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de:roller

Der rasende Roller

Der Schub eines Beines beim Rollerfahren gehört erhöht. Es muss eine Motorisierung her. Durch einen glücklichen Zufall traf ich Hellmuth.

Weil Motore und Übersetzung in Richtung geringer Geschwindigkeit ausgelegt sind ergibt sich bei meinem Roller eine extrem unangenehm kontrollierbare Beschleunigung – zu hart /schnell.

Wunsch 1: Bitte um eine einstellbare Beschleunigung, (stufenlos?). Vielleicht wäre in diesem Zusammenhang auch eine

  • Beschleunigungskurve sinnvoll?

Wunsch 2: Anstatt der Fernsteuerung am Lenker, wäre ein an dem Fahrtregler direkt angeschlossenes Gerät sinnvoll.

  • Das mechanische an dem Ding würde ich machen…

Wunsch 3: Roller dürfen angeblich bis 25 km/h ohne Versicherung und „Anmeldung“ gefahren werden.

  • Wenn es mir gelingt einen Roller zu bauen welcher schneller geht, würde es sehr schlau sein eine geheime Drossel einschalten zu können …

Hinterradaufhängung V1

Anbei ein paar Bilder welche die Hinterradaufhängung in Holzbauweise mit Zahnriemenantrieb (ca. 1zu6,5 ) illustriert …

Jetzt sind die ersten Teile zum „Anprobieren“ gefrässt. Wird es passen ? Die Spannung steigt :-)

Hinterradaufhängung V2

Anbei ein paar Bilder welche die Hinterradaufhängung Version 2 in Holzbauweise mit Zahnriemenantrieb (ca. 1 zu 10 bis 1zu6,5 ) illustriert … Die Bodenfreiheit wurde vergrößert.

v2-von-untenvon-der-seitevon-obenvon-unten

Eine Box am Hinterrad

In der Box des Hinterrades ist Platz für die Elektronik. Die Box, die auch den Motor großteils verdeckt, ist in der Länge 67.4 mm, in der Höhe 69 mm und in der Breite 39 mm Platz. Die Box ist auch nötig, um das Holz am verbiegen bei Last am Zahnriemen zu verhindern.

Weiter Bilder der Box in Version 2

Anregung vom koarrl:
Der Zahnriemen neigt bei großem Lastmoment und zu geringer Vorspannung zum Überspringen.
Eine Spannrolle, die von außen auf den Riemen drückt und den Umschlingungswinkel des Motor-Riemenritzels erhöht (→ mehr Zähne im Eingriff!), wäre hilfreich.
Spannrollen laufen gerne kugelgelagert in einem exzentrisch verdrehbaren/festklemmbaren Teil.
Oder in einer Gabel (ähnlich Hinterradschwinge beim Moped), die mit einer Gewindestange passend hingedrückt wird …

Die Übersetzung

Die Zahnriemen-Übersetzung beträgt jetzt 1 zu 6,1 mit die Zellen ergibt sich damit eine Geschwindigkeit (Ebene) mit 3 Zellen von 18,5 km/h und mit 4 Zellen die erlaubten 25 km/h

Der Motor

Der Regler

Der Regler sollte folgende Dinge können:

  • Vorwärts mit Bremse
  • 3-5 Zellen (5S) tauglich
  • die Bremse muss ähnlich wie es beim Gas geben üblich ist dosierbar sein
  • die Bremse darf nicht mit einer Verzögerung einsetzen (wie jetzt bei meinem)
  • mind. 80A aushalten (Ich denke schon an den schnellen 5S Holzroller)

Es sollte ein SimonK Regler sein. Dadurch können wir die Firmware exakt auf unsere Bedürfnisse einstellen.

