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como construir un coche kart de niños,con motor

hola amigos y amigas de taringa,,hoy queria hacer algo especial para niños ,esto vale para nuestros hijos,nuestros sobrinos,o para nuestros nietos,o para hacer por gusto,como un trabajo personal
Hace tiempo vi un vídeo en Youtube, donde construían un sencillo kart casero para niños usando como motor un taladro de batería.





La mecánica y la estructura es muy sencilla, y la veremos más adelante, tan solo tienes que fijarte bien en el vídeo para reproducirlo si no os sale en los comentarios os dejare el link del video,, pero ¿qué taladro tengo que usar? ¿valen todos o tiene que tener un mínimo de potencia?

Antes de lanzarnos a comprar los materiales y a hacer el kart a lo loco vamos a hacer unos sencillos cálculos para tener claro que tipo de taladro aguantará las condiciones a las que le vamos a someter al utilizarlo como motor de un coche eléctrico.

De esta forma podemos saber si el que tenemos en casa nos servirá o si vamos a comprar uno nuevo o de segunda mano que especificaciones debe de tener.

El kart es para niños y va a coger poca velocidad. Como condiciones iniciales vamos a pedirle que pueda mover un niño de hasta 30 kg a 5 km/h en pendientes de hasta el 10%, suponiendo que la estructura pesa 20 Kg y que tenemos ruedas de 24 cm de diámetro. Con estos datos evaluaremos la potencia y revoluciones por minuto necesarios, el par, y podremos comprar una máquina con la seguridad de que va a poder mover lo que queremos.

Condiciones iniciales

Estos son los valores con los que vamos a tabajar, pero con la hoja de cálculo que adjuntamos puedes cambiarlas fácilmente y ver los resultados al instante)

Peso niño (30 kg)
Peso estructura (20 kg)
coeficiente rozamiento (0,06 )
suponemos que no hay deslizamientos
pendiente a superar (10%)
tamaño ruedas Kart (24 cm)
velocidad que queremos que alcance (10 km/h)
Calculo de las revoluciones que tiene que entregar el taladro

Empezamos desde bajo, en la rueda para obtener las características necesarias del taladro para que mueva nuestro vehículo.




Queremos que vaya a 10km/h que son 2,7 m/s . Una vuelta o revolución de nuestra rueda de 24 cm de diámetro 12 de radio son que es su perímetro, así que si con una vuelta hacemos 0,75 m para que recorra 2,7m necesitaremos que de 3,58 revoluciones en 1 segundo o sea 221 rpm

Con esto ya podemos obtener las revoluciones mínimas que nos tiene que dar el taladro, que serán el diametro del taladro es de 4cm con lo que obtenemos que




y tenemos el primer dato buscado nuestro taladro tiene que ofrecer hasta 1327 rpm que es un valor bajo que lo sacamos con casi cualquier aparato. Así que es de esperar que si hay alguna restricción venga de la mano de la Potencia a transmitir

Estudio de fuerzas y cálculo de la potencia para el Kart

Ya tenemos la velocidad angular que tenemos que conseguir, ahora vamos a ver como llegamos y mantenemos esa velocidad. Para esto tenemos que vencer las fuerzas que se oponen al movimiento. El rozamiento y como queremos que suba rampas la parte correspondiente del peso del niño más el vehículo.

Vamos a calcular la situación más crítica que dejaría sobre-dimensionada la capacidad del taladro. Y como ingenieros, despreciaremos unas cuantas cosas para simplificar, todo se arregla sobre-dimensionando ;-)

Suponemos que no se va a producir deslizamiento ni entre la rueda y el suelo ni entre el taladro y la rueda.

El coeficiente de rozamiento por rodadura de goma para un camino de tierra oscila entre 0,04 y 0,06, cogeremos 0,06.

El coeficiente de rozamiento estático (el necesario para sacar al cuerpo de reposo y que se mueva es mayor que el de un cuerpo ya en movimiento. Por eso se necesitará siempre más fuerza para arrancar que para mantener el movimiento. nosotros nos vamos a quedar con este valor de pero si quieres puedes jugar un poco con diferentes valores de coeficientes en las hojas de cálculo que os adjunto. Realmente puedes cambiar cualquier dato del problema para adaptarlo a tus necesidades.



La fuerza que tenemos que vencer para que nuestro vehículo se mueva a la velocidad que queremos es la de rozamiento más la del peso por haber metido las rampas. La de rozamiento

la x es multiplicar ejenplo n x n es n por n

F r=N x n= n x P xcos(a)

La relativa al peso será

Pt=P x sen(a)

Y la total la suma de las 2

f total= fr + pt

Con esta fuerza podemos calcular el par necesario

m = f total x r2

y con el par y la velocidad angular la potencia necesaria.

potencia= m x w

Y listo. Si no hay ningún error para los datos especificados válidos para casi cualquier niño de menos de 9 o 10 años (hasta 30 kg) necesitaríamos un taladro que girara hasta 1.327 rpm y que entregue una potencia de 636 W. Faltaría ver la autonomía que tiene que no creo que vaya a ser muy alta.

Con lo que hay que tener más cuidado a la hora de hacer los cálculo es con poner las unidades de forma correcta.

Potencia en W,
Fuerzas en N,
velocidades en m/s,
velocidades angulares en rad/segundo,
distancias en m,
si somos cuidadosos no debería de haber ningún problema, en las hojas de cálculo podéis verlo con más tranquilidad. Os dejo un excel y un .ods y luego una vista online co google cal


calculos en google aqui el link
https://docs.google.com/spreadsheets/d/12zZ7aFSHZS1ZH6kxt0v4d-NmXjp_jF0jluqN7WgD4Zo/pubhtml


como habreis podido observar sale esto



esto es para personas que no dispongan de medios ,,un motor Turnigy en HobbyKing (En España seguro que lo consiguen por internet y te lo mandan por correo, en latinoamérica no, a menos que vivas en Brasil) ese motor, es mucho mas eficiente que un taladro. . Sin mencionar que esos motores pueden mover a un hombre adulto sin problema,,pero el motor ese vale muy caro,,pero se me ha ocurrido que que pasaria si le pusieramos mas taladros quizas si podrian desplazar a una persona,todavia no lo se si teneia alguna solucion por favor no se olviden de comentar en taringa un saludo y hasta otra,amigos y amigas de taringa

aqui el link del video

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