Электромотор своими руками, или очумелец-2

[jeri]

ЭЛЕКТРОМОТОР НА ЛОДКЕ
​

У большинства сельских, да и городских жителей любимый способ проведения досуга и отдыха связан с водой. Для дальних поездок — моторные лодки, для рыбалки — бесшумные весельные. А ведь можно объединить их достоинства, заменив двигатель внутреннего сгорания электромотором с питанием от аккумуляторных батарей.

В нашем варианте используется включенный в режиме двигателя генератор ГСК-1500. Его мощность — 2 л. с. — достаточна для движения лодки со скоростью до 10 км/ч. Источником энергии служат две щелочные батареи НКН-45 по 10 банок в каждой. Их емкости хватит на 40 мин непрерывной работы в режиме полной мощности. За это время можно пройти немалое расстояние, не беспокоя окружающих шумом и не загрязняя водоем.

Надежность такого мотора определяется предельной простотой как механической, так и электрической частей. Поскольку мощность двигателя относительно невелика, напряжение с клемм аккумуляторов подводится к, нему без регулировочных устройств, и даже для заднего хода переключения двигателя на обратное вращение не потребуется: конструкция кронштейна допускает полный оборот его вокруг вертикальной оси.

Сделать такой мотор совсем нетрудно. Материалы — вполне доступные: стальные трубы различного диаметра для несущих элементов, стальной лист толщиной 8 мм для изготовления двух фланцев и стальной пруток Ø20 мм — для вала. Используемые стандартные узлы — электродвигатель, а также пилон гребного винта с конической передачей (подходит от подвесных моторов «Стрела», «Салют», «Прибой»).

На верхнем прямоугольном фланце размерами 120X200 мм протачивается кольцевая посадочная канавка для установки электродвигателя. Четыре отверстия с резьбой М10 служат для крепления фланца двигателя, а прямоугольное окно размерами 50x100 мм образует удобную рукоятку для перекоски мотора. С противоположной от нее стороны к фланцу приваривается П-образный кронштейн для подсоединения рукоятки управления — алюминиевой трубки Ø22 мм и длиной 260 мм с мотоциклетной ручкой. Диаметр кольцевой канавки и координаты резьбовых отверстий на фланце уточняются в соответствии с посадочными размерами имеющегося электродвигателя.

В центральное отверстие фланца Ø34 мм вставляется отрезок стальной трубы Ø34 мм и длиной 550 мм, а на трубу надевается втулка с внутренним Ø34 мм и длиной 25 мм. С помощью сварки эти детали образуют узел для установки двигателя и ведущего вала.

К нижнему концу дейдвуда приварена другая втулка, имеющая наружный Ø45 мм, внутренний — 35 мм; она служит корпусом для установки двух подшипников (№ 202) ведущего вала.

Нижний фланец вырезается из той же пластины, что и верхний, — по форме посадочной поверхности пилона гребного винта.

Возможность поворота мотора на любой угол обеспечивает сваренный из трех труб кронштейн. Так как поворотный узел дейдвуд — кронштейн неразборный, последний надевается на дейдвудную трубу до сварки ее с нижней втулкой и фланцем.

Крепление мотора на транце лодки — зажимом типа сдвоенной струбцины, между которыми на болте М12, служащем горизонтальной осью, устанавливается кронштейн мотора.

Ведущий вал — стальной пруток Ø20 мм, имеющий на одном конце квадратный хвостовик, а на другом — шейки для установки подшипников и ведущей, шестерни. Соединение со шлицевым валом двигателя осуществляется несложной муфтой — цилиндрической втулкой, имеющей с одной стороны отверстие соответствующего квадратного сечения, а с другой — для соединения со шлицами вала двигателя — торцевые зубья, выпиливаемые по размеру шлицевых пазов.

Подшипниковый узел ведущего вала состоит из двух подшипников, фиксируемых на шейке при установке шестерни. Причем перед сборкой между шестерней и подшипником следует установить прокладку из стальной пластинки толщиной 0,5 мм с центральным отверстием Ø25 мм. При дальнейшем подсоединении нижнего фланца к пилону гребного винта прокладка ограничит осевое перемещение наружных обойм подшипников во втулке дейдвуда.

