محرك غسالة للدراجة
من بين الاستخدامات غير التقليدية لمحرك الغسالة، ربما يكون تحويله إلى محرك دراجة هوائية هو الأكثر غرابة. قد يبدو محرك دراجة هوائية مصنوع من غسالة ملابس مُبالغًا فيه، لكنه يبدو استثنائيًا للغاية. اقرأ هذه المقالة لمعرفة إمكانية صنع هذه "التحفة التقنية" وكيفية القيام بذلك. انتبه، هذا المشروع معقد تقنيًا ومكلف للغاية، لذا إذا كنت غير متأكد من قدراتك، فلا تُحاوله.
آلية القيادة
قبل أن تبدأ بتحويل دراجة عادية إلى دراجة كهربائية، قم بتقييم الإمكانات التقنية لحصانك الحديدي من الخارج. يجب أن تكون الدراجة ذات إطار قوي بما فيه الكفاية، حيث يجب عليها، على الأقل، أن تدعم وزن الراكب ووزن المعدات التي سيتم تركيبها عليها. إذا كان كل شيء على ما يرام، فيمكنك البدء في تعديل الدراجة وتثبيت محرك الغسالة وآلية القيادة ونظام التحكم ومصادر الطاقة عليها.
لنبدأ بتصميم وتركيب مكونات آلية القيادة. من المهم ملاحظة أنه لبناء دراجة كهربائية منزلية الصنع من محرك غسالة ملابس قديم، سنحتاج إلى ورشة معادن متكاملة. أو على الأقل مخرطة، ومثقاب، وآلة لحام، وكمية وفيرة من المواد والأدوات، بما في ذلك غرفة واسعة للتجارب.
ستتكون آلية القيادة من العناصر التالية:
- محور دراجة معدل؛
- بكرة كبيرة؛
- حزام القيادة من الغسالة؛
- بكرة محرك صغيرة
- عمود المحرك.
ربما يكون أصعب جزء هنا هو صنع البكرة الكبيرة. إيجاد قطعة أساسية بالحجم المناسب أمرٌ شبه مستحيل، لذا سيتعين علينا صنع واحدة بأنفسنا.
- من صفيحة فولاذية (2 مم)، قم بقطع دائرة مثالية.
يبلغ قطر البكرة الموصى به 22 سم، ولكن إذا كان بإمكان المخرطة قطع دائرة ذات قطر أكبر، ثم جعلها أكبر، فستكون آلية القيادة أكثر موثوقية.
- نحفر ثقوبًا صغيرة في محور العجلة الخلفية للدراجة، بين أسلاكها. ونحفر ثقوبًا مماثلة في الدائرة الفولاذية.
- نقوم بحفر ثقوب كبيرة على طول حواف الدائرة الفولاذية، وذلك ببساطة لتقليل وزن القطعة. وكما ذكرنا سابقًا، ستكون المعدات بأكملها، بما في ذلك الراكب، ثقيلة الوزن، وعلينا تقليل الحمل على هيكل الدراجة قدر الإمكان، مما يوفر بضعة كيلوغرامات على الأقل.
- الآن تأتي الخطوة الحاسمة: لحام شريط فولاذي بقياس 20×4 مم بحافة القرص. يتم ذلك بثني الشريط المعدني تدريجيًا على طول الحافة. هذه ليست المهمة الأسهل، لأن المفصل الملحوم يجب أن يكون ناعمًا تمامًا.
- بعد ذلك نقوم بتحميل القطعة داخل المخرطة ونقوم بمعالجتها مرة أخرى، مع إزالة كل التفاوت والخشونة.
- وهكذا، تحول جزءنا إلى بكرة تعمل بكامل طاقتها. والآن، لم يتبقَّ سوى طلاء الجزء الرئيسي من آلية الدفع وربطه بعجلة الدراجة الخلفية.
هام! سيمنع سُمك البكرة الكبيرة عجلة الدراجة من الدوران بعد التركيب، إذ سيتداخل مع هيكل الدراجة. بناءً على تصميم الدراجة، قد يحتاج الهيكل إلى ثنيه أو تعديله.
تعديل الإطار
لقد صنعنا البكرة الكبيرة وعدّلنا باقي مكونات نظام الدفع. بالمناسبة، لا تحتاج بقية مكونات نظام الدفع إلى أي تعديل. البكرة الصغيرة مُثبّتة بالفعل على عمود محرك الغسالة، وحزام الدفع مُثبّت أيضًا، لذا يُمكننا الانتقال إلى تعديل هيكل الدراجة براحة بال. عند تعديل إطار دراجة كهربائية جديدة، يجب أن نأخذ في الاعتبار أنه يجب وضع المحرك بشكل ثابت قدر الإمكان. وللقيام بذلك، نقوم بما يلي.
