Mein 50cc Fuxin Quad in einen "Solartraktor" umbauen..

[verlierer]

Plane gerade den Antriebsstrang.. Die starre Hinterachse muss durch Differentialgetriebe eines Rasentraktors (12 PS) ersetzt werden: https://www.ebay.de/itm/Peerless-Differential-Getriebe-170D-7093/122822309667
Und so 1-2 Meter nach hinten verlegt werden um Ladefläche für bis zu 1000 kg Brennholz zu schaffen. (Dazu 500 Watt Solarmodul und so 2 kWh Liion)

Auf das Differential soll dann über die eine 19mm Stahlachse eine Planetengetriebe geschoben werden, mit dem ich drei Gänge schalten kann: 1:4 Rückwärtsgang / 1:5 Traktorgang / 1:1 Pedelecmodus
Das hohle Sonnenrad wäre dabei der der Eingang, das Gehäuse des Differential der Ausgang vom Planeten-Schaltgetriebe.
An das Sonnerad soll dann der Freilauf von 7+ Kassette einer 21+ Kettenschaltung wirken. Die Kassette muss also auch auf die 19mm Achse geschoben werden. Hab bei ebay auf die schnelle nur eine Freilaufkassette mit 15mm Innendurchmesser gefunden. Da ist jetzt Erfahrung von Euch gefragt !

Mein Planetenschaltgetriebe soll einfach über Verschieben des Sonnenrads erfolgen, also der 7+ Kassette. Da die Kette aber bis zu 2 Meter lang nach vorne zum 250+ Watt Mittelmotor hängt, sollten die so 2 cm Kettenversatz kein Problem darstellen.

Um einfach mit dem Sonnenrad zu schalten, sind alle Zahnräder doppelt verdreht. Und darum müssten sie in einem Stück mit meinem 300mm 3d Drucker gedruckt werden.
Schwächster Übergang wird dann das Sonnenrad bei 1:1 Übersetzung. Wobei es noch denkbar ist, die Stahlhülse des Sonnenrad+Kassette bei 1:1 Gang direkt in das Differentialgetriebe einklinken zu lassen.

1000 kg bei 10% Steigung und 40cm Reifen ergibt ein Drehmoment von 1000 Nm. Mit den 1:5 im Traktormodus bleiben noch 200 Nm. Wenn heutige Mittelmotoren so 50 Nm schaffen, bräuchte ich eine Kettenübersetzung von nochmal 1:4 :-(
Oder halt bei 1:2 der Kettenschaltung selber nochmal 50 Nm dazu treten.

Hab Euch Video von dem Planetenschaltgetriebe gemacht:

Ist nichts Besonderes. Denke aber nicht dass Euch hier was besseres einfällt.

Wäre schön wenn ich da falsch liege.
das Roland
der kleine Physiker

 

[--freeride--]

Soweit so gut und das 3D gedruckte Planetengetriebe hält die 1000Nm?

Die Bodenfreiheit an der Hinterachse wird durch das 300mm Planetengetriebe nicht berauschend sein, meine Empfehlung:
Denk das ganze nochmal mit einer Rohloff oder einer Pinion als Mittelgetriebe durch. Wenn Die Pinion schneller läuft wie normal und man dann auch noch 1:5 auf die Hinterachse untersetzt, ist da einiges möglich.

P.s.: Für einen 250W Mittelmotor brauchst Du auch keine 2kWh Akku, da sind 800Wh schon üppig oder willst Du mit der Fuhre Holz Tagestouren mit 2000Hm machen?

 

[verlierer]

Die 1000 Nm müsste ja die Einkopplung des Planetenträgers oder Hohlrads aushalten, die wären durchaus ausreichend groß.
Die Übertragung vom Sonnenrad auf die vier Planeten würde mit 1:5 nur noch 200 Nm aushalten. Verteilt auf die 4 Planeten also 50 Nm.
Das gut beim Selberdrucken wäre, dass ich die Zahnräder auch 5cm dick machen kann..

Aber stimmt, die Bodenfreiheit bei 40cm Reifen wäre für Traktor dämlich wenig.

Mache mir auch schon selber Gedanken, ob ich nicht lieber statt 4,1 kg für Differential (ohne Differntialsperre) einen zweiten Mittelmotor nehmen soll. Also zwei parallele Antriebsstränge. Im Pedelmodus würde ich dann selber nur in den linken Mittelmotor treten, wärend nur der rechte Mittelmotor unterstützt.

Versuche ja gerade (erfolglos) einen Sunstar S03 anzusteuern: www.pedelecforum.de/forum/index.php?threads/sunstar-s03-steckerbelegung-und-rs232-steuerung.61507

Dann würde ich auch mit zweimal 1:5 von den einzeln aufgehängten Hinterrädern zu zwei seitlichen Mittelgetrieben. Die müssten dann aber die drei Übersetzungen 1:1 / 5:1 / 1:-1 haben.
Mit dem Nachteil das ich im Pedelecmodus unnütz 5:1 + 1:5 Energie verliere.

Außerdem würde das Mittelgetriebe mit 5-facher Frequenz rotieren, was deutlich lauter wird (wenn man es selber baut).

Den Rückwärtsantrieb könnte ich zur Not weglassen, wenn ich an die zwei Mittelgetriebe noch eine 5 kmh Rekuperation montiere. Die brauche ich eh und sind ab 100kg Gesamtgewicht eh wirklich sinnvoll !
Dann mit einem 1:1 / 5:1 Mittelgetriebe hätte ich auch eine 5kmh / 25 kmh Rekuperation.