Beispiele:

HK F-80A bei simonk Firmware bs.hex http://hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=47119

Liste: http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uploads/531431349X1176580X34.pdf


Momentan verwenden wir für unsere Versuche folgende Komponenten:

Regler für 4 bis 6S Akkus:

https://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewitem.asp?idproduct=76481

Regler für 2-3S Akkus:

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__44512__Hobbyking_174_X_Car_120A_Brushless_Car_ESC_sensored_sensorless_EU_Warehouse_.html

dieser Regler lädt den Akku beim Bremsen! Und hat einen Nullpunkt der mit einer Autofernsteuerung (wie bei mir am Roller) perfekt zusammenpasst.

Ich verwende ihn ohne Kühler…

Fernsteuerung:

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__51681__Quanum_2_4Ghz_3ch_Pistol_Grip_Tx_Rx_System_EU_Warehouse_.html

Erfahrungen:

25.09.2015

Ich bin heute bei leichtem Regen mit meinem Luftreifen Roller gefahren. Kein Problem mit der Seitenführung in den Kurven, aber die Fahrtregler-Bremse (obwohl schon auf minimal gestellt) blockiert hin und wieder das Hinterrad :/

Auch ist der Fahrtregler mit seiner Verzögerung für Gas und besonders Bremse sehr unangenehm vor allem bei nassen Bedingungen. Ich konnte das Ding schlecht einschätzen und dosieren…

Ich freue mich auf eine vernünftige Lösung.

Daumengas

Da Profis anstatt eines Gasgriffes ein Daumengas verwenden, muß natürlich für unseren Roller auch ein Daumengas her:

Lufträder

Vorderrad

Das Rad mit Luftbereifung 205 mm inkl. Kugellager. Luftreifen mit Alufelge, darf bis zu maximal 4,5 bar aufgepumpt werden.

Hinterrad

Ein Hinterrad, 205 mm, für den Big Wheel Air mit Scheibenbremse.

Links:

http://www.hudora.de/shop/ersatzteil/WS27788.1-ersatzrad-mit-luftbereifung-205-mm-inkl-kugellager-ersatzteil/?source=WS27788

http://www.hudora.de/shop/ersatzteil/WS32030.1-ersatzluftrad-hinten-205-mm-inkl-lager-und-bremsscheibe-fur-hudora-big-wheel-dual-break-air-ersatzteil/?source=WS32030

RaRo - Version koarrl

Ich muß natürlich auch so einen haben! Aus Gründen der Lieferbarkeit habe ich mal folgende Komponenten geordert:

* 2 Hinterräder - siehe oben (damit ist theoretisch eine Vorderbremse machbar) … http://www.hudora.de/shop/ersatzteil/WS32030.1-ersatzluftrad-hinten-205-mm-inkl-lager-und-bremsscheibe-fur-hudora-big-wheel-dual-break-air-ersatzteil

(Mein erster Gedanke waren diese Sackrodel-Rollen.)

Vorteil:
- dicker Reifenquerschnitt, damit besseres Dämpfungs- und Kurvenverhalten, trotzdem sehr leichtgewichtig
Nachteil:
- Felgen aus Kunststoff, Lagersitzringe müßten neu angefertigt werden. Gummi in elendiger China-Qualität. Reifendefekt unterwegs vorprogrammiert!

* 4 LiFePO4-Zellen Headway 38120 (hochstromfähig, dafür nur 8 Ah) … https://www.lindinger.at/at/flugzeuge/antriebe-elektro/akkus/headway-38120hp-lifepo4-einzelzelle-3-2v-25c-8000mah

* 1 Motor (der hier braucht eine andere Untersetzung, etwa 1:2,5 .. 1:3) … http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=54885

* 1 Motorcontroller, SimonK-fähig … http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=16893

* 1 Programmer-Adapter für den Motorcontroller … http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__39437__Afro_ESC_USB_Programming_Tool.html?strSearch=afr%20usb

* 1 Lade-Balancer (Standard-Spannungseinstellung ist OK für Headway, Anschlußkabel mit Stecker nicht vergessen!) … http://shop.lipopower.de/Balancer-15A-fuer-4-Zellen-LiFePo4-LiNANOZ-Lastmodul-mit-LED

Als mechanische Basis wird mein rosa(!!) Alu-Roller vom Hofer dienen.