- إذا كانت الدراجة تحتوي على رف أمتعة قياسي، فإننا نقوم بلحام أنابيب عرضية إضافية إليه لتقوية الهيكل.
- إذا لم يتم توفير صندوق، فأنت بحاجة إلى لحام حامل المحرك من الأنابيب، على غرار ما هو موضح في الشكل أدناه.
- تحتاج أجزاء الإطار الجديدة إلى الصنفرة والطلاء والتجفيف.
هام! عند لحام هيكل المحرك، يُرجى مراعاة ارتفاع تركيبه. يجب أن تكون المسافة بين بكرة المحرك الصغيرة والبكرة الكبيرة على عجلة الدراجة مثالية لشد الحزام.
نواصل تجميع الدراجة الكهربائية. نركّب المحرك على الهيكل، ونربط العجلة الخلفية بالبكرة، ونتحقق من دورانها. نشدّ سير القيادة ونديره برفق يدويًا للتحقق من عدم انزلاقه. إذا كان كل شيء على ما يرام، نبدأ بتوصيل محرك الغسالة وضبط مصدر الطاقة المستقل لها.
تنظيم مصدر طاقة المحرك
بخصوص ذلك، كيفية توصيل محرك الغسالةلقد تواصلنا وناقشنا الأمر مرات عديدة لإنجاحه. لذلك، لن نتطرق إلى هذه المسألة مجددًا، بل سننتقل إلى تنظيم مصدر الطاقة المستقل لمحركنا ذي الفرشاة. وإلا، ستظل دراجتنا الكهربائية محلية الصنع تعمل بالطاقة الكهربائية.
أولاً، لنكتشف ما إذا كان محرك غسالة الملابس الفرشاة يعمل بالتيار المستمر. فالبطاريات، التي ستكون مصدر الطاقة الرئيسي لمحرك الدراجة الكهربائية، تُنتج تيارًا مستمرًا، بينما تعمل الغسالة ومكوناتها بالتيار المتردد (مصدر طاقة منزلي نموذجي ٢٢٠ فولت). اتضح أنه لا توجد مشكلة في ذلك؛ بل إن محرك الغسالة يعمل بشكل أفضل بكثير بالتيار المستمر منه بالتيار المتردد، وهذا بالطبع أمر إيجابي.
لنختر البطاريات المناسبة. قد يكون هذا صعبًا، إذ سنحتاج إلى عدة بطاريات كبيرة الحجم، يصعب تركيبها على الدراجة نظرًا لحجمها ووزنها. الخيار الأمثل هو ثماني بطاريات دراجات نارية مدمجة بقوة 12 فولت، والتي تنتج معًا جهدًا يبلغ 96 فولت. ولكن هناك مشكلة: حتى هذه البطاريات تشغل مساحة كبيرة وتزن كثيرًا، لذا فمن غير الواضح كيفية تركيبها على إطار الدراجة الإلكترونية.
بعد الكثير من المداولات وسلسلة من التجارب غير الناجحة مع صناديق البطاريات، تقرر توزيع البطاريات بالتساوي في جميع أنحاء الإطار، وتعليقها في جميع أنحاء الدراجة الكهربائية مثل شجرة عيد الميلاد مع الألعاب.
أضاف هذا الحل التقني مشاكل.
- أولاً، كما ترون في الصورة أعلاه، كان لا بد من تعزيز إطار الدراجة مرة أخرى لتحمل الحمل الإضافي. وقد أدى هذا، للأسف، إلى زيادة وزن "الحصان الحديدي" مرة أخرى، لكن لا يمكن فعل أي شيء حيال ذلك.
- ثانيًا، كان لا بد من لحام 8 حوامل بطاريات منفصلة بالإطار لضمان إمكانية تثبيتها بشكل آمن.
- ثالثًا، كان عليّ أن أعلق الإطار بأكمله حرفيًا بالأسلاك لتوصيل البطاريات ببعضها البعض وبالمحرك.
- حسنًا، ورابعًا، كان عليّ أن أقوم بتحسين المظهر الجمالي مرة أخرى من خلال إعادة طلاء إطار الدراجة بالكامل تقريبًا.