Gibt es schon solch ein 2-Gang "Mittelgetriebe" ?
Erinnere mich da an eine 2-Gang Tretkurbel, die eben auch ein Planetengetriebe zwischen rechter Tretkurbel und Kettenblatt hat.

Ursprünglich dachte ich einfach an zwei Zahnrad-stätze von der Mittelachse zur den zwei einzeln aufgehängten Rädern. Also einmal 48:22 und einmal 22:48 - Und ich halte an und lege die Ketten manuell um.
Denn wegen Rekuperation kann ich von der "Mittelachse" zu den beiden Hinterreifen keine Umwerfer montieren..

tja ja - Ideen immer zu mir..

 

[verlierer]

So das Ding lässt sich jetzt schalten. Der Ring wird nun über Bremszug angehalten.. So hat man zusätzlich zu den drei Gängen noch eine Bremse und Freilauf:

Davon dann je eins an die Hinterräder, dann machen die 25-30cm Durchmesser bei 40cm Reifen keine Probleme.
Und ich muss nicht mehr die 19mm Innendurchmesser frei halten.

Poste das Thema hier durchaus auf für Euch. Velomobil hat gerne einen Rückwärtsgang und da es sich schlecht schieben lässt ist ein Berggang auch sinnvoll. Müssen ja keine 1:5 sein wie für meinen Traktor..

Mit Fahrradkomponenten schaffe ich eh keine 1:5.
Ich glaube das Schlumpfdrive gibt es in 1:2,5 und 2,5:1 - Damit könnte man mit einem Schlumpfdrive an der Mittelachse und einem am Hinterrad drei Gänge 1:5 / 1 / 5:1 realisieren. Vier solche Getriebe werden aber teuer.

Mit zwei dreifach Tretkurbeln Z22 / Z32 / Z42 könnte man 1 : 1,9 / 1:1 / 1,9:1 erreichen. Da wäre zwar Entfaltung von 381 % aber eben keine 1:3,81 . Die brauche ich aber mindestens um die 1000 Nm runter zu kochen.

Also 1000 Nm mit meinen 1:5 ergäbe 2x 100 Nm an den zwei seitlichen Ritzel-Kasetten. Dann mit 1:2 der beiden Kettenschaltungen landen nur noch je 50 Nm an den beiden Mittelmotoren

In einem Monat sollte ich auch einen SLA Drucker haben. Dann kann ich Sonnenrad und Planeten mit UV-Harz drucken.

das Roland

 

[verlierer]

Ah es sind nur 100 Nm pro Rad und keine 1000 Nm

Und es geht doch mit Fahrradtechnik: Von einem der zwei Mittelmotoren mit 22 Zähnen zu 11-42 Zähne an der Mittelachse. Von dort dann mit 22/32/42 "Tretkurbel" zu 42/32/22 an eines der 16 Zoll Hinterräder.
Macht im niedrigsten Gang bei einer Kadenz von 60 u/min und 22/42 * 22/42 = 1:3,82 also 1 / 3,82 * 0,4 * pi * 3,6 = 1,2 km/h
Und im höchsten Gang bei 90 umin: 1,5 * 22/11 * 42/22 * 0,4 * pi * 3,6 = 25,9 km/h

10% Steigung mit 1000 kg bei 1,2 km/h erfordert eine Leistung von 1000 * 9,81 * 10 / ( 100 / (1,2/3,6)) = 327 Watt (E_pot / Fahrzeit in Sekunden)
Was ich mit 2x 250 Watt Motorleistung abzüglich zweimal 95% Wirkungsgrad der Kettenübersetzungen ja passt.

Gegenprobe über das Drehmoment:
Steigung m=10% sind 10 Höhenmeter alle 100 gefahrenen Meter. Also m = sinus(alpha) = 10/100.
Dazu: sinus(alpha) = F_tangential / F_g
=> F_t = (1000kg * 9,81) * 0,1 = 981 N = 1000 Newton.

Ergibt bei Reifenradius von 0,2 m sogar nur 200 Nm. Und somit nur 100 Nm pro Hinterrad (Das schafft auch der 42/32/22 Zahnkranz).
Also müsste ein Mittelmotor bei 1:3,82 gar nur 26,2 Nm bewältigen.

Und bei 1,2 km/h (also 60 U/min) bräuchte er einen Output von 164.8 Watt ( www.torcbrain.de/drehmoment-und-leistung )
Für die zwei Motoren also 329,6 Watt. Womit die Gegenrechnung stimmt.

Zur Rekuperation könnte ich dann an der Mittelachse zwei Langsamläufer über Zahnriemen dauerhaft einbinden (Nabenmotoren ?).
Die Zahnriemen-Untersetzung könnte ich auf drei Abwärts-Geschwindigkeiten von zB. 21 kmh , 14 kmh und 7 kmh auslegen.

Wer nicht diese extremen 1000 kg bei 10% Steigung braucht, der könnte diese zwei Motoren auch als Antrieb nutzen und auf die Mittelmotoren verzichten. Und wer eh nur Einsitzer plant könnte sich dann die zweite Kettenschaltung sparen.
Wobei dann noch eine Schaltung für die Kette von Mittelachse zum Hinterrad erdacht werden sollte. Vermutlich kann man aber die zugehörigen Umwerfer montieren. Also an der Mittelachse wie am Tretlager üblich oben. Am Hinterrad hingegen unten

das Roland