Dringend ist umzubauen:
- Luftreifen-Räder, neue Distanzierungen
- Lenker unbedingt in 1 Stück (sonst wackelig)
- Gasdrehgriff (vorhanden)
- Griff für Seilzugbremse links (vorhanden)
- Motor-Trägerplatte Alu für Hinterradantrieb
- alte Shimano-Kassettenzahnkranz-Bestandteile plus alte Shimano-Fahrradkette für Untersetzung

Vorteile: 
- kein Ärger mit hüpfenden Zahnriemen
- kann mit vorhandenen Teilen leicht variiert werden 
- es gibt schmale Kettenschlösser zur Mehrfachverwendung

Nachteile: 
- Grundaufwand (Adapter-Drehteile) für Zahnkranzmontage benötigt
- Kettenspannvorrichtung weniger kritisch, aber ein Längenausgleich ist auch hier notwendig
- Untersetzungsverhältnis kann bei Verwendung der Zahnkranzteile nur 11:32 oder direkter sein *)

*) Das 8„-Hinterrad hat etwa den selben Durchmesser wie ein 1/2“-pitch-Kettenrad mit 50 Zähnen.
Aus naheliegenden Gründen würde ich kein größeres Kettenrad als ca. 40Z ans Hinterrad dübeln.
Eventuell kann man ein mittleres vorderes Kettenblatt mit 36Z nehmen. Kleinere Ritzel als 11Z sind bekanntlich pfui.
Natürlich gibt es feinere Ketten als 1/2„, aber warum nicht mit Standardsachen auskommen?

Mechanische Ideen (Version koarrl)

Vespa-mäßig wird eine einarmige Motorschwinge gebastelt, beim Muster aus Stahlprofilen geschweißt, später besser Alu (Bosch-Profile?)
Motor sitzt ca. in Hinterradebene, schräg vorne über Hinterrad (brake by wire bzw. Seilzug-Scheibenbremse, Zange rechts!)
Rollermäßiger Bremskotflügel entfällt.
Vorteil: Schwinge rechts, Hinterrad wird von links auf Achse gesteckt, Kette ist äußerstes Ding links → leicht änderbare Übersetzung

Die Antriebseinheit kann beim Muster auch fix mit dem Rest-Roller verbunden werden

Vision: Akkupaket wird bei Antriebseinheit mitmontiert, nur ein dünnes Kabel für Gas-Brems-Steuerung verbindet zum Rest-Roller

Nicht vergessen: Beleuchtung! (step-down-converter 12 > 6V ??)

(später mal …)

Gewichts-Abschätzung

Kosten-Abschätzung

SimonK, AVR-Assembler, Programmer & so

Ob der Motorcontroller (im folgenden *ESC* genannt) SimonK-fähig ist, läßt sich dieser Liste entnehmen: https://docs.google.com/spreadsheet/ccc?key=0AhR02IDNb7_MdEhfVjk3MkRHVzhKdjU1YzdBQkZZRlE#gid=0

Aktuelle Assembler-Sourcen für diverse ESCs gibts hier: https://github.com/sim-/tgy
Einfach das letztständige tgy-master.zip herunterladen und dekomprimieren. ACHTUNG! Bei Debian-Wheezy ist eine veraltete Version von avra dabei, also die neueste holen!
Download von http://sourceforge.net/projects/avra/files/1.3.0/avra-1.3.0-linux-i386-static.tar.bz2/download
Das avra-Binary in den $PATH verlinken und …

make

- FERTIG! Nun sollten wir passende Firmware-Hexfiles für alle möglichen Hardwaretypen haben.

