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.

    image


    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.

    Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.

    Как спроектировано?

    Поддержать автора
    Поделиться публикацией

    Комментарии 39

      0
      Уважаемы автор, а можно кат перенести сильно повыше.
      А почему были использованы акп, судя по смете они — самая дорогая часть проекта?
        0
        Вроде получилось с катом?
        Ну, не пластик же ставить на обшивку — не антивандально, запинают, сломают… молодёжь ))
        +1
        Мне кажется, с солнечными батареями все будет не радужно. Они смотрят кто куда и, судя по фото, будут в тени от деревьев.
          0
          Фотопривязка очень ориентировочная. Буду настаивать — чтоб разместили на солнышке артобъект.
          +3
          0. Сварщики по 250 рублей в час — это вообще ожидание беды. Не нужно на ключевом специалисте экономить.

          1. Залезут и сломают. 2 реальные камеры или авторегистратора с датчиком удара, 6 фейковых 3 разных видов, монтировать в случайном порядке, смету и выдержки из УК заламинировать и закрепить там, куда потянутся шаловливые руки. Камеры не маскировать (138 статья).

          2. Расчёт ветровой нагрузки отсутствует. Навскидку — 2 винтовые сваи. Но нужен расчёт!

          3. Я бы сделал шаблон (там же, где печать), и варил из прямой трубы по шаблону. Внешний контур (эвольвенту) резать из 3 мм и закрывать алюминиевым уголком поверх листовых материалов. Композит заменить на водостойкую фанеру, печать — на покраску через трафарет.
            –2
            0. Ну, отчего ж. 12000 руб за конструкцию для нас — нормально. Плюсом сварщик получает еще процент от стоимости всего металла в каркасе.
            1. Хм, интересная идея. Может лучше на ближайшем тополе/сосне повесить фальшкамеру?
            2. Не стал делать расчет ветровых нагрузок. Ну куда она денется при весе каждой опоры в 200 кг? А про винтовые сваи была идея, но не стал раскручивать, т.к., не ясно — может на асфальт скажут ставить. Она ж переносная… потом поедет на выставку артобъектов в самарскую область.
            3. Ну, как вариант в принципе. Но, боюсь тогда по времени дольше выйдет. А у нас всего 5 дней на всё про всё. Да и тяжеловат будет артобъект с фанерой.
              +5
              2. А зря. При ширине опоры по полметра в каждую сторону и высоте конструкции в 3 метра получается рычаг с соотношением плеч 1:6. То есть, чтобы оторвать от земли 400 кг опоры, на верхнюю часть достаточно давить с силой 66 кгс.
              Для Оренбурга нормативная ветровая нагрузка 38 кгс/м2. Площади 2 м2 вполне хватит, чтобы конструкцию уронить.
                –2
                Подкорректирую ваш расчет: вы не учли собственный вес конструкции (ещё порядка 150 кг) и то что будет конструкция стоять среди деревьев и двухэтажных корпусов. Точно с местом установки, пока заказчик не определился.
                  +3
                  Это даже не расчет, а прикидки «плюс минус лапоть». Результат, который они дают: порядки величин сопоставимы, и нормальные расчеты ветровой нагрузки делать нужно!
                  Собственный вес, кстати, не сильно влияет на устойчивость, т.к. он находится высоко над площадью опоры, и даже при небольшом наклоне будет помогать конструкции упасть.
                    +4
                    Вы забыли учесть что 1200 наличных детей с утра до ночи будут тусить вокруг бесплатной розетки, а именно раскачиваться как на турнике и отрывать прикольные лампочки на сувениры. Никакие камеры их не остановят, в детстве как мы все помним — море по колено. 50кг*N одновременных детей приведут к тому, что вся конструкция будет сказочно качаться вместе с блоками. 200кг блоки только на бумаге выглядят здорово, если их качать детьми через 4 метровый рычаг как тут наинженерено, то оно и без ветра будет падать каждый день.
                    Даже мелкие качели во дворах и то вкапывают за все четыре ноги и заливают бетоном в четырёх точках. Что не мешает им падать при высоте в 2 метра. Тут же без растяжек или свай такое делать вообще нельзя.