Несколько слов об эксплуатации. Конечно, запас хода в 40 мин не очень велик, но тем, кому не нужно совершать многокилометровые путешествия, пожалуй, стоит пойти на некоторое ограничение предельной дальности хода ради получения неоспоримых эксплуатационных достоинств: простота обслуживания, пуска, малый шум при работе. Не забывая после поездки подзаряжать аккумуляторы, вы избавитесь и от хлопот о топливе. Налицо и экологический фактор. Ведь лодочный двигатель внутреннего сгорания загрязняет воду не только продуктами выхлопа, но и несгоревшей топливомасляной смесью, попадающей в воду и через выхлоп, и через возможные неплотности элементов системы питания. Вот почему мы считаем наш электрический подвеснсй мотор достойным соперником промышленным подвесным вариантам с ДВС.

А. ОСТРОГИН, В. ГРАЧЕВ, г. Ярославль
​

​

​

Устройство электрического подвесного мотора: 1 — рукоятка поворота, 2 — двигатель, 3 — верхний фланец, 4 — упорная втулка дейдвудной трубы, 5 — муфта, 6 — кронштейн, 7 — ведущий вал, 8 — дейдвудная труба, 9 — зажим, 10 — корпус подшипникового узла, 11 — подшипник № 202, 12 — нижний фланец, 13 — прокладка, 14 — пилон гребного винта.

Чертежи для печати

Источник: "Моделист-Конструктор" 1986, №6
OCR: mkmagazin.almanacwhf.
​

 

[SKALVA]

Любопытно, а сколько стоит самый дешевый электродвигатель на лодку? Для сравнения.
И цены на надежные аккумуляторы.
Никогда бы не подумал о таком использовании генератора.

 

[AlexHunt]

В нашей сегодняшней ситуации несколько проще применить несколько другие детали:

1. Самый дещёвый триммер электрический (смотреть паспорт на триммер, чтоб был с 12 Вольтовым двиглом)
2. Аккумулятор
3. Резиновый винт вместо лески.


А можно взять бензиновый триммер, приделать к нему винт и получатся бензовесла для безтранцевых лодок.

 

[Hunter Serg]

Сань, с триммером не получится, там движки высокооборотные но мощность их недостаточна для вращения винта, тем более через дополнительную кинематику.

А вот бензиновый, уже интереснее, вопрос только насколько его хватит. Расчитан то он на совершенно другие нагрузки.:3:
А учитывая стоимость ПЛМ, то проще немного добавить и купить нормальный ПЛМ.

 

[Fedor]

Что голову ломать, у меня ямаха м20 0,73 л\с -12 тыс. руб. два АКБ по 100 а\ч(800руб.) каждого хватает на 2 часа или 10 км ходу со скоростью 5 км\ч(пелла)

 

[jeri]

Давайте не будем в этой теме писями меряЦЦо - у кого денег больше и мотор круче!
Кто может себе позволить купить - вперёд!
А кто не может или по причине любви к технике и конструированию подчерпнёт себе чего нибуть полезного.

 

[Джедай]

Парни у эл.триммеров моторы по высокой траве то летят,и защита у них Ip23 ТО ЕСТЬ НИ В ДОЖДЬ НИ В РОСУ косить нельзя.на и передача крут.момента слабовата.тут надо заново конструировать ,а не их использовать

 

[SistematiK]

В этой конструкции смело можно отказаться от редуктора, мотор - весло. Самый простой вариант в изготовлении. Но если расматривать с позиции целесообразности, легче преобрести б/у за бутылку варованный, чем "ляпить эту кофемолку" из подручных материалов. Но бывают садомазохисты, которым нравится сам процесс изготовления и конструирования. Взывать к разуму этой группы населения бесполезно. С уважением.

 

[Fedor]

так, эта конструкция не дешевле будет, еще работа.
сколько стоит этот ГСК-1500 и батареи?

 

[Saschok]

А как регистрировать это чудо?

 

[Max Brown]

Слышал, что существуют безщёточные электромоторы с обмоткой на статоре и постоянным магнитом на роторе, в том числе - погружные (заливаемые водой и ею же охлаждаемые).
Вот, пытаюсь подобрать такой, да ещё и низкооборотистый, чтобы можно было винт побольше вешать.
Идея какая: мне не надо плыть быстро. Мне надо плыть как можно более экономично. Скорости идущего по берегу человека мне для моих целей более чем достаточно, а вот вес аккумулятора для меня критичен, т.к. лодка ультралёгкая, покупалась в расчёте на таскание на своём горбу. Аккумулятор, кстати, выбрал стартерно-тяговый Yellow Top на 40 Ач, вес 12 кг, критика приветствуется, но при этом учесть, что литиевые или никелевые пока слишком дорогие.
А далее загрузил всё в рюкзак, протопал пёхом до воды, надул лодку, с байдарочного весла снял 1 лопасть, нацепил вместо неё мотор (провод пропущен внутри весла, во избежание), нацепил клемму, сплавал километров за 5 - 10 и в тот же день вернулся.
Скорость, ещё раз, не критична. Критичен вес, а поэтому - экономичность.

