Động cơ từ máy giặt đến xe đạp
Trong số những công dụng bất thường của động cơ máy giặt, điều bất thường nhất có thể kể đến là biến nó thành động cơ xe đạp. Động cơ xe đạp từ máy giặt nghe có vẻ xa hoa nhưng trông hoàn toàn đặc biệt. Đọc về liệu có thể tạo ra “hiện vật kỹ thuật” này hay không và cách thực hiện trong ấn phẩm này. Chúng tôi cảnh báo ngay với bạn rằng dự án này phức tạp về mặt kỹ thuật và khá tốn kém, vì vậy nếu bạn không tự tin vào khả năng của mình thì tốt hơn hết là đừng bắt đầu.
Cơ chế lái
Trước khi bắt đầu chuyển đổi một chiếc xe đạp thông thường thành xe đạp điện, hãy xem xét tiềm năng kỹ thuật của con ngựa sắt của bạn. Xe đạp phải có khung khá chắc chắn, vì ít nhất nó phải chịu được trọng lượng của người lái và trọng lượng của thiết bị sẽ được lắp trên đó. Nếu mọi thứ đều ổn, bạn có thể bắt đầu làm lại chiếc xe đạp và lắp động cơ từ máy giặt, cơ cấu truyền động, hệ thống điều khiển và nguồn điện vào đó.
Hãy bắt đầu bằng việc thiết kế và lắp đặt các bộ phận cơ cấu truyền động. Chúng ta hãy lưu ý ngay rằng để chế tạo một chiếc xe đạp điện tự chế từ động cơ của một chiếc máy giặt cũ, chúng ta sẽ cần một xưởng gia công kim loại chính thức. Chà, hoặc ít nhất là một chiếc máy tiện, máy khoan, máy hàn, cũng như một bộ vật liệu và công cụ ấn tượng, bao gồm một căn phòng khá rộng rãi, nơi bạn có thể tiến hành các thí nghiệm.
Cơ cấu truyền động sẽ bao gồm các phần tử sau:
- trung tâm xe đạp sửa đổi;
- ròng rọc lớn;
- đai truyền động từ máy giặt;
- ròng rọc động cơ nhỏ
- trục động cơ.
Điều khó khăn nhất ở đây có lẽ là chế tạo một ròng rọc lớn. Hầu như không thể tìm được một bộ phận tiêu chuẩn phù hợp với kích thước, vì vậy bạn sẽ phải tự làm một bộ phận.
- Từ một tấm thép (2 mm), cắt ra một vòng tròn hoàn hảo.
Đường kính ròng rọc được khuyến nghị là 22 cm, nhưng nếu máy tiện có thể cắt một vòng tròn có đường kính lớn hơn thì phải cắt nhiều hơn thì cơ cấu truyền động sẽ càng đáng tin cậy.
- Chúng tôi khoan các lỗ nhỏ ở tâm bánh xe đạp phía sau, giữa các nan hoa. Chúng tôi khoan các lỗ có vị trí tương tự trên vòng tròn thép.
- Chúng tôi khoan các lỗ lớn dọc theo các cạnh của vòng tròn thép, đơn giản là để giảm trọng lượng của bộ phận. Bởi vì, như đã lưu ý ở trên, tất cả các thiết bị cùng với người lái sẽ nặng rất nhiều và bạn cần phải dỡ khung xe đạp càng nhiều càng tốt, tiết kiệm được ít nhất vài kg.
- Tiếp theo là thời điểm quan trọng: cần hàn một dải thép 20x4 mm vào mép đĩa. Bạn cần hàn dần dần bằng cách uốn dải kim loại chính xác dọc theo mép. Đây không phải là điều dễ dàng nhất, vì mối hàn phải hoàn toàn trơn tru.
- Sau đó, chúng tôi tải bộ phận vào máy tiện và xử lý lại, loại bỏ tất cả các điểm bất thường và độ nhám.
- Vậy là bộ phận của chúng ta đã biến thành một ròng rọc chính thức. Bây giờ tất cả những gì chúng ta phải làm là sơn phần chính của cơ cấu truyền động và vặn nó vào bánh xe đạp phía sau.
Quan trọng! Độ dày của ròng rọc lớn sẽ không cho phép bánh xe đạp quay sau khi lắp đặt vì bộ phận này sẽ chạm vào khung. Cần phải uốn cong khung hoặc sửa đổi nó theo cách khác, tùy thuộc vào thiết kế của xe đạp.