                    Бедные родители, которые доверят своих детей таким организаторам.
                      –1
                      Пересчитал, получается вес всей конструкции чуть более 400 кг.
                      Местность: вокруг леса и двухэтажные корпуса.
                      Не совсем верно считать ветровые нагрузки по каким либо сайтам, где расчет ведется на прямоугольную конструкцию. Тут же арка, площадь меньше.
                      Но, согласен, студенты с форума, могут и залезть, раскачать.
                      Изначально я планировал её на большие бетонные подушки ставить через закладные, но заказчик распорядился, чтоб конструкция была разборная и переносная. Пришлось уменьшить высоту бетонных оснований и дополнить опорной рамой из профтрубы 60 х60 мм.
                        0
                        уважаемый, вы себя инженером же называете. По какому профилю образование?
                        Получается вес всей конструкции чуть более 400 кг.
                        если так подходить то повесьте в центр конструкции ещё тонну, в вашем понимании это же сделает её устойчивее судя по отквоченному.

                        Тут же арка, площадь меньше.
                        Местность: вокруг леса и двухэтажные корпуса.
                        «а ещё речка рядом»(с)
                        каким образом где то «вокружный» лес, который неизвестно на каком удалении от этой шняги, повлияет на скорость ветра именно в этом месте?
                        Двухэтажные корпуса должны нам сказать чего? Что где то за 100-200 метров от объекта будет домик с травмпунктом, тащить типа недалеко. Тогда согласен.
                        Или домики образуют коридор поперёк которого установят объект и там ветром по земле будет протягивать раза в два сильнее чем без этих домиков и леса?
                        уменьшить высоту бетонных оснований и дополнить опорной рамой из профтрубы 60 х60 мм.

                        Чтоб сразу прийти к финалу давайте я вам расскажу что произойдёт однажды ночером:
                        Вася Пупкин, пытаясь выпендриться перед Дуней Кулаковой из соседнего отряда, по удобным (специально видимо для этого сделанным) зубьям сего творения заберётся на самый верх, это 3,5 метра высоты. Страшно. Но не в 18 лет. Там присев, чтоб было якобы пониже, он, оттолкнувшись всеми своими 100кг живого веса, спрыгнет с конструкции (сломав ногу конечно, но зато Дуня Кулакова его пожалеет. Потом.) Конструкция, стоящая на рыхлой земле, а другой там после беготни детей по травке и не будет, качнётся при этой процедуре и на таком плече (напомню, судя по чертежу там «так называемая рама» выходит за габарит объекта на менее чем 45см при высоте под 4 метра, это плечо которое не вылечить ничем, халабуда ещё на этапе строительства упадёт, 45см это чуть больше ширины ноутбука, сопоставьте это с полутора этажами высоты объекта) и, в зависимости от того где грунт будет твёрже упадёт или в ту или в другую сторону придавив намертво или Дуню Кулакову или благодарных зрителей Петю, Колю и Ваню которые прибежали позырить в ночи «как Вася клеит Дуню».

                        Теперь вопрос, что надо сказать прокурору и родителям Дуни, чтоб они поверили, что ушек в 45см вокруг объекта было достаточно чтоб все выжили? «просто им не повезло»?
                        Срок, кстати, дадут не сильно большой года три-четыре, если в первый раз.

                        опорной рамой из профтрубы 60 х60 мм.
                        Господин инженер, у вас только верхний зуб имеет пол квадратного метра поперёк ветра, и так называемую раму выходящую на 45см за габарит. Всё это поставят на сырую землю без фундамента. Сколько раз должно смениться направление ветра, чтоб эта штука вырыла «рамой» яму и легла отдохнуть?

                        Забейте пожалуйста хотя бы пару ломов в землю(не вниз, а под разным углом!) и приварите их к раме. Так мы хотя бы увидим в сентябре, а не через три года, сеть ваших торговых точек по франшизе с инновационной СЭС-установкой из прошлой статьи, если планы не изменились конечно.
                          0
                          каким образом где то «вокружный» лес, который неизвестно на каком удалении от этой шняги, повлияет на скорость ветра именно в этом месте?