Weiter mit der Flash-Programmierung des ESCs (nur für Pinguine) …

Sobald der Afro-Adapter am PC angesteckt wird, zeigt lsusb zusätzlich:

Bus 002 Device 006: ID 10c4:ea60 Cygnal Integrated Products, Inc. CP210x UART Bridge / myAVR mySmartUSB light

bzw. lsmod zeigt das Laden eines zusätzlichen Moduls an:

cp210x

Wir brauchen nun ..

* das Flashtool für den Afro-USB-Adapter, ein wildes Ding, das eine Java-Runtimeumgebung voraussetzt http://lazyzero.de/en/modellbau/kkmulticopterflashtool
(zumindest alles Linux-bezogene irgendwohin ins Homedirectory expandieren)

* eine Java-Runtime, z.B. die (dzt. V8.66) von hier http://javadl.sun.com/webapps/download/AutoDL?BundleId=111739
(dekomprimieren nach /opt, symlink /opt/jre erzeugen)

* ich habe ein script ~/bin/ESCflash angelegt, damit der Aufruf einfacher wird:

#!/bin/bash

cd ~/SimonK/kkflash-0.80b6
./kkMulticopterFlashTool_32.sh 

Es gibt hier eine deutsche Anleitung zum Flashen: https://www.rc-heli-fan.org/quadrocopter-co-f255/howto-esc-regler-flashen-t92521.html

Für unseren ESC „HobbyKing 80A SBEC“ *) sollte das Firmwarefile „bs.hex“ passen. (ACHTUNG! Noch nicht überprüft!!)

  • ) Bedeutung:
80A Versorgunsgsstrom für Brushless-Motor
SBEC = "switching battery eliminator circuit" (zusätzlich eingebaut ist ein step-down-converter, der am Servo+ 5,6V mit max. 4A bereitstellt) --> Hurra, das wird die Licht-Versorgung!

(to be continued)

koarrls universelle RaRoBox

Es handelt sich hierbei um eine Steuerbox, bestehend aus Gasgriff-Interface und ESC mit folgenden Features (die in Klammern kommen vielleicht später):

  • Interface-Versorgung: 5,6V vom SBEC (das ist der im ESC integrierte Spanungswandler)
  • Controller: PSoC Cy8C29466, betrieben mit ca. 5V
  • 1 ADC-Input für Gasgriff-Hallsignal
  • 1 PWM-Output für Servosignal zum ESC
  • (4 ADC-Inputs für Messung der einzelnen Akkuspannungen über 4s-Balancer-Stecker)
  • (analoger Input für eine Phase des ESC für Motordrehzahl- bzw. Tacho-Information)
  • (DAC-Output als Conhismotor-Steuersignal: ein 50V-1kW-Nabenmotorcontroller, siehe Velosolex-Projekt @@@@link)
  • (optionales Text-LCD für Betriebsdatenanzeige)

Anschlüsse RaRoBox (Minimalkonfiguration):

  • 2 pins zum Akkupack: (+) und (-)
  • 3 pins zum Gasgriff: +5V, Hall-Signal, Masse
  • 3 pins zum Brushless-Motor, die Phasen: (R), (S), (T)

Erstes Bild des ersten Box-Prototypen, unfertig:

Der Motorcontroller ist der weiter oben erwähnte … http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=16893

Ich habe ihn aus dem Schrumpfschlauch befreit, damit
a) die Programmierschnittstelle (6 goldene pads) zugänglich wird und
b) das schwarze Gehäuse herumpaßt.

Ob das thermische Probleme geben wird? Der ESC ist jedenfalls ein dreistöckiger Print,
wobei die unteren beiden Etagen (hier nicht sichtbar) nur zwei idente Leistungsstufen samt Kühlblech sind.
Der mittlere Print wird auf jeden Fall schlechter gekühlt.
Ein Alugehäuse für diese Box ist sicher eine bessere Lösung.

de/roller.txt · Zuletzt geändert: 2016/01/10 11:41 von koarrl