Sửa đổi khung
Chúng tôi đã chế tạo một ròng rọc lớn và điều chỉnh các bộ phận còn lại của cơ cấu truyền động. Nhân tiện, không cần phải làm lại các phần còn lại của cơ cấu truyền động.Trên trục động cơ của máy giặt đã có sẵn một ròng rọc nhỏ, ngoài ra còn có dây đai dẫn động nên chúng ta có thể chuyển sang làm lại khung xe đạp một cách lương tâm trong sáng. Khi sửa đổi khung cho một chiếc xe đạp điện mới, chúng ta phải tính đến việc động cơ trên đó phải được đặt càng cứng càng tốt. Để làm điều này, chúng tôi làm như sau.
- Nếu xe đạp có giá đỡ tiêu chuẩn, chúng tôi hàn thêm các ống ngang vào đó để tăng cường kết cấu.
- Nếu không có cốp, thì bạn cần hàn giá đỡ cho động cơ từ các đường ống, giống như những gì được thể hiện trong hình bên dưới.
- Các bộ phận khung mới cần được chà nhám, sơn và sấy khô.
Chú ý! Khi hàn khung động cơ, hãy tính đến chiều cao của yên xe. Khoảng cách giữa puli nhỏ của động cơ và puli lớn của bánh xe đạp phải lý tưởng để căng dây đai.
Chúng tôi tiếp tục lắp ráp xe đạp điện. Chúng tôi lắp động cơ vào khung, lắp bánh sau có bắt vít ròng rọc và kiểm tra chuyển động quay của bánh xe. Chúng tôi thắt chặt đai truyền động, quay nhỏ bằng tay, kiểm tra xem nó không bị tuột ra. Nếu mọi thứ đều ổn, chúng tôi bắt đầu kết nối động cơ máy giặt và tổ chức cung cấp điện tự động cho nó.
Cung cấp năng lượng động cơ
Về, cách kết nối động cơ từ máy giặtChúng tôi đã viết và nói chuyện nhiều lần để làm cho nó thành công. Vì vậy chúng ta sẽ không tập trung vào vấn đề này nữa mà sẽ chuyển thẳng sang việc tổ chức cung cấp điện tự động cho động cơ cổ góp của chúng ta. Nếu không, chiếc xe đạp điện tự chế của chúng ta sẽ tiếp tục được điều khiển bởi sức mạnh cơ bắp của đôi chân.
Đầu tiên, chúng ta hãy tìm hiểu xem động cơ cổ góp của máy giặt có thể hoạt động bằng dòng điện một chiều hay không? Rốt cuộc, pin, sẽ trở thành nguồn năng lượng chính cho động cơ xe đạp điện, cung cấp dòng điện một chiều, còn máy giặt và các bộ phận của nó hoạt động từ mạng điện xoay chiều (mạng gia đình 220V). Hóa ra không có vấn đề gì với điều này, hơn nữa, động cơ của máy giặt hoạt động bằng dòng điện một chiều tốt hơn nhiều so với dòng điện xoay chiều, điều này đương nhiên có lợi cho chúng tôi.
Chúng tôi sẽ chọn pin phù hợp. Điều này có thể khó khăn vì chúng ta sẽ cần một số cục pin khá lớn, khó lắp trên xe đạp do kích thước và trọng lượng nặng của chúng. Lựa chọn tốt nhất là tám cục pin xe máy 12 volt nhỏ gọn, cùng nhau tạo ra điện áp 96V. Nhưng có một vấn đề - ngay cả những cục pin như vậy cũng chiếm rất nhiều không gian và tổng cộng, nặng khá nhiều và không rõ cách đặt chúng trên khung của một chiếc xe đạp điện.
Sau nhiều suy nghĩ và hàng loạt thử nghiệm không thành công với hộp pin, người ta quyết định phân bổ pin đều khắp khung, treo chiếc xe đạp điện bên cạnh chúng như một cây thông Noel với đồ chơi.
Giải pháp kỹ thuật này đã tạo thêm nhiều vấn đề.
- Đầu tiên, như bạn có thể thấy trong hình trên, khung xe đạp phải được gia cố một lần nữa để có thể chịu được tải trọng bổ sung. Thật không may, điều này đã khiến trọng lượng của “con ngựa sắt” một lần nữa tăng lên, nhưng không thể làm gì được.
