Motor de la o mașină de spălat la o bicicletă
Dintre utilizările neobișnuite ale unui motor de mașină de spălat, cea mai neobișnuită poate fi considerată transformarea acestuia într-un motor de bicicletă. Un motor de bicicletă de la o mașină de spălat sună mai mult decât extravagant, dar arată absolut excepțional. Citiți dacă este posibil să produceți acest „artefact tehnic” și cum să faceți acest lucru în această publicație. Vă avertizăm imediat că proiectul este complex din punct de vedere tehnic și destul de costisitor, așa că dacă nu aveți încredere în abilitățile dvs., este mai bine să nu începeți.
Mecanism de antrenare
Înainte de a începe să transformi o bicicletă obișnuită într-o bicicletă electrică, aruncă o privire asupra potențialului tehnic al calului tău de fier. Bicicleta trebuie să aibă un cadru destul de puternic, deoarece trebuie să suporte cel puțin greutatea călărețului și greutatea echipamentului care va fi instalat pe ea. Dacă totul este în regulă, puteți începe să refaceți bicicleta și să instalați pe ea motorul mașinii de spălat, mecanismul de acționare, sistemul de control și sursele de alimentare.
Să începem prin a proiecta și instala piesele mecanismului de antrenare. Să observăm imediat că pentru a face o bicicletă electrică de casă din motorul unei mașini de spălat vechi, vom avea nevoie de un atelier de prelucrare a metalelor cu drepturi depline. Ei bine, sau cel puțin un strung, mașină de găurit, mașină de sudură, precum și un set impresionant de materiale și unelte, inclusiv o cameră destul de spațioasă unde puteți efectua experimente.
Mecanismul de antrenare va consta din următoarele elemente:
- butuc modificat pentru biciclete;
- scripete mare;
- cureaua de transmisie de la mașina de spălat;
- scripete motor mic
- arborele motorului.
Cel mai dificil lucru aici, poate, este să faci un scripete mare. Este aproape imposibil să găsești o piesă standard care să se potrivească mărimii, așa că va trebui să faci una.
- Dintr-o foaie de oțel (2 mm), tăiați un cerc perfect.
Diametrul recomandat al scripetelor este de 22 cm, dar dacă strungul poate tăia un cerc cu un diametru mai mare, atunci faceți mai multe, cu atât mecanismul de antrenare va fi mai fiabil.
- Găurim mici găuri în butucul roții din spate a bicicletei, între spițe, găurim similare în cercul de oțel.
- Facem găuri mari de-a lungul marginilor cercului de oțel, pur și simplu pentru a reduce greutatea piesei. Pentru că, după cum am menționat mai sus, toate echipamentele împreună cu călărețul vor cântări foarte mult și trebuie să descărcați cât mai mult cadrul bicicletei, economisind cel puțin câteva kilograme.
- Urmează momentul crucial: este necesară sudarea unei benzi de oțel de 20x4 mm pe marginea discului. Trebuie să sudați treptat prin îndoirea benzii de metal exact de-a lungul marginii. Acesta nu este cel mai ușor lucru, deoarece îmbinarea sudată trebuie să fie perfect netedă.
- După aceasta, încărcăm piesa într-un strung și o procesăm din nou, eliminând toate neregulile și rugozitățile.
- Deci partea noastră s-a transformat într-un scripete cu drepturi depline. Acum tot ce trebuie să facem este să vopsim partea principală a mecanismului de antrenare și să o înșurubam pe roata din spate a bicicletei.
Important! Grosimea scripetelui mare nu va permite roții bicicletei să se rotească după instalare, deoarece piesa va atinge cadrul. Este necesar fie să îndoiți cadrul, fie să îl modificați într-un alt mod, în funcție de designul bicicletei.
Modificarea cadrului
Am făcut un scripete mare și am adaptat părțile rămase ale mecanismului de antrenare. Apropo, nu este nevoie să refaceți părțile rămase ale mecanismului de antrenare.Un scripete mic este deja pe arborele motorului de la mașina de spălat, există și o curea de transmisie, așa că putem trece la refacerea cadrului bicicletei cu conștiința curată. La modificarea cadrului pentru o noua bicicleta electrica trebuie sa tinem cont ca motorul de pe acesta sa fie pozitionat cat mai rigid. Pentru a face acest lucru facem următoarele.
- Dacă bicicleta are un suport standard, sudăm tuburi transversale suplimentare pentru a întări structura.
- Dacă nu este prevăzut un portbagaj, atunci trebuie să sudați un suport pentru motor din țevi, amintind de ceea ce este arătat în figura de mai jos.
- Noile părți ale cadrului trebuie șlefuite, vopsite și uscate.
Atenţie! Când sudați cadrul pentru motor, luați în considerare înălțimea scaunului acestuia. Este necesar ca distanța dintre scripetele mic al motorului și scripetele mare al roții bicicletei să fie ideală pentru tensionarea curelei.
