1/4 טרקטור הנדסה חקלאית טכניון

שלום אנחנו קבוצת סטודנטים מהנדסה חקלאית בטכניון מתכוונים להשתתף בתחרות 1/4 טרקטור
התחרות היא תחרות סטודנטים של הASABE




משתתפי התחרות הינם כביכול מהנדסים בחברת הנדסה חקלאית המעוניינת לייצר מוצר בהתאם
לדרישות השוק. המוצר אותו החברה מעוניינת לייצר הוא טרקטור קומפקטי שייתן משיכה
מקסימלית (השנה 2015 נוסף על כך גם מבחן עבירות שלא היה בשנים קודמות).

כרגע אנחנו בשלב התכנון,צריכים לקבל החלטות על 4*2\4*4, הנעה קדמית\אחורית,מיקום מנוע

מפרט כללי : רוחב 130 ס"מ, אורך 240 ס"מ, משקל הכלי ריק 350 ק"ג
מנוע נתון- 31 כ"ס וגם הצמיגים קבועים
נשתף אותכם בהתקדמות הפרוייקט, נשמח לשיתוף פעולה.

זוהי חלוקת הניקוד בתחרות:
•דו"ח תכנון 380 נק'
• פרוטוקול תכנון 20 נק'
• תכנון תקציבי 100 נק'
• הצגה פרונטלית 500 נק'
•בדיקות טכניות 100 נק'
•שיפוט התכנון 350 נק'
•בדיקת תמרון 100 נק'
• בדיקת רעש 70 נק'
•מבחן משיכה 800 נק'
•מבחן עבירות - חדש ל-2015, טרם בוצע בעבר – 8 הקפות של מסלול אובלי באורך 76 מ', ב-12
דקות לכל היותר. המסלול יורכב מ-24 מ' של מסלול עם בליטות אקראיות בגובה של עד 64 מ"מ,
24 מ' חול רך בעומק 203 מ"מ, שאר הדרך תהיה עפר שטוח. מגבלת מהירות של 6.4 קמ"ש.
משקל העגלה (שתהיה בעלת ארבעה גלגלים) יינתן בהמשך. %50 מהניקוד יינתן על סיום המסלול
בזמן הקצוב, %50 יינתן בהתאם למיקום הקבוצה ביחס לקבוצות האחרות מבחינת קצב הסיום.



דוד

איזה מגניב! מחכים לעדכונים ותמונות.

בהצלחה!

ממש כדאי 4 על 4. אפשר 6 על 6 או שמוגבל ל4 גלגלים? איזה היגוי אתם מתכננים? מפרקי או רגיל? מה ני אישית חושב שמפרקי יתן לכם את מירב התמרון יותר חוזק ובתכלס גם כנראה חלקים טיפה יותר זולים.

שבוע טוב
לא רציתי סתם להעמיס אבל ישנם הרבה מגבלות ותקנות

אסור לבנות רכב בעל מפרק
אסור לבנות יותר מ4x4 וגם לכל הנעה מותאם גודל צמיג על מנת להשוות את המשיכה
אסור היגוי אחורי או כפול

אפשר יותר פרוט באתר ASABE תחת תחריות סטודנטים
בקרוב נעלה אתר לפרויקט שלנו ובו גם כן נעלה את רשימת המגבלות והתקנות

כרגע נראה שזה יהיה משהו בכיוון של טומקאר RZR אבל עוד לא סגרנו על זה

אני יודע שדיברו על זה הרבה שנים, שמח שזה רץ סוף סוף!

http://www.youtube.com/watch?v=2z5utJFZU58
כמו פורמולה SAE לטרקטורים. אני ממליץ לכם לעקוב אחרי הקבוצות החזקות בעולם ולקחת מהם רעיונות, הרי הם כבר עברו את התהליך הראשוני הרבה פעמים...

המון בהצלחה!

רק אני רואה את הייתרון שבהנעה חשמלית?
שקט לחלוטין, יכולת תמרון מעולה ופוטנציאל להמון כח.
אם חייבים להשתמש במנוע הנתון-אפשר לעשות אותו היברידי.