- Thứ hai, 8 giá đỡ pin riêng biệt phải được hàn vào khung để có thể gắn chặt chắc chắn.
- Thứ ba, theo đúng nghĩa đen, chúng tôi phải bọc toàn bộ khung bằng dây để kết nối các pin với nhau và với động cơ.
- Và thứ tư, chúng tôi một lần nữa phải nâng cao tính thẩm mỹ bằng việc sơn lại gần như toàn bộ khung xe.
Khối điều khiển
Vẫn còn một số khó khăn về mặt kỹ thuật mà chúng tôi chưa xem xét - làm thế nào để kiểm soát tốc độ động cơ, làm thế nào để ngăn dòng điện tăng đến giá trị giới hạn khi khởi động xe đạp điện và trong quá trình tăng tốc, và cuối cùng là làm thế nào để theo dõi việc sạc pin trong khi lái xe. Bộ điều khiển xe đạp điện mà chúng ta cần lắp ráp sẽ giúp giải quyết những khó khăn này. Chúng ta sẽ cần:
- Bộ chuyển đổi hạ tần 32,5 kHz.
- Biến trở.
- Vi điều khiển ATtiny26.
- Điện trở đo.
- Chip IR2127S.
- Ba bóng bán dẫn điện loại IRFB33N15D.
- Ba điốt loại 10CTQ150.
- Sạc từ điện thoại di động.
- Bộ chuyển đổi DC-DC P6AU-1215ELF.
- Đèn LED màu đỏ và màu xanh lá cây.
- Tự động 6A.
- Vỏ nhựa có kích thước phù hợp.
- Bộ tản nhiệt kim loại từ bo mạch chủ máy tính.
Chúng tôi sẽ không mô tả quá trình lắp ráp mô-đun điều khiển và cũng không cần thiết phải làm điều này vì tất cả thông tin cần thiết đã được trình bày trong sơ đồ trên. Bạn chỉ cần đọc sơ đồ này, hiểu nó và tái hiện nó trên một số bảng mạch in. Kết quả sẽ là một cái gì đó tương tự.
Bo mạch phải được đặt trong một hộp nhựa chống thấm nhỏ gọn, có bộ tản nhiệt được vặn vào phía dưới.
Chúng tôi không tìm thấy vỏ thích hợp cho mô-đun nên chúng tôi phải sử dụng những gì chúng tôi có. Để mô-đun điều khiển bắt đầu hoạt động, bạn cần bật máy, vặn “tay ga”, tức là một biến trở gắn trên ghi đông của xe đạp điện. Sau đó, động cơ sẽ bắt đầu tăng tốc một cách mượt mà và đèn LED màu xanh lục trên mô-đun sẽ sáng lên.
Nếu pin đã xả hết hoặc dung lượng không đủ, đèn LED màu đỏ sẽ sáng lên, sau đó mạch sẽ mất điện sau vài giây. Bạn sẽ phải tự mình di chuyển cho đến khi có thể sạc lại pin.
Các thử nghiệm và kết quả của chúng
Đã đến lúc thử nghiệm “cỗ máy địa ngục” vốn đã tiêu tốn rất nhiều thời gian, công sức và tiền bạc. Chúng tôi đã tiếp cận các bài kiểm tra một cách cẩn thận không kém so với khi chế tạo một chiếc xe đạp điện tự chế và thực hiện chúng theo ba giai đoạn:
- Lái xe trên đường thông thường tương đối bằng phẳng (nửa nhựa, nửa đường đất) với tốc độ 18 km/h.
- Lái xe trên đường nhựa nhẵn, có những đoạn lên xuống nhẹ ở tốc độ 25 km/h.
- Lái xe ở tốc độ tối đa trên đường nhựa trơn tru mà không bị lên hoặc xuống.
Kết quả là, trong trường hợp đầu tiên, tăng tốc lên 18 km/h và duy trì tốc độ này, chúng tôi có thể lái xe được 27 km chỉ trong một lần sạc pin trên đường đất và nhựa đường gồ ghề. Sức mạnh cơ bắp của đôi chân thực tế không được sử dụng. Không có thăng trầm trên đường đi.
