Motor z práčky na bicykel
Spomedzi nezvyčajných použití motora práčky možno za najneobvyklejšie považovať premenu na motor bicykla. Motor na bicykel z práčky znie viac ako extravagantne, no vyzerá úplne výnimočne. O tom, či je možné vyrobiť tento „technický artefakt“ a ako to urobiť, si prečítajte v tejto publikácii. Okamžite vás varujeme, že projekt je technicky zložitý a dosť drahý, takže ak si nie ste istí svojimi schopnosťami, je lepšie nezačať.
Pohonný mechanizmus
Skôr ako začnete prestavovať bežný bicykel na elektrobicykel, pozrite sa na technický potenciál vášho železného koňa. Bicykel musí mať pomerne silný rám, pretože musí minimálne uniesť hmotnosť jazdca a hmotnosť vybavenia, ktoré bude na ňom nainštalované. Ak je všetko v poriadku, môžete začať prerábať bicykel a inštalovať naň motor z práčky, pohonný mechanizmus, riadiaci systém a napájacie zdroje.
Začnime návrhom a inštaláciou častí hnacieho mechanizmu. Hneď si všimnime, že na výrobu domáceho elektrobicykla z motora starej práčky budeme potrebovať plnohodnotnú kovoobrábaciu dielňu. No, alebo aspoň sústruh, vŕtačka, zváračka, ako aj pôsobivá sada materiálov a nástrojov vrátane pomerne priestrannej miestnosti, kde môžete experimentovať.
Hnací mechanizmus bude pozostávať z nasledujúcich prvkov:
- upravený náboj na bicykel;
- veľká kladka;
- hnací remeň z práčky;
- malá remenica motora
- hriadeľ motora.
Najťažšou vecou je tu asi vyrobiť veľkú kladku. Je takmer nemožné nájsť štandardnú časť, ktorá by vyhovovala veľkosti, takže si ju budete musieť vyrobiť.
- Z oceľového plechu (2 mm) vystrihnite dokonalý kruh.
Odporúčaný priemer kladky je 22 cm, ale ak sústruh dokáže vyrezať kruh s väčším priemerom, tak urobte viac, tým spoľahlivejší bude mechanizmus pohonu.
- Do náboja zadného kolesa bicykla, medzi špice, vyvŕtame malé diery, podobne umiestnené diery vyvŕtame do oceľového kruhu.
- Po okrajoch oceľového kruhu vyvŕtame veľké otvory, jednoducho preto, aby sme znížili hmotnosť dielu. Pretože, ako je uvedené vyššie, všetko vybavenie spolu s jazdcom bude vážiť veľa a rám bicykla musíte čo najviac vyložiť, čím ušetríte aspoň niekoľko kilogramov.
- Ďalej je rozhodujúci moment: na okraj disku je potrebné privariť oceľový pás 20x4 mm. Musíte zvárať postupne ohýbaním pásu kovu presne pozdĺž okraja. Nie je to najjednoduchšie, pretože zvarový spoj musí byť dokonale hladký.
- Potom diel naložíme do sústruhu a znova ho spracujeme, pričom odstránime všetky nerovnosti a nerovnosti.
- Naša časť sa teda zmenila na plnohodnotnú kladku. Teraz nám ostáva už len natrieť hlavnú časť hnacieho mechanizmu a priskrutkovať k zadnému kolesu bicykla.
Dôležité! Hrúbka veľkej kladky neumožní otáčanie kolesa bicykla po inštalácii, pretože časť sa bude dotýkať rámu. Rám je potrebné buď ohnúť, alebo inak upraviť, podľa konštrukcie bicykla.
Úprava rámu
Vyrobili sme veľkú kladku a prispôsobili zvyšné časti hnacieho mechanizmu. Mimochodom, nie je potrebné prerábať zvyšné časti hnacieho mechanizmu.Na hriadeli motora z práčky je už malá kladka, je tam aj hnací remeň, takže môžeme s čistým svedomím prejsť k prerobeniu rámu bicykla. Pri úprave rámu pre nový elektrobicykel musíme počítať s tým, že motor na ňom by mal byť umiestnený čo najtuhšie. Aby sme to urobili, urobíme nasledovné.
- Ak má bicykel štandardný nosič, na spevnenie konštrukcie k nemu privaríme ďalšie priečne trubky.
- Ak kufor nie je k dispozícii, musíte z rúrok zvariť držiak motora, ktorý pripomína to, čo je znázornené na obrázku nižšie.
- Nové časti rámu je potrebné obrúsiť, natrieť a vysušiť.
Pozor! Pri zváraní rámu pre motor berte do úvahy výšku jeho sedadla. Je potrebné, aby vzdialenosť medzi malou kladkou motora a veľkou kladkou kolesa bicykla bola ideálna pre napnutie remeňa.