אוקי. מה מותר? מה האתגר פה בעצם?

המון בהצלחה , ועם אתם צריכים עזרה דברו איתי .


עידו

האתגר הוא לבנות את הטרקטור הטוב ביותר בסדר גודל של רבע מטרקטור אמיתי (המידות מפורטות למעלה). את המנוע וזוג צמיגים אחוריים אנו מקבלים ממארגני התחרות מארה"ב.
האתגר הרציני הוא לבנות את השילדה, לנצל את כל כוח המנוע לגלגלים על ידי תמסורת טובה, לבנות מערכת פליטה שתשקיט את המנוע ולהתנהל כחברה מסחרית שתשווק את הכלי שנמציא (אנחנו רק סטודנטים בשנה רביעית בהנחיית שלושה פרופסורים).

elitkh, ניתן לקחת את הכוח מהמנוע שלנו ולהמיר אותו להנעה חשמלית אבל לפי החישובים שלנו זהו בזבוז של כוח כי המנוע שלנו קטן. חשוב לנו לשמור על פשוטות כדי לבנות טרקטור זול ומהר (התחרות במאי והתחלנו לעבוד רק השבוע, כמו כן רק כעת אנו מגייסים כספים וזה קשה מאוד)

חשבנו על הנעה הידראולית אך גם פה נאבד הרבה מהנצילות. לדעתנו המפתח הוא בתיבת תמסורת מתאימה לדרישות התחרות.
בסופו של דבר רוב הניקוד הולך לכוח גרירה ולתהליך התכנון. הטרקטור לא צריך לסגור 80 קמ"ש בכביש 6

כרגע מאוד אנחנו מאוד צריכים עזרה ב:
רעיונות לשילדה ואולי מידע מקצועי מנסיונכם איך השילדה תשפיע על הטרקטור
מידע על מערכות פליטה ורעש. לפי מה מתאימים אגזוז למנוע?
איזו תיבת תמסורת תתאים לדעתכם? לא נייצר אחת משלנו כי זה פרוייקט מטורף בפני עצמו, אך לפי מה בוחרים ומתאימים את כל המערכת הזו?
והכי חשוב, האם מישהו יכול לעזור לנו כלכלית? כל דבר יעזור, בין אם אלו חלקים שאתם לא צריכים, כסף, או קשרים. מבטיחים שכל מי שיתן יד יתוגמל ואם זו חברה גם נוכל לפרסם אותכם כי הפרוייקט יקבל חשיפה מסויימת.

תודה רבה לכולם!! ובהצלחה

תפרסם מה שאתם צריכים ואם יש לי אשמח לעזור בחלקים. יש הגבלןת על הסרנים? מה ההבדלים בין 4*4 ל 2*4 מבחינת התקנות? מותר להשתמש בחלקי רכב? אני חושב על דנה 60 אחורי עם יחסי העברה מטורפים של 7:1 או יותר. מקדימה אם 4*4 אז דנה 30 עם יחסי העברה מתאימים. אם לא אז סרן קשיח שמבוסס על דנה 30 סיקס. אתם צריכים מתלים? כלומר קפיצים ומהלך מתלה כלשהו? אישית אני הייתי הולך על תצורת מחפרון רגיפה של סרן אחורי מחובר לשלדה וסרן קדמי שמחובר במרכז לשלדה על ציר. השאלה העיקרית היא מה יוריד הכי הרבה כוח לקרקע. איזה סוג מתלה. בכל מקרה לדעתי השאיפה שלכם צריכה להיות שבפול גז הכלי לא ינוע מעבר למקסימום שצריך כדי לסיים את המסלול בזמן. המטרה היא מומנט ולא מהירות. בקשר לגיר, אתם צריכים לתמרן במהירות קדימה אחורה או רק נסיעה ישר? אם לתמרן קדימה אחורה הייתי חושב על פאוורגלייד 2 הילוכים. גיר אוטומט מאוד חזק אבל צריך לוודא שהמנוע שלכם מספיק חזק להפעיל אותו. אם לא צריך לתמרן קדימה אחורה אז גיר ידני, אולי אפילו שלושה הילוכים של סיקס או דומה. משהו סופר פשוט רצוי עם ראשון מאוד מאוד נמוך.