Khi đạp một chiếc xe đạp điện trên đường nhựa bằng phẳng với những đoạn dốc và dốc nhẹ ở tốc độ 25 km/h, chúng tôi đã lập được kỷ lục 19 km cho một lần sạc pin. VÀCuối cùng, các bài kiểm tra tốc độ tối đa cho thấy xe đạp điện tự chế của chúng tôi có thể tăng tốc lên 30-35 km/h, Tất nhiên, đây là trên đường nhựa nhẵn, không có chỗ lõm hoặc chỗ lõm.
Để biết thông tin của bạn! Trọng lượng của người lái thử xe là 96 kg.
Đáng chú ý là nếu chúng ta hỗ trợ động cơ bằng cách xoay bàn đạp, chúng ta có thể tương đối dễ dàng đạt tốc độ tối đa 45-50 km/h, và nếu cố gắng, chúng ta có thể đạt tốc độ 60 km/h. Đồng thời, pin xả nhanh hơn sau khoảng 10-15 km chạy nước rút như vậy.
Tóm lại, chúng tôi lưu ý rằng để tự chế tạo một chiếc xe đạp điện từ động cơ máy giặt, bạn sẽ cần ít nhất vài tháng, xưởng, rất nhiều sức lực và sự kiên nhẫn cũng như tiền bạc. Nhân tiện, chúng tôi đã chi khoảng 700 đô la cho dự án với điều kiện là chúng tôi không phải mua một chiếc xe đạp và các bộ phận của một chiếc máy giặt cũ. Nếu bạn quyết tâm tự làm một chiếc xe đạp điện, hãy thực hiện nó, chúng tôi chỉ có thể chúc bạn may mắn!
Hấp dẫn:
12 ý kiến độc giả
Vậy số tiền 700 USD được chi vào lúc đó là bao nhiêu?
Với trọng lượng như vậy, sẽ chẳng dễ dàng hơn nếu lắp một chiếc máy phát điện nhỏ gọn chạy bằng xăng, vắt hết sức mạnh của động cơ rồi cho bộ óc vào máy giặt.
Ví dụ, việc lắp đặt động cơ cưa máy sẽ dễ dàng hơn so với máy phát điện.
Với 700 đô la, bạn có thể mua một bánh xe có động cơ với tất cả các phụ kiện, nó thậm chí còn rẻ hơn.
Ngược lại, nên đặt một ròng rọc lớn trên động cơ và một ròng rọc nhỏ trên bánh xe.
Nếu bạn làm điều này, động cơ sẽ chạy dưới tải
Thật là kinh khủng. Với số tiền đó, việc mua một động cơ bánh xe làm sẵn sẽ dễ dàng hơn và tám cục pin sẽ tốn rất nhiều tiền.
Trên thực tế, những điều như vậy được thực hiện vì tâm hồn. Tác giả làm hỏng chiếc xe đạp vì muốn sáng tạo.Nhưng theo tôi, tốt hơn nên dùng pin lithium-ion. Bạn có thể đặt chúng vào một ống như pin AA và nâng điện áp lên 170 volt, đồng thời giá trị watt/giờ cũng sẽ tăng lên. Đồng thời phóng to ròng rọc cho bánh sau hoặc sử dụng máy mài. Nó có hộp số và cùng loại động cơ. Nó cũng sẽ quay từ dòng điện một chiều. Chỉ có bộ điều chỉnh không sử dụng bộ ổn định dòng điện mà sử dụng PLC. Điều này sẽ tránh được tổn thất dòng điện do phần tử chính bị nóng lên. Nhưng nhìn chung, tôi nghĩ tác giả đã tiến hành từ những gì đã có. Nhân tiện, việc truyền động có thể được thực hiện ở bánh trước để không làm biến dạng bánh sau. Và lắp ly hợp chạy quá mức vào khu vực trục bánh xe để tránh tổn thất cơ khí.
Đơn giản hơn - pin 12 volt - biến tần 220 volt - động cơ - mạch bổ sung - sẵn sàng.
Tại sao không sử dụng pin lithium?
Thậm chí còn dễ dàng hơn nếu không treo tất cả những thứ vớ vẩn này lên xe đạp mà sử dụng sức mạnh cơ bắp của đôi chân. Sau đó, quãng đường chỉ bị giới hạn bởi sự hiện diện của rượu để duy trì tông màu và giảm căng thẳng khi ở tốc độ cao.
Và một chiếc xe kéo có tủ lạnh để đựng đồ ăn nhẹ.