Персональный подъемник для бэккантри

30.11.2012,

В Приэльбрусье (п. Терcкол) я жил 15 лет, и с детства катался на горных лыжах – сначала в спорт-школе, затем участие в многочисленных соревнованиях по внетрассовому катанию, на протяжении нескольких лет — работа фрирайд-гидом. Часто хочется не ограничиваться зоной катания с подъёмников, тогда остаётся либо идти пешком, либо на скитуре, либо для очень богатых – хелиски:) Подъем своими силами может быть удовольствием, но может быть и недостатком, так как всегда занимает продолжительное время и, чаще всего, отнимает много сил. Особенно обламывает, когда вместо долгого подъёма, хочется раскатывать свежие поля и наслаждаться хорошей погодой. Снегоходы и вертолеты, к сожалению, не везде и не всегда доступны. Но во время очередного такого пешего подъема у меня появилась идея создать иной механизм, способный сэкономить время и силы во время подъема. Идея материализовалась в устройство — персональный подъемник.

Принцип подъемника прост — для начала нужно прокинуть репшнур до верхней точки маршрута подъёма, проложив его пешком или на ски-туре (можно сделать несколько участков по 100-200м — конструкция позволяет без труда перестёгиваться), затем лыжник или сноубордист пристёгивает подъёмник к репшнуру (схема пристёгивания показана на рис. 3, 4), подъёмник в свою очередь пристёгнут к обвязке райдера через карабин. При включении двигателя, подъёмник начинает протягивать репшнур через свою систему роликов и, тем самым, тянет райдера наверх. Получается, что прокинутый репшнур неподвижен, а райдер с подъёмником движутся.
По завершении подъема, на точке старта, подъёмник убирается в рюкзак.

Рис 3 (открытое положение подъёмника)

Рис 4 (закрытое положение подъёмника)

Первые образцы мы собрали на базе топливного двигателя (рис. 5, 6,) который имел ряд недостатков: сильный шум, проблемы с заведением на морозе и высоте.

Рис 5

Рис 6

Затем остановились на электрической версии (рис 7), оснащённой двигателем в 1.3 КВТ.

Рис 7

В качестве источника питания используются аккумуляторы (параметры — 22.4 В, 5 Ач) весом 730 г. Аккумуляторы литий-полимерные от авиамоделей — у них самое хорошее сочетание мощности/массы. Стоят правда не дёшево, если оптом брать 1 аккум около 5 т.р.

Опытный образец (на видео) сделан из металла, в основном, серийный же будет содержать много пластиковых деталей — корпус редуктора и всякие не ответственные детали, что позволит добиться снижения веса до 2 кг (без аккумуляторов).
По расчетам, 1-го аккумулятора должно хватать ориентировочно на 350 м подъёма по вертикали. Исходя из сравнения потенциальной энергии поднимаемого человека (Ep=mgH) массой в среднем 80 кг на высоту H и энергозапасом аккумулятора A= UIt.

H=UIt/mg = 22.4*5*3600/(9.8* 80)= 500м.
С учётом КПД, которое в идеале будет около 70% получаем приблизительно 350м.

Скорость движения опытного образца — макс 5 км/ч. Возможно её увеличить, доработав систему прижима и протягивания шнура и заменив червячный редуктор на шестерёнчатый (у червячного очень большие потери на трение, т.к. двигатель вращается с частотой около 15000 об/мин).

Соответственно, если брать в базовый лагерь 9 аккумуляторов, то суммарно в день получим около 3-3.5км перепада по высоте, что примерно соответствует среднему дню катания с гидами на Чегете — 3 спуска с перепадом в 1.2 км. При этом можно возить с собой на подъём-спуск по 3 аккумулятора, тогда масса груза который придется спускать в рюкзаке — 4-4.5 кг, что, в принципе, не тяжело.
Но огромное преимущество — это катание только своей группой на горе, которую ты сам выберешь. Взять те же Хибины, там склонов для фрирайда очень много и многие из них вне доступности от подъёмников.

О ресурсе: аккумуляторов (самая дорогая часть) хватит на 1.5-2 сезона (100-150 дней катания в сезон). Ролики — самая изнашивающаяся деталь. Ведущего ролика хватит на 10 дней, примерно, но он не  дорогой и к тому же быстросменный. Система прижима будет изменена на будущих моделях и с роликами вообще проблем особо не будет. Далее — шестерни. Раз в пол сезона придется заменять, но это, опять же, не так сложно/дорого. Двигатель вообще почти неубиваемый, он безколлекторный (соответственно, нет трущихся частей-щёток). А остальное — подшипники, репшнур и тп. нужно уже походу смотреть.

О размерах: в рюкзак на 32 л (Deuter Freerider) без проблем умещается опытный образец + лопата и щуп. Серийный, естественно, будет значительно меньше по габаритам и выпирающим частям типа всяких ручек и тп.

Автор идеи и конструктор — Биногеров А.А.(hight1983@mail.ru). Также большое спасибо за помощь в сборке и проведении испытаний Платову К., Силину Д.С, Беккиеву Р.И. и Цалкиной Е.В.