Continuăm asamblarea bicicletei electrice. Instalăm motorul pe cadru, instalăm roata din spate cu scripetele înșurubat și verificăm rotația roții. Strângem cureaua de transmisie, dăm mici ture cu mâna, verificând să nu sară. Dacă totul este în regulă, începem să conectăm motorul mașinii de spălat și să organizăm alimentarea sa autonomă.
Alimentarea motorului
Despre, cum se conectează motorul de la o mașină de spălatAm scris și am vorbit în mod repetat ca să funcționeze. Deci nu ne vom concentra din nou pe această problemă, ci ne vom trece direct la organizarea sursei de alimentare autonome pentru motorul nostru de comutator. În caz contrar, bicicleta noastră electrică de casă va continua să fie condusă de puterea musculară a picioarelor.
În primul rând, să ne dăm seama dacă un motor comutator de la o mașină de spălat poate funcționa pe curent continuu? La urma urmei, bateriile, care vor deveni principala sursă de energie pentru motorul bicicletei electrice, furnizează curent continuu, iar mașina de spălat și unitățile sale funcționează dintr-o rețea de curent alternativ (rețea casnică 220V). Se dovedește că nu există probleme cu acest lucru, în plus, motorul de la mașina de spălat funcționează mult mai bine pe curent continuu decât pe curent alternativ, ceea ce, desigur, este în avantajul nostru.
Vom selecta bateriile potrivite. Acest lucru poate fi dificil, deoarece vom avea nevoie de mai multe baterii destul de masive, care sunt dificil de montat pe o bicicletă din cauza dimensiunii și greutății lor mari. Cea mai bună opțiune sunt opt baterii compacte pentru motociclete de 12 volți, care împreună produc o tensiune de 96V. Dar există o problemă - chiar și astfel de baterii ocupă mult spațiu și, în total, cântăresc destul de mult și nu este clar cum să le așezi pe cadrul unei biciclete electrice.
După multă gândire și o serie întreagă de experimente nereușite cu cutiile de baterii, s-a decis distribuirea uniformă a bateriilor pe tot cadrul, atârnând cu ele bicicleta electrică ca un brad cu jucării.
Această soluție tehnică a adăugat probleme.
- În primul rând, după cum puteți vedea în imaginea de mai sus, cadrul bicicletei a trebuit să fie consolidat din nou, astfel încât să poată rezista la sarcina suplimentară. Acest lucru, din păcate, a dus la creșterea din nou a greutății „calului de fier”, dar nu se poate face nimic în acest sens.
- În al doilea rând, 8 suporturi separate pentru baterii au trebuit să fie sudate pe cadru pentru a putea fi fixate în siguranță.
- În al treilea rând, a trebuit să acoperim literalmente întregul cadru cu fire pentru a conecta bateriile între ele și la motor.
- Și în al patrulea rând, a trebuit să îmbunătățim încă o dată estetica revopsind aproape complet cadrul bicicletei.
Bloc de control
Există încă o serie de dificultăți tehnice pe care încă nu le-am luat în considerare - cum să controlăm turația motorului, cum să împiedicăm creșterea curentului la valorile limită la pornirea bicicletei electrice și în timpul accelerării acesteia și, în sfârșit, cum pentru a monitoriza încărcarea bateriilor în timpul conducerii. Unitatea de comandă a bicicletei electrice, pe care trebuie să o asamblam, va ajuta la rezolvarea acestor dificultăți. Noi vom avea nevoie:
- Downconvertor cu comutare de 32,5 kHz.
- Rezistor variabil.
- Microcontroler ATtiny26.
- Rezistenta de masura.
- Cip IR2127S.
- Trei tranzistoare de putere tip IRFB33N15D.
- Trei diode tip 10CTQ150.
- Încărcarea de pe un telefon mobil.
- Convertor DC-DC P6AU-1215ELF.
- LED-uri roșii și verzi.
- Automat 6A.
- Carcasă din plastic de dimensiuni adecvate.
- Radiator metalic de pe o placă de bază a computerului.
Nu vom descrie procesul de asamblare a modulului de control și nu este nevoie de acest lucru, deoarece toate informațiile necesare sunt prezentate în diagrama de mai sus. Trebuie doar să citiți această diagramă, să o înțelegeți și să o reproduceți pe mai multe plăci de circuite imprimate. Rezultatul ar trebui să fie ceva similar.
Placa trebuie plasată într-o carcasă compactă din plastic rezistentă la apă, cu un radiator înșurubat pe fund.
Nu am găsit o carcasă potrivită pentru modul, așa că a trebuit să folosim ceea ce aveam. Pentru ca modulul de control să înceapă să funcționeze, trebuie să porniți mașina, să rotiți „mânerul de gaz”, adică un rezistor variabil montat pe ghidonul bicicletei electrice. După care motorul va începe să câștige ușor viteza, iar LED-ul verde de pe modul se va aprinde.