מיכה, שב קצת אחורה בכיסא, תשתה מים, קרא את הדרישות ותירגע.
אין קשר בין ההמלצות שלך להגדרות הכלי.
גמרת לו חצי מהמשקל המותר רק עם ההמלצה לסרן האחורי.

צודק לא שמתי לב להגבלת משקל. אני חושב שבמקרה הזה אז דנה 44 אחורי וסרן קשיח מקדימה. מה גודל צמיג? מותר איזה צמיגים שרוצים? (הכוונה מקדימה)

אם קיבלתם מנוע וזוג צמיגים יש לכם כיוון ראשוני לא רע בצד ההנדסי. מאחר ומה שמעניין אתכם בסוף זה מקסימום כח משיכה, הקשור ללחץ הקרקע, תצטרכו לבסס את לחץ הקרקע המרבי שתוכלו להפעיל על אלמנט הקרקע בעל מקדם הגזירה הנמוך ביותר - החול. משם תגזרו את משקל הרכב המרבי הפוטנציאלי. למה המרבי הוא הרלוונטי? כי מעניין אתכם מקסימום תאחיזה. שאר המכלולים והנהג הם בעלי משקל ידוע או מוערך ומה שתישארו איתו בסוף זה כמה עשרות עד מאות בודדות של ק"ג, כנראה, שיוקדשו לשלדה. אותה תרצו קשיחה לחלוטין, גם בהיבט הקשיחות שלה לפיתול (וזה חשוב לכם לדעתי).
תמסורת תיבחר לפי הכח המרבי שהיא נדרשת להעביר, בשילוב עם הסל"ד בו מתקבל המומנט המרבי. זה נגזר מהתאחיזה. בהילוך הגבוה יותר תידרשו להתקרב ככל הניתן למהירות המרבית הנדרשת (לא לשכוח החלקה! תהיה לכם הרבה).

זה יהיה אוסף פשרות, כמו כל תכנון. אני מקנא בכם! בהצלחה.

תמסורת מעבירה מומנט, כמובן, אבל הוא יגזר מכוח התאחיזה.

תודה על הידע והרעיונות שאתם נותנים
דנה 44 לא מתאים דבר ראשון בגלל מגבלת רוחב צריך עד 1.4 מטר
ודבר שני כלל הטרקטור ללא נהג ומשקולות שוקל 350 קילו
מנוע שוקל באזור ה60 וגלגלים גם כן באזור 60
נשארנו עם משהו 200 קילו לש

נוסיף גיר והיגוי עוד 20 קילו נשאר לנו בערך 180 קילו למרכב +סרנים

בנושא תאחיזה יש לנו מנוע שמפיק 31 כס ואנחנו צריכים למקסם אותו עד לגלגים
וכמובן למקם את המשקלים בצורה נכונה
ועדיין לא החלטנו 4x4 או 4x2. אבל כנראה עניין המשקל יכריע לטובת 2x4

דוד

לגבי ההנעה החשמלית-תוכל להוציא מהנעה חשמלית הרבה יותר כח מאשר מהמנוע הקטן שלכם. גם מבחינת נצילות (לא שזה פרמטר משמעותי) תוכלו להציב את המנוע על נקודת נצילות גבוהה (וכנראה גם שקטה).
לפחות לפרקי זמן קצרים. גם יהיה לכם הרבה יותר קל לממש הנעה ל4 גלגלים. מכיון שאתם לא נוסעים רחוק תוכלו לעשות שימוש במעט מצברים יחסית-רק כסוג של BUFFER.
מה שנכון-זה פיתוח קצת יותר מורכב ,יותר יקר-אבל הרבה יותר סקסי.
ועוד משהו לגבי האחיזה שאלון ניסה להסביר וכנראה לא הפנמת, המנוע לא יקבע את האחיזה אלא החיכוך בין הצמיגים לקרקע. זה גם יקבע את הכח לגרירה. ולכן אם עדיף הנעה לכל הגלגלים-ככה כל משקל הרכב "משתתף" בגרירה. אם תלכו להנעה 2X4 תצטרכו לרכז את רוב המשקל על הגלגלים המניעים.