Небольшой видео-отчёт от Константина Платова о первых удачных испытаниях:

Метки: ,



Комментарии к Персональный подъемник для бэккантри:

  1. Аст 30.11.2012 в 16:16 Ответить

    Интересная идея. А если развивать идею бензинового движка, то нельзя ли сделать такой подъемник на базе бензопилы?

  2. Биногеров 30.11.2012 в 16:45 Ответить

    У двигателя бензопилы плохое соотношение мощности/веса. Если делать на основе бензопилы, то подъёмник с теми же параметрами, что и наш будет весить около 10 кг. Мы остановились на авиамодельных двигателях, потому что у них это отношение значительно лучше.

  3. Биногеров 30.11.2012 в 16:47 Ответить

    К тому же шум и проблемы с пуском двигателя на высоте тоже не айс)

  4. fingerkiter 01.12.2012 в 02:19 Ответить

    Мощности двигателя хватает, чтобы поднимать с такой же скоростью просто по вертикали, так что крутой рельеф не страшен. К тому же, шнур прокладывается не по отвесным склонам, а по безопасным во всех смыслах, а значит по не очень крутым.
    Кроме подъема шнура вверх пешком есть версия катания всяких «обраток» — тех склонов, куда приходят подъемники только с одной стороны, таких мест миллион в Альпах или возьмите Абхазию в Поляне.

  5. Григорий 02.12.2012 в 00:13 Ответить

    Надо увеличить скорость подъёма и резину жёстче жжёстчежжжёстче

  6. Биногеров 02.12.2012 в 00:49 Ответить

    Георгий, ну это основной посыл видео))))

  7. КО 02.12.2012 в 03:02 Ответить

    Круто! Купить репа пару бухт по 400м и катайся сколько влезет где хочешь..
    Можно еще какую нибудь вариацию с кабестаном подумать.

    Запускайте в продажу. Я первый.

  8. Биногеров 02.12.2012 в 18:07 Ответить

    КО, сейчас проект на стадии опытного образца, который к счастью оправдал ожидания)) Нужно решить 2 главные проблемы- замена червячного редуктора на шестерёнчатый и уменьшение массы(путём замены больших металлических деталей на пластиковые).

  9. fingerkiter 03.12.2012 в 01:38 Ответить

    Да, и самаая мелочь — найти инвестора 8-)

  10. Биногеров 03.12.2012 в 08:48 Ответить

    Да уж)))

  11. А.К. 03.12.2012 в 15:37 Ответить

    А как реализована аварийная остановка механизма в случае падения поднимающегося ?

  12. Биногеров 03.12.2012 в 15:57 Ответить

    Управление электродвигателем в виде кнопки(рычажка) газ/стоп, которая будет на ручке подъёмника, её держит райдер во время подъёма. Если её отпускаешь, двигатель останавливается.

  13. KED 03.12.2012 в 17:41 Ответить

    Леха, запатентуй сразу же! пока ктонить еще не подсуетился.

    • Биногеров 04.12.2012 в 12:04 Ответить

      Патент уже запускаем!

  14. ИванС 03.12.2012 в 18:44 Ответить

    Лех, когда испытания в горах?

  15. fingerkiter 03.12.2012 в 20:53 Ответить

    В серийной модели аварийная остановка будет реализована по сигналу от гироскопа, который контролирует вертикальное положение райдера

  16. Андрей 04.12.2012 в 06:34 Ответить

    Почему не рассмотрите вариант установки тягового механизма в низу, на раме?
    Вверху — обводной ролик крепиться к дереву или якорем в снег и все дела.
    Одного лыжнега потянет однозначно.

  17. Биногеров 04.12.2012 в 08:39 Ответить

    Подъёмники такого типа производят уже давно) Во первых дальность подъёма ограничена(вроде метров 200 по склону), во вторых нужно возиться с тросом, устанавливать ролик итп. У нашего подъёмника, даже если ограничиться участками по 100-200-300 м(чтобы группа поднималась), есть возможность без труда перестёгиваться с участка на участок.

  18. Биногеров 04.12.2012 в 12:04 Ответить

    Скоро будем испытывать в покровской стрешне на лыжах!

  19. Denis 04.12.2012 в 13:22 Ответить

    Идея, конечно, классная, что-то мне подсказывает, что те же неучтенные потери на трение сильно снизят высоту подъема. К тому же помимо устройства придется таскать и запасные аккумуляторы (по 700 гр. и 5 т.р. штука). Кстати полный вес бензопилы Husqvarna T435-12 с двигателем 1.5 КВт — 3.4 кг.

  20. Биногеров 04.12.2012 в 13:42 Ответить

    Потери на трение конечно снизят кпд/высоту подъёма. Но с усовершенствованным редуктором и системой роликов, снизят не сильно. 3 аккумулятора по 700 г + 2 кг подъёмник- получится 4,1 кг.. По поводу подъёма на бензо двигателе. Приимущества конечно есть, но 1.5 квт — это максимальная мощность для бензопилы Husqvarna T435-12. Представляете какой будет шум+ вибрация на руки и тело будет идти от неё во время подъёма? И к томуже двигатель нужно заводить на холоде и большой высоте.

  21. Биногеров 04.12.2012 в 13:45 Ответить

    Аккумуляторов хватит на 1.5-2 сезона, так что это будет не намного дороже топлива.

Добавить комментарий для А.К. Отменить ответ