                          Я пользуюсь:
                          1. СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*;
                          2. Таблицей определения ветровой нагрузки местности;
                          3. Таблицей коэффициентов в зависимости от типов местности;
                          4. Таблицей коэффициентов пульсаций давления
                          ветра для типов местности.
                  0
                  Часть этой площади находится ниже рычага с плечом 1:6, в среднем плечо 1:3, хотя согласен, надо делать рассчеты. Интуиция часто подводит неспециалистов.
                  +4
                  0. Про процент не видел, 2000 за рабочий день для нас маловато. Я для ответственных вещей нанимал классного спеца, он стоил 4000 в день. Это Подмосковье и таких мастеров тут немного.
                  1. Рядом стоит повесить реальную камеру, но обязательно с предупреждающей наклейкой «Ведётся видеонаблюдение».
                  2. Денется оно сперва на детей, потом в прокуратуру. prostobuild.ru/onlainraschet/252-kalkulyator-vetrovoy-nagruzki.html
                  3. Дети — это агрессивная среда. Всё, что плохо приварено, будет съедено.
                    0
                    Хм, спасибо за ссылочку. Подставил значения, получилось
                    <img src="" alt=«image»/>
                    Буду варить в понедельник опору — увеличу с 1,5 м до 2 м на всякий случай.
                      0
                      И косынки сверху к основанию тогда уж добавьте. Они почти ничего не стоят, но здорово размазывают концентрацию напряжений по площади…
                        0
                        Косыночек пару кинем на каждую «лапу», на всякий случай. Хотя и без них каркас весьма крепкий получится.
                    +3
                    Мы както баннеры ставили с фотками (2х3м примерно). В качестве «Утяжелителя» — бетонные бордюры, весом кило этак под 300 на каждую ногу.
                    На 3й день начался дождик, плавно перешедший в небольшой такой шторм… На утро обнаружили часть баннеров на другой стороне тратуара, а часть вообще согнулись в гармошку и «упали»…
                      –1
                      Да хорош пугать то меня. Блин… Точно «наращу ноги» в понедельник и повыше залью бетонные опоры (сантиметров 20 ввысь).
                  0
                  А куда потом эти арт объекты??
                    0
                    Да никуда. Постоят, постоят годик — другой, да и на свалку наверное. Это уже заказчик пусть думает.
                    +3
                    А а-ля «ферму» кто-нибудь считал? Желательно из металлоконструкционщиков или там, сопроматчиков?
                    Я бы, с учётом детворы, набирал треугольниками, а не перпендикулярными перемычками.
                      –3
                      Хм. Была и такая мысль. Но долго чертить в СолидВоркс-е, времени не было. Лучше кину побольше перемычек.
                      +5
                      А зачем эта арка вообще нужна? Какую практическую задачу решает?

                      Хм. Была и такая мысль. Но долго чертить в СолидВоркс-е, времени не было. Лучше кину побольше перемычек.
                      Это просто эпик… Почему не сделать из пенопласта? Когда упадет — точно никто не погибнет. Ну а что?
                        0
                        Какую практическую задачу решает?

                        Подозреваю, что чисто эстетическую — арт объект все-таки.
                          0
                          Практическую? Сращивание эстетики и ночного освещения «селфующихся» с возможностью зарядки гаджетов от USB.
                            0
                            Думал предложить из пенопласта, кстати. 4-осевая резка, так что там даже качественную косозубую шестерню можно сделать. Не стал из-за того, что малые срока и принцип конструкции автор согласовал с заказчиком.

                            Макет системы «Энергия-Буран» никому в парк не нужен?
                              0
                              Покажь!
                            0

                            Инженера укусил маркетолог?
                            Что за "пог.м."?

                              0
                              Ой, кусают еще как. Тем более когда всё в спешке…
                              0
                              А как у нас умудрились сделать похожий по габаритам арт объект в 8 раз дороже! Без солнечных панелей, без зарядки, без подсветки?
                              Наш Арт (габариты)


                              veterok4, может вы поучаствуйте в следующем тендере? (хоть один нормальный арт объект в городе появиться)

                              А то народ негодует

                                0
                                Чумааа… 2 ляма за этот весьма жутковатый объект?
                                Бррр… В каком это городе? С удовольствием поучаствуем в тендерах.
                                  +1
                                  Шансов ноль, а затраты… Разве что из спортивного интереса.
                                0
                                The Future
                                  0

                                  Четверть миллиона за одноразовую хрень?

                                    0
                                    Ну, почему ж одноразовую?
                                      0
                                      1. Не хрень, а приятную глазу конструкцию.
                                      2. Автор честно пытается сделать её долговечной, комментаторы подсказали пути улучшения (это нормальный процесс, как минимум из-за многообразия доступных материалов и технологий), автор с благодарностью и вниманием их учёл.
                                      3. Да, четверть миллиона. И смета показывает, что почти всё идёт на материалы и работы. На мой взгляд, стоит сделать подороже, время разработчика и его риски недоучтены.
                                        0
                                        В смете учел 10 000 руб на незапланированные затраты:
                                        5 тысяч на материалы и 5 — на изготовление.
                                        Действительно маловато, но для тех кто платит — всегда кажется много.
                                        Кто сам хоть раз попробовал бы сделать стелу — знает что подобный объект должен стоить минимум тысяч на 50 больше!

                                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                    Самое читаемое