Pokračujeme v zostavovaní elektrobicykla. Na rám namontujeme motor, namontujeme zadné koleso s naskrutkovanou kladkou a skontrolujeme otáčanie kolesa. Hnací remeň utiahneme, ručne dáme malé otáčky a kontrolujeme, či nevyskočí. Ak je všetko v poriadku, začneme pripájať motor práčky a organizovať jeho autonómne napájanie.
Napájanie motora
o, ako pripojiť motor z práčkyOpakovane sme si písali a hovorili, aby to fungovalo. Nebudeme sa teda opäť venovať tejto problematike, ale prejdeme rovno k organizácii autonómneho napájania pre náš komutátorový motor. Inak náš domáci elektrobicykel bude aj naďalej poháňať svalová sila nôh.
Po prvé, poďme zistiť, či komutátorový motor z práčky môže pracovať na jednosmerný prúd? Batérie, ktoré sa stanú hlavným zdrojom energie pre elektromotor bicykla, totiž poskytujú jednosmerný prúd a práčka a jej jednotky fungujú zo siete striedavého prúdu (domáca sieť 220V). Ukazuje sa, že s tým nie sú žiadne problémy, navyše motor z práčky funguje oveľa lepšie na jednosmerný prúd ako na striedavý prúd, čo je, samozrejme, v našej výhode.
Vyberieme vhodné batérie. To môže byť náročné, pretože budeme potrebovať niekoľko pomerne masívnych batérií, ktoré sa kvôli veľkosti a vysokej hmotnosti ťažko montujú na bicykel. Najlepšou možnosťou je osem kompaktných 12-voltových motocyklových batérií, ktoré spolu produkujú napätie 96V. Je tu však problém – aj takéto batérie zaberajú veľa miesta a celkovo aj dosť vážia a nie je jasné, ako ich umiestniť na rám elektrobicykla.
Po dlhom premýšľaní a celej sérii neúspešných experimentov s batériovými boxmi bolo rozhodnuté rozložiť batérie rovnomerne po celom ráme a zavesiť na ne elektrický bicykel ako vianočný stromček s hračkami.
Toto technické riešenie pridalo problémy.
- Po prvé, ako môžete vidieť na obrázku vyššie, rám bicykla bolo potrebné ešte raz spevniť, aby vydržal dodatočné zaťaženie. To, žiaľ, viedlo k opätovnému zvýšeniu hmotnosti „železného koňa“, ale s tým sa nedá nič robiť.
- Po druhé, k rámu bolo potrebné privariť 8 samostatných držiakov batérie, aby sa dali bezpečne upevniť.
- Po tretie, museli sme doslova oblepiť celý rám drôtmi, aby sme navzájom a k motoru prepojili batérie.
- A po štvrté, museli sme opäť vylepšiť estetiku tým, že sme takmer úplne prelakovali rám bicykla.
Ovládací blok
Stále je tu množstvo technických ťažkostí, o ktorých sme doteraz neuvažovali – ako ovládať otáčky motora, ako zabrániť stúpaniu prúdu na limitné hodnoty pri štartovaní elektrobicykla a pri jeho akcelerácii a napokon ako na sledovanie nabitia batérií počas jazdy. Tieto ťažkosti pomôže vyriešiť riadiaca jednotka elektrického bicykla, ktorú potrebujeme zložiť. Budeme potrebovať:
- 32,5 kHz spínaný downkonvertor.
- Variabilný odpor.
- Mikrokontrolér ATtiny26.
- Merací odpor.
- Čip IR2127S.
- Tri výkonové tranzistory typu IRFB33N15D.
- Tri diódy typu 10CTQ150.
- Nabíjanie z mobilného telefónu.
- DC-DC menič P6AU-1215ELF.
- Červené a zelené LED diódy.
- Automatická 6A.
- Plastové puzdro vhodných rozmerov.
- Kovový radiátor zo základnej dosky počítača.
Nebudeme popisovať proces montáže riadiaceho modulu a nie je to potrebné, pretože všetky potrebné informácie sú uvedené na obrázku vyššie. Stačí si prečítať túto schému, pochopiť ju a reprodukovať ju na niekoľkých doskách plošných spojov. Výsledkom by malo byť niečo podobné.
Doska musí byť umiestnená v kompaktnom vodotesnom plastovom obale, s radiátorom priskrutkovaným na spodok.
Pre modul sme nenašli vhodné bývanie, tak sme museli použiť to, čo sme mali. Aby riadiaci modul začal pracovať, musíte zapnúť stroj, otočiť „plynovú rukoväť“, to znamená variabilný odpor namontovaný na riadidlách elektrického bicykla. Potom motor začne plynulo naberať rýchlosť a na module sa rozsvieti zelená LED.