לגבי ההנעה החשמלית נעלה את זה מחר בפגישה
לגבי תאחיזה ברור שזה תלוי בצמיגים. מנעים ובחלוקת משקל נכונה, לגבי הצמיגים זה משהו שנתון לנו והחלוקת משקל תלויה בנו
הדיון לגבי תאחיזה מקסמלית 2x4 או 4x4 זה ארוך ומייגע אבל בתחורית משיכה בסוף יש טרקטורים 2x4
לבסוף כנראה משקל יכריע

מה המשקל שאתם אמורים לגרור?
מה גודל הצמיג ל2X4? אולי אפשר בכלל לוותר (כנראה גם רצוי) על דפרנציאל וללכת על ציר אחורי קבוע כמו של קרטינג. אבל זה תלוי בגודל הצמיג ובמשקל הגרירה. שלא ישבר לכם.
אתם צריכים שיהיה רוורס? יש לזה פתרון גם לקרטינג אבל עולה קצת כסף (בין 300 ל1200 דולר בארה"ב לפני משלוח ומיסים).

איזו שלדה מותרת? האם מותר שלדת צינורות כמו של באגי? יש הגדרות לעובי דופן וקוטר צינור/גודל פרופילים?
עדיף 4X4, אחיזה הרבה יותר טובה בקרקע אבל בשביל זה צריך יחסי העברה תואמים. הבעיה ב4X4 היא בעיקר נושא ההעברת כוח לגלגלים מקדימה. כלומר, ציריות. אם אתה משתמש בסרן קיים אז לא בעיה אבל אז אתה בבעיה של משקל. אם אתה בונה סרן קומפלט אז אתה בבעיה של תקציב ומסגרת זמן.

למה לא להשתמש בציר אחורי של RZR או טרקטורון?
ובעצם למה לא להשתמש בהיגוי באמצעות הבלמים? בכל מקרה מדובר על מרחק לא ארוך ועל מהירות נמוכה. בסיס הגלגלים קצר והקרקע "מחליקה" וגם תוכלו על ידי זה לבלום גלגל שמתחפר ולהמשיך לסוע.

עוד משהו לגבי האחיזה:
1. לחץ האוויר בצמיגים הוא קריטי. מותר להוריד לחץ אוויר תוך כדי תחרות?
2. נעילות דיפרנציאל מותרות? אם כן-זה חשוב -אחרת האחיזה תיקבע על פי האחיזה בצד החלש.
יכול להיות שכדאי לעשות שימוש במיכלולים של טרקטורון. יקל עליכם את העבודה באופן משמעותי.

אני חושב שאתם צריכים לשקול את ההנעה ההיברידית שוב, ודווקא בגלל שהמנוע שלכם חלש.
בנוסף, תנסו לצאת מהקופסא שאתם מדמיינים כטרקטור ( וכרכב בכלל)
אחת מהמטרות של התחרויות האלה היא חדשנות.
אני הייתי הולך בכיוון הזה במקומכם:
4 מנועים טבוריים, אחד בכל גלגל
זה יחסוך לכם דיפרנציאלים, נעילות, גיר, טרנספר וכל שאר החלקים הכבדים וגוזלי האנרגיה האלה.

היגוי מפרקי מאוד נוח לתמרון אז הייתי שוקל אותו בחיוב.

אחרי שתחליטו על סוג ההנעה וההיגוי, נוכל להתקדם לשלדה.

בברכה
גיל אסרף

למה 4 גלגלים? אולי 3 יספיקו? עוד לא להתקבע.

אם תצליחו לייצר מצב שהגלגל האחורי משמש כנקודת ציר יחסית לנקודת החיבור לאמצעי הגרירה, כך שמשיכה תעצים את המשקל על הגלגלים הקדמיים, תוכלו לקבל יותר כח משיכה ממש שהמשקל העצמי מאפשר לבדו בהנחה שהקדמיים יניעו (כן, קראתם נכון - הצעתי לשקול רק הנעה קדמית עם גיאומטריה שתשים את רוב המשקל מקדימה במצב סטטי ובמשיכה אחוז כלשהו מכוח המשיכה יתווסף למשקל).

