Делаю большую полушестерню на солнечных панелях за 250 000 рублей (1 часть)

Разработал довольно сложную конструкцию: полушестерня — для международного форума «Инженеры Будущего». Будет он проходить в Оренбурге. Ранее, в 2015 году под Миассом уже была подобная конструкция, но не настолько функциональная. Я же добавил в неё солнечные панели зарядки для телефонов, спроектировал подсветку и изменил конфигурацию «зубьев» шестеренки — пореалистичнее.




Так было ранее под Миассом: под «аркой» должны проходить не менее 5-6 человек.

Всё началось с выезда в летний лагерь Янтарь, где предполагалась установка сего чуда. И вот, выезжаю я на место, а там сплошь местность пересеченная: озеро, склоны, узкие дорожки. Придется ставить шестерню на бетонные подушки с предварительным выравниванием поверхности. Посчитал смету, прикинул – 250 000 руб с хвостиком, но заказчикам понравилось.


Первоначальная фотопривязка. Дизайн печати потом претерпит кардинальные изменения.

Когда «защищал» свой проект, пришлось заложить в смете дополнительно металл на опорную раму, т.к. из-за большой парусности артобъект может запросто упасть, при штормовом ветре и придавить… лису (как в прошлый раз).





Принцип работы следующий: на внешних поверхностях зубьев полушестерни располагаю солнечные панели, они заряжают аккумулятор на 190 Ач, через контроллер, от него идет питание на светодиодные точечные светильники по 7 Вт. А так на 4 порта USB — по 5В/2А, для зарядки гаджетов и мобил. Днем аккумулятор заряжается, ночью разряжается, всё просто. Почему бы просто не провести электричество на 220 В? Дело в том, что я сейчас занимаюсь раскруткой своего проекта солнечных мобильных электростанций (не реклама) и этот опыт проектирования мне пригодится.



Так как собственный трубогиб пока что остается лишь в мечтах — снова приходится отдавать гибку профтрубы на аутсорс )), вместе с резкой и сверловкой опорных листов. В прошлые разы Кровельсон погнул очень криво (чем подмочил репутацию), в этот раз поеду лично проверять.



Заказ гибки профтрубы и резки лазером основы для закладных.

При изначальном расчёте планировал, что будет 7 солнечных панелей
монокристаллических по 30 Вт, каждая. Исходя из их размера и проектировал площадь «зуба». Но когда настало время делать заявку поставщику (во Владике), оказалось что 30 ваттных осталось в наличии только 3 шт. Пришлось «добивать» заказ 50 ваттными панелями — поликристаллическими. В принципе, так оно даже лучше, так как моно — будут по центру, под прямыми солнечными лучами, а поли — по краям ловить рассеянный солнечный свет. Но, из-за этого изменились слегка габариты зубьев и полушестерни в целом.



Бетонные основания планирую сделать за 1 день, вместе с постройкой опалубки. Начну делать в следующий понедельник. Посмотрим, как получится. Главное заранее сварить закладные. Опалубку буду делать из OSB-плиты влагостойкой, чтоб бетон подольше набирал свою марочную прочность.



Каждая подушка будет весить порядка 200 кг, поэтому запланировал на каждой по 4 «ушка» из арматуры — ручки для переноса 4-мя человеками. Так то до момента установки планирую перемещать манипулятором. Но когда заказчик захочет убирать конструкцию, придется ему повозиться.



Прикинул сразу на 2 бетонных основания, чтоб не ждать пока одно затвердеет и не ломать потом опалубку перед залитием бетоном второго основания.

Как всегда, коллега — сварщик увидел то, что я наваял в кореле — чертеж каркаса, так ему сразу захотелось на больничный. И это не смотря на то, что его специально под этот заказ вызвал из отпуска.


Чертеж сварного, разборного каркаса полушестерни из профтрубы 25х25, 2 мм.

Думаю, что весь каркас сделать сборным из 2-х ферм. Чтоб в дверь заносился, когда буду обшивать композитными панелями.

Но, к сожалению, раз все рекламщики ограничены размером листа алюминиевого композита 1,5 х 4 м, то УФ-печать придется делать со стыками на лицевой и оборотной части изображения. Тем более что размер УФ-печати идет максимум 3,2 х 2 м.



Прикинул как будет резаться «встык» изображение напечатанное на алюминиевых панелях.
По поводу подключения: если все панели подключать через коннекторы МС-4, то выйдет довольно конячий ценник, поэтому решил делать все на клеммных колодках WAGO, тем более, что конструкция то разборная. Что самому не очень нравится, так это то, что подключение всех панелей пришлось делать параллельным. Как ни странно, все солнечные панели и прочее оборудование долетело из Владика до Оренбурга за 3 дня. Круто, очень круто, доставка около 5 тыс. руб. (через МСК) самолетом, с помощью ЕМС Почты России. Не думал, что «наши почтари» такие стали шустрые.



Схема электропроводки (без «фишек»). Скреплять все провода буду на клеммы WAGO.
Так же, включил в схему диоды Шоттки по 30 А, чтоб ночью не происходила обратная разрядка на солнечные панели.

Теперь по наружней обшивке: планирую все композитные листы сажать к металлу на латунные саморезы «впотай». Но только торцевые панели. Лицевые части будут прикручены изнутри к ПВХ-чопикам, которые уже в свою очередь будут крепиться на металлокаркасе. Единственное что вызывает сомнения — антивандальность. По любому молодежь из палаточного лагеря (а их на форуме будет 1200 человек) -будут залезать на артобъект — делать селфи. Как бы не погнули. Как вы считаете, выдержит?


Чертеж фрезеровки с вальцовкой.

Заложил несколько деталей «про запас» — на брак.

Всё, все чертежи готовы, материалы проплачены и получены. Со следующего понедельника начинаю изготавливать полушестерню. Время на всё до монтажа — 5 дней. Буду освещать сборку и установку во второй части. Подписывайтесь — самое интересное впереди.