Dacă bateriile sunt complet descărcate sau capacitatea lor este insuficientă, LED-ul roșu se va aprinde, după care circuitul va fi scos de sub tensiune după câteva secunde. Va trebui să călătorești pe cont propriu până poți reîncărca bateriile.
Testele și rezultatele acestora
A sosit momentul să testăm „mașina infernală” pe care s-a cheltuit atât de mult timp, muncă și bani. Am abordat testele nu mai puțin scrupulos decât atunci când facem o bicicletă electrică de casă și le-am efectuat în trei etape:
- Conducerea pe un drum obișnuit relativ plat (jumătate asfalt, jumătate drum de pământ) cu o viteză de 18 km/h.
- Conducerea pe asfalt neted cu ușoare urcușuri și coborâșuri cu o viteză de 25 km/h.
- Conducerea cu viteză maximă pe asfalt neted, fără urcușuri sau coborâșuri.
Drept urmare, în primul caz, accelerând până la 18 km/h și menținând această viteză, am reușit să parcurgem 27 km cu o singură încărcare a bateriei pe drumuri de pământ și asfalt spart. Forța musculară a picioarelor practic nu a fost folosită. Nu au existat suișuri sau coborâșuri pe parcurs.
După ce am mers pe o bicicletă electrică pe asfalt plat cu coborâri ușoare și urcări cu o viteză de 25 km/h, am reușit să stabilim un record de 19 km la o singură încărcare a bateriei. ȘIÎn cele din urmă, testele de viteză maximă au arătat că bicicleta noastră electrică de casă poate accelera până la 30-35 km/h, aceasta, desigur, este pe asfalt neted, fara coborari sau urcari.
Pentru informația dumneavoastră! Greutatea pilotului care a testat bicicleta a fost de 96 kg.
De remarcat este faptul că dacă ajutăm motorul prin rotirea pedalelor, putem ajunge relativ ușor la o viteză maximă de 45-50 km/h, iar dacă încercăm, putem ajunge la 60 km/h. Totodată, bateriile se descarcă mai repede, după aproximativ 10-15 km de un astfel de sprint.
În concluzie, observăm că pentru a realiza singur o bicicletă electrică dintr-un motor de mașină de spălat, vei avea nevoie de cel puțin câteva luni, un atelier, multă forță și răbdare, precum și bani. Apropo, am cheltuit aproximativ 700 de dolari pe proiect, cu condiția să nu fie nevoie să achiziționăm o bicicletă și părți ale unei mașini de spălat veche. Dacă ești hotărât să-ți faci propria bicicletă electrică, mergi, nu putem decât să-ți urăm succes!
Interesant:
12 comentarii ale cititorilor
Deci, pe ce au fost cheltuiți cei 700 de dolari atunci?
Cu o astfel de greutate, nu ar fi mai ușor să instalați un generator compact pe benzină, să strângeți toată puterea motorului și să puneți creierul în mașina de spălat.
Este mai ușor să instalați un motor cu drujbă, de exemplu, mai degrabă decât un generator.
Pentru 700 de dolari poti cumpara o roata de motor cu toate accesoriile, chiar va fi mai ieftin.
Dimpotrivă, pe motor trebuie plasat un scripete mare, iar pe roată unul mic.
Dacă faceți acest lucru, motorul va funcționa sub sarcină
Ce groază. Pentru astfel de bani, este mai ușor să cumpărați un motor de roată gata făcut, iar opt baterii costă mult.
De fapt, astfel de lucruri se fac pentru suflet. Autorul a stricat bicicleta pentru că și-a dorit creativitate.Dar, după părerea mea, este mai bine să luați baterii litiu-ion. Le puteți pune într-un tub precum bateriile AA și puteți ridica tensiunea la 170 de volți, în același timp, va crește și valoarea watt/oră. De asemenea, mariti scripetele pentru roata din spate sau folositi o polizor. Are cutie de viteze si acelasi tip de motor. De asemenea, se va învârti din curent continuu. Doar regulatorul nu folosește un stabilizator de curent, ci PWM. Acest lucru va evita pierderile de curent datorate încălzirii elementului cheie. Dar, în general, cred că autorul a pornit de la ceea ce era disponibil. Apropo, antrenarea se poate face pe roata din față, pentru a nu desfigura spatele. Și instalați ambreiajul de rulare în zona butucului roții pentru a evita pierderile mecanice.
Mai simplu - baterie de 12 volți - invertor de 220 volți - motor - circuite suplimentare - gata.
De ce să nu folosiți baterii cu litiu?
Este și mai ușor să nu agăți toate prostiile astea pe bicicletă, ci să folosești forța musculară a picioarelor tale. Apoi, kilometrajul este limitat doar de prezența alcoolului pentru a menține tonusul și a ameliora stresul de la viteze mari.
Și o remorcă cu frigider pentru gustări.