Ak sú batérie úplne vybité alebo je ich kapacita nedostatočná, rozsvieti sa červená LED, po ktorej sa obvod po niekoľkých sekundách odpojí. Kým budete môcť dobiť batérie, budete musieť cestovať sami.
Testy a ich výsledky
Nastal čas otestovať „pekelný stroj“, na ktorý sa minulo toľko času, práce a peňazí. K testom sme pristupovali nemenej úzkostlivo ako pri výrobe domáceho elektrického bicykla a vykonali sme ich v troch etapách:
- Jazda po obyčajnej relatívne rovnej ceste (pol asfalt, polovica poľná cesta) rýchlosťou 18 km/h.
- Jazda po hladkom asfalte s miernymi stúpaniami a klesaniami rýchlosťou 25 km/h.
- Jazda maximálnou rýchlosťou na hladkom asfalte bez stúpaní a klesaní.
Výsledkom bolo, že v prvom prípade sme pri zrýchlení na 18 km/h a udržaní tejto rýchlosti dokázali prejsť 27 km na jedno nabitie batérie po poľných cestách a rozbitom asfalte. Svalová sila nôh sa prakticky nevyužívala. Cestou neboli žiadne vzostupy ani pády.
Po jazde na elektrobicykli po rovnom asfalte s miernym klesaním a stúpaním rýchlosťou 25 km/h sa nám podarilo vytvoriť rekord 19 km na jedno nabitie batérie. ANakoniec testy maximálnej rýchlosti ukázali, že náš domáci elektrobicykel dokáže zrýchliť na 30-35 km/h, to je samozrejme po hladkom asfalte, bez klesaní a stúpaní.
Pre tvoju informáciu! Hmotnosť jazdca testujúceho bicykel bola 96 kg.
Pozoruhodné je, že ak motoru pomôžeme otáčaním pedálov, relatívne ľahko dosiahneme maximálnu rýchlosť 45-50 km/h a ak sa budeme snažiť, tak aj 60 km/h. Batérie sa zároveň vybíjajú rýchlejšie, asi po 10-15 km takéhoto šprintu.
Na záver poznamenávame, že na to, aby ste si sami vyrobili elektrický bicykel z motora práčky, budete potrebovať aspoň niekoľko mesiacov, dielňu, veľa sily a trpezlivosti, ako aj peniaze. Mimochodom, na projekt sme minuli asi 700 dolárov za predpokladu, že sme nemuseli kupovať bicykel a časti starej práčky. Ak ste odhodlaní vyrobiť si vlastný elektrobicykel, smelo do toho, môžeme vám zaželať len veľa šťastia!
zaujímavé:
12 komentárov čitateľov
Na čo sa teda minulo tých 700 dolárov?
S takou hmotnosťou by nebolo jednoduchšie nainštalovať kompaktný benzínový generátor, vyžmýkať všetku silu motora a dať mozog do práčky.
Napríklad je jednoduchšie nainštalovať motor reťazovej píly ako generátor.
Za 700 dolárov kúpite motorové koleso so všetkým príslušenstvom, dokonca bude lacnejšie.
Naopak, veľká kladka by mala byť umiestnená na motore a malá na kolese.
Ak to urobíte, motor bude bežať pod zaťažením
Aká hrôza. Za takéto peniaze je jednoduchšie kúpiť hotový motor kolesa a osem batérií stojí veľa.
V skutočnosti sa takéto veci robia pre dušu. Autor zničil bicykel, pretože chcel kreativitu.Ale podľa môjho názoru je lepšie vziať lítium-iónové batérie. Môžete ich umiestniť do trubice ako AA batérie a zvýšiť napätie na 170 V. Zároveň sa zvýši aj hodnota watt/hodinu. Zväčšite aj kladku pre zadné koleso, prípadne použite brúsku. Má prevodovku a rovnaký typ motora. Bude sa točiť aj z jednosmerného prúdu. Len regulátor nepoužíva stabilizátor prúdu, ale PWM. Tým sa zabráni stratám prúdu v dôsledku zahrievania kľúčového prvku. Ale vo všeobecnosti si myslím, že autor vychádzal z toho, čo bolo k dispozícii. Mimochodom, pohon je možné vykonať na prednom kolese, aby nedošlo k znetvoreniu zadnej časti. A nainštalujte jednosmernú spojku v oblasti náboja kolesa, aby ste predišli mechanickým stratám.
Jednoduchšie - 12 voltová batéria - 220 voltový menič - motor - prídavné obvody - pripravené.
Prečo nepoužívať lítiové batérie?
Ešte jednoduchšie je nevešať všetky tieto svinstvá na bicykel, ale využiť svalovú silu svojich nôh. Vtedy je dojazd obmedzený len prítomnosťou alkoholu na udržanie tónu a odbúranie stresu z vysokých rýchlostí.
A prívesný vozík s chladničkou na občerstvenie.