степень свободы (и усложнённый с точки зрения требований к материалам). Сейчас качественные материалы более доступны - вот и появилось.
из-за зазора в стыке двух полусферических шестеренок(?) механизм на видео не слишком то и точно отрабатывает. прям видно как дергается и дрожит.
На втором видео мухлёж - Шарик устанавливается в позицию когда Driving module 2 не способен зацеплять его зубцы (ось концентрических проточек совпадает с продольной осью модуля и с осью его концентрических проточек). Тут модуль начинает поворачиваться по часовой и вращает шарик. Хотя ему нечем его зацепить - должен проскальзывать.
Короче, понятно по итогу рассмотрения настоящими инженерами — примечательного в девайсе только его название.
Э. Беникс. Has been eating some вареникs.
+ Второй шарнир шарик фиксирует, он не должен поворачиваться.
Не, пересмотрел. был не прав.
Там есть чем цеплять - со стороны шара в этот момент просто продольные зацепы, которые шар и проворачивают (а-ля отверткой). "Соска" у шестерни только с одной стороны.
Передача спорная за - на шарике 4 "мёртвых" точки, совпадающих с осями кольцевых проточек. В этих точках шарик не цепляется зубами модулей. И множество движений этому суставу недоступны.
Автор допустил неточность: вращение возможно всегда только по 2 степеням свободы, однако за счет некоммутативности сложения углов поворота шар можно перевести действительно в любую точку трехмерного конфигурационного пространства. Теперь человеческим языком: почти в любом положении этого шарика вы не сможете крутить его только вокруг оси, проходящей через выступающий черенок, а в тех положения, где сможете, не будет доступна в чистом виде какая-нибудь другая степень свободы. Это похоже на то, как вы катаетесь велосипеде по асфальтной площадке: интегрально вы можете приехать в любую точку под любым углом (три степени свободы), но в каждый момент времени движетесь по одномерной дуге только вперед или назад (одна степень свободы).
А у нас, в трёхмерном пространстве, вращение возможно по трём осям
Да, но поворачивая тело только вокруг двух осей за несколько поворотов тело можно заставить принять любое положение, в том числе оказаться повернутой вокруг третьей.
Выглядит круто. Но они, наверное, должны быть не пластмассовыми (к вопросу о принтерах).
Это видео из 21-го года, с тех пор ничего кроме этого видео. Видимо не взлетело.
Автор (старший?) назвал в честь себя любимого: в самом начале и также в конце ролика есть список авторов.
Где то я это уже видел... Много лет назад... Или это другое?
Оно конечно будет ближе, если они это не запатентуют.
можно использовать для замены тазобедренного сустава
А этот механизм таки работает без смазки? :)
выходе получается трехмерное сферическое движение объекта в любом необходимом направлении.
Только вот на видео в качестве полезной нагрузки показан грузик на веревочке.
Что вполне подходит для демонстрации принципа работы. Но не более того.
(ну или можно при помощи такого механизма стрелочкой показывать местоположение объекта на трехмерной карте :)
Примерно в 2009 году я зашел на полудетский фестиваль робототехники Дерипаски в Москве. Выставка предприятий, за одним из абсолютно пустых стендов стоял дядечка, который показывал механизм размером с детский кубик - пальцами крутил две шестеренки - сустав наклонялся либо в одну, либо в другую сторону. Я не механик, но выглядело очень убедительно. Никто не знает, что это за конструкция?
Неужели сложнее эвольвентного зацепления или гипоидной передачи, известных где-то 100 лет и давно используемых в технике?
Технология ABENICS: революция в области механики?