שמתי לב שהחול עמוק יותר משישה אינץ', אז אפשר לתת כיוון ראשוני לחיזוי עבירות ע"י שימוש בCI ולנצל את זה כדי לבסס הנדסית את תצורת הרכב וחלוקת המשקל הרצויה. ניהול ובניה זה חשוב, אבל בראייתי אם לא תבססו הנדסית חלק מהדברים אתם מפספסים את הנקודה. אתם סטודנטים להנדסה חקלאית-נצלו את זה.

לגבי שינו לחץ אוויר אסור תוך כדי התחרות. אז מה שנעשה בבוחן עבירות יהיה גם בבוחן גרירה.
נצטרך למצוא לחץ אופטימלי ע"פ נוסחאות עבירות גם נעשה שימוש ב CI כנראה מדובר על בין 500 ל400. ובנוסף לשקלל ת גודל רוחב וקשיחות צמיג. וכמובן דג"ח שנוכל להשתמש בלחצים על הגלגלים

אני הייתי מתחיל כאן:

https://www.facebook.com/pages/UK-14...45329002172260

אין לכם הרבה זמן, ידע או ניסיון. עדיף להתחיל עם פיתרון מוכח ופשוט ולשפר אותו לאורך שנים מאשר לנסות להמציא את הגלגל. יש לא פחות הנדסה בשלבי הייצור והפיתוח ולכן אתם צריכים לחלק את הזמן שלכם כך - בערך שליש עבור כל אחד מהשלבים עד לשילוח הטרקטור (מאחל לכם שהכל יסתדר ותצליחו - עצם ההגעה לתחרות היא הישג רציני). אם הייתי במקומכם כך הייתי נוהג (לפחות מנסה). באקדמיה נוח לנו בתוך כונכיית הסוליד אך העולם אינו עובד כך ועל מנת להצליח בתחרויות הללו שלב התכן צריך ליהיות זריז בנקודת הזמן בה אתם נמצאים. זה אומר לסגור קונספט כמה שיותר מהר ולרוץ קדימה. ברגע שהקונספט עובד אצל אחרים זה יחסוך המון צרות. אני ממליץ לכם גם להיעזר בחבר'ה של הפורמולה טכניון, בכל הנוגע לניהול הפרוייקט והשלבים בו הם יוכלו לעזור לכם המון.
אל תטעו, זה תחרות הנדסית אבל יותר מכך זו תחרות שמודדת ניהול פרוייקטים.
המון המון בהצלחה!

אהלן חברים תודה על הנכונות לעזרה.
יש פה אולי מישהו שיש לו מידע על מערכת תמסורת CVT?(נצילות,מומנטים,משקלים מחיר וכדומה)
נשמח לכל הפנייה גם למאמרים בנושא וגם לידע אישי.

אתה תמצא אין סוף מידע על CVT ( או בעברית -גיר רציף) . רוב הטרקטורונים עובדים עם וריאטור רצועה שגם הוא סוג של גיר רציף. גם קטנועים. לטרקטור במשקל כמו שלכם תצטרכו כנראה אחד של טרקטורון גדול או של ריינג'ר\רייזר.
הייתרון-גיר אוטומטי פשוט וזול (יחסית). החסרון-אמינות ונצילות נמוכות. סביר להניח שיעבוד מצויין במקרה שלכם בהתאמה נכונה של יחס העברה סופי.
מה המהירות המקסימלית של הטרקטור שאתם רוצים לבנות? יש יתרון לכלי מהיר?