Дальше пошла галимая теория:

1. В чём неэкономичность любого движения по воде на малых скоростях? Только в том, что от воды нельзя просто так оттолкнуться. Можно только отбросить её назад, веслом, винтом или водомётом, некую массу m со скоростью v и получить толкающий импульс, равный m*v (он же - сила F = m*a = m*v/t), причём энергии на это будет затрачено m*v^2/пополам (потребляемая мощность, соответственно, P = E/t =m*v^2/t*2). Т.е., когда скорость реактивной струи и толкающая сила растут линейно, затрачиваемая энергия и мощность растут в квадрате и чем больше скорость реактивной струи, тем меньше экономичность. А значит, надо наращивать массу толкаемой воды, чтобы сохранить при снижении v нужное значение m*v.
Я нигде не ошибся?
Если нет, то вывод таков: для экономичности нужны большие, медленно вращающиеся лопасти. Зато их можно брать хоть пластмассовые от вентилятора, т.к. нагрузка на них гораздо меньше

2. Редуктор автоматически означает увеличение веса и снижение КПД, а электродвигатели обычно заточены под высокие обороты. Если же высокооборотистый движок из-за малой его силы не вытягивает прокрутку вала с должной скоростью, то встречная ЭДС резко уменьшается, а значит - резко увеличивается ток, текущий через двигатель. И тратится его энергия уже не столько на движение, сколько на нагрев обмоток. Значит, двигатель нужен как можно менее оборотистый либо со встроенным хорошим редуктором, их ведь делают именно в расчёте на какие-то обороты, на которых они ведут себя наиболее экономично? Или нет? В этом пункте я, если честно, не очень уверен.

3. А дальше я и вовсе начинаю "плавать", причём, увы, именно в кавычках. Пытаюсь гуглить погружные двигатели - мне гугла выдаёт кучу движков переменного тока и умопомрачительной мощности. Пытаюсь узнать число оборотов (по моим прикидкам, это не более 600 об/мин) - хрен их кто пишет. С большими и при этом лёгкими винтами - тоже полная засада (см. ниже)

Несколько возможных вопросов предвижу сразу:
- Почему я не хочу купить дешёвый и лёгкий движок типа sevylor SBM 18? По двум причинам: 1, его надо крепить на транец, а как только я это сделаю, лодку придётся регить в ГИМС и таскать с собой аптечку-ведро-фонарь-факел-багор и чего они там ещё понапридумают, да и то не факт кстати, что мой плавгондон вообще можно легально зарегить. И 2, SBM - это троллинговый мотор для нормальных лодок, он не рассчитан на экономичность при толкании лодки общим весом всего 130 кг.
- Почему я не хочу закрепить движок сверху, а усилие на винт передавать валом? Потому, что вал и труба к нему и весят, и место занимают, а так, я таскаю с собой только байдарочное весло (сдох аккум - снял мотор, надел обратно на весло вторую лопасть и погрёб себе). У меня даже была бредовая идея сделать винт из двух пластиковых вёсельных лопастей и небольшого их крепежа на вал - лишь бы только на себе лишнего веса не таскать! И кстати, я ещё не распрощался с этой идеей окончательно, хотя критика, конечно, приветствуется.
- На мелководье или в траве винтом не цепану? Нет, не цепану, так как я сниму его заблаговременно и погребу веслом (см. выше)
Вроде всё. Какие будут мнения?

 

[Вик62]

ИБИТЬСЯ сердце перестало, от теории... Китайский моторчик на 12в с пропеллером стоит 2-3 тыр. АКБ естественно автомобильные придется брать.
Летом в Карелии наблюдал ситуацию. Рядом стояли браконьеры, у них такой движок и два акб по 50 ач. Они весь день ходили снимали сети и вечером уехали. На воде думаю провели часа 3-4.
А тут теория, изготовление, чеканешся на фик.
Я за идею Федора, пусть не с Ямахой но стандартно сделанной вещью. Благо Китайский федеральный округ сейчас все копирует и по дешовке продает.

 

[Max Brown]

Китайский - это какой например? Хочу вес посмотреть и прочие характеристики. Всё-таки, 2*50=100Ачей, это в 2 с полтиной раза больше, чем мои 40.
И опять-таки, с ГИМСами непонятно. Разве что, раскурочить поднебесную поделку, да на весло её подвесить...