היום היינו בסיור אצל יורם במפעל. ראינו הרבה התרשמנו יורם ישב איתנו ונתן הרבה עצות ורעיונות.
בנושא הגיר אנחנו חושבים על שילוב של גיר רציף גיר של אפנוע ותיבת העברה כמו בתומקאר.
הניע סופי אולי עם שרשרת.
התקדמנו הרבה בהבנת התאוריה ונכון לעכשיו נוכל להתקדם לשלב המידול

הייתי רוצה להציע לכם חשיבה יורת קונוונציונלית
למשל לוותר על השלדה!!!
בטרקטור אמיתי אין שלדה הגיר מחובר למנוע והסרן מחובר לגיר
הסרן הקדמי תלוי על שלוחה שתצא מהמנוע והאחורי כבר אמרנו ... מחובר לגיר
קוטר צמיגים כבר יש ??
כי בסופו של דבר המנוע ייצטרך לסובב אותם
מה מומנט היציאה של המנוע?? הוא יכתיב את מומנט הכניסה של הגיר
האם חשבתם למשל לשדך את המנוע שלכם לתמסורת אוטומטית הידראולית שנלקחת ממכונית הנעה קדמית??
תמסורת כזו אם מוצבת לאורך (בניגוד למכונית הנעה קדמית שם מוצבת לרוחב) תספק גלי יציאה לשני סרנים עם יחס העברה מופחת בד"כ בסביבות ה 1:4 שזה מעולה לגרירה
תוסיפו לזה את העובדה שממיר המומנט משמש סוג של הכפלת מומנט כל עוד הוא לא ננעל והרי לכם תיבת העברה נוספת בה יוכפל הכח
ממסרת כזו תספק גם החלפות הילוכים מהירים כמעט ללא איבוד כח מנוע
שני דיפרנציאלים קטני מימדים מרכב כמו סוברו svt ודומיו יעמדו בעומס המיכני מצד אחד ומצד שני קטנים מאד ושוקלים מעט מאד אבל לחלקם כבר יש הכנות לחיבור מתלים
חלקם גם מגיעים מוגבלי אחיזה מהיצרן כך שמדובר בעוד יתרון מבחינת אחיזה
מכיוון שיש חלק לא קטן שמדבר על תקציב בפרוייקט לחלקים off the shelf יש יתרון גדול במחיר ,כי לשעות הנדסה יש מחיר יקר (זמן שלכם אין הרבה ... התחרות כבר התחילה)
בניגוד לאלון שחשב על משקל על הנעה קדמית אני חושב שזה מיותר
משקל על ההנעה האחורית ייווצר מעצם הגרירה ולכן אין טעם להעביר קדימה אלא להיפך
לרכז את מרבית האחיזה מאחור ,ואולי לותר כליל על ההנעה הקדמית לטובת מקסימום מומנט אחורה שם גם האחיזה תימצא
אני משער שלא תגררו סתם משקולת אלא כזו שמשנה את ההתנגדות שלה בהתאם להתקדמות הגרירה , משמע עוד יותר אחיזה על הסרן האחורי (שבו תראו סרטים של "משיכת טרקטור" )
למבנה הקונבנציונלי של טרקטור יתרון גדול מבחינת משקל ... אין בזבוז משקל על בולמים וקפיצים ואת המשקל הזה אפשר לנצל לטובת מכלולים חסונים יותר

אני מבין שכולם מתייחסים להיבט הגרירה כפקטור עיקרי בניקוד הכללי.
למה כולם מדברים על מומנט ואני דווקא רואה בהספק את מה שיפתח תאוצה גבוהה יותר בגרירת משקולת נעה (על זמן?) בקרקע חולית תוך כדי "פירפור" צמיגים עם שיניים גדולות יחסית ,שננעצות ודוחפות (כמו קיר)אחורה חומר (מה הקשר לתאחיזה?,או שיותר נכון לשאול -עד כמה אספקט התאחיזה שנובעת מחיכוך תורמת להתקדמות?או שלא הבנתי את משמעות המילה הזו?).
אם אני הייתי צריך לבנות גורר כזה הייתי משתמש בוריאטור מותאם לשיא הסל"ד של המנוע(או שיא ההספק במילים אחרות).בכדי לחסוך זמן בהעברת הילוכים,
המומנט המקסימלי הנמדד בגרירה כמובן יהיה תוצאה של התנגדות הקרקע לסיבוב הגלגל ,לפי דעתי זה תלוי בגורמים שונים. הוא יבוא רק כשהמשקולת תנעץ באדמה .