وحدة التحكم
لا تزال هناك بعض التحديات التقنية التي لم نأخذها في الاعتبار بعد، مثل كيفية التحكم في سرعة المحرك، ومنع وصول التيار إلى حدوده القصوى عند بدء تشغيل الدراجة الكهربائية والتسارع، وأخيرًا، كيفية مراقبة شحن البطارية أثناء القيادة. ستساعد وحدة التحكم الخاصة بالدراجة الكهربائية، والتي نحتاج إلى تجميعها، في حل هذه المشكلات. سنحتاج إلى:
- محول تخفيض التردد 32.5 كيلو هرتز.
- المقاومة المتغيرة.
- متحكم ATtiny26.
- مقاومة القياس.
- الدائرة الدقيقة IR2127S.
- ثلاثة ترانزستورات طاقة من نوع IRFB33N15D.
- ثلاثة ثنائيات من نوع 10CTQ150.
- شاحن الهاتف المحمول.
- محول DC-DC P6AU-1215ELF.
- مصابيح LED حمراء وخضراء.
- الماكينة 6أ.
- علبة بلاستيكية ذات أبعاد مناسبة.
- مشعاع معدني من اللوحة الأم للكمبيوتر.
لن نشرح عملية تجميع وحدة التحكم، ولا داعي لذلك، فجميع المعلومات اللازمة موجودة في الرسم التخطيطي أعلاه. كل ما عليك فعله هو قراءة الرسم التخطيطي وفهمه، ثم نسخه على عدة لوحات دوائر مطبوعة. ستكون النتيجة كالتالي.
يجب وضع اللوحة في علبة بلاستيكية مضغوطة ومقاومة للماء، مع تثبيت مبرد في الأسفل.
لم نتمكن من إيجاد غطاء مناسب للوحدة، فاضطررنا لاستخدام ما هو متوفر لدينا. لتفعيل وحدة التحكم، عليك تشغيل ناقل الحركة الأوتوماتيكي للسيارة وتدوير دواسة الوقود، وهو المقاوم المتغير المتصل بمقود الدراجة الكهربائية. بعد ذلك، سيتسارع المحرك تدريجيًا، وسيضيء مؤشر LED أخضر على الوحدة.
إذا تم تفريغ البطاريات بشكل كامل أو كانت سعتها غير كافية، فسوف يضيء مؤشر LED باللون الأحمر، وبعد ذلك سيتم فصل الطاقة عن الدائرة بعد بضع ثوانٍ. سيتعين عليك السفر سيرًا على الأقدام حتى تتمكن من إعادة شحن البطاريات.
الاختبارات ونتائجها
حان وقت اختبار "الآلة الجبارة" التي كلّفتنا الكثير من الوقت والجهد والمال. أجرينا الاختبار بدقة لا تقل عن دقة صنع دراجة كهربائية منزلية الصنع، حيث أجريناه على ثلاث مراحل:
- القيادة على طريق عادي ومسطح نسبيًا (نصف طريق أسفلتي ونصف طريق ترابي) بسرعة 18 كم/ساعة.
- القيادة على الأسفلت الأملس مع صعود وهبوط صغير بسرعة 25 كم / ساعة.
- القيادة بأقصى سرعة على الأسفلت الأملس دون صعود وهبوط.
نتيجةً لذلك، في الاختبار الأول، وبالتسارع إلى ١٨ كم/ساعة والمحافظة على هذه السرعة، تمكنتُ من قطع مسافة ٢٧ كم بشحنة بطارية واحدة على طرق ترابية وإسفلتية مُعطّلة. لم أُوظّف قوة ساقي عمليًا. لم تكن هناك أي تقلبات على طول الطريق.
أثناء قيادتي دراجة كهربائية على طريق أسفلتي أملس، مع منحدرات وصعود طفيف بسرعة ٢٥ كم/ساعة، تمكنت من تحقيق رقم قياسي - ١٩ كم بشحنة بطارية واحدة.وأخيرًا، أظهرت اختبارات السرعة القصوى أن دراجتنا الكهربائية المصنوعة منزليًا قادرة على التسارع إلى سرعة 30-35 كم/ساعة، وهذا، بطبيعة الحال، على الأسفلت الأملس، دون نزول أو صعود.
يرجى ملاحظة: كان وزن الراكب الذي اختبر الدراجة 96 كجم.
تجدر الإشارة إلى أنه بمساعدة المحرك بالدواسة، يمكننا الوصول بسهولة نسبية إلى سرعة قصوى تتراوح بين 45 و50 كم/ساعة، وبجهد قليل، يمكننا الوصول إلى 60 كم/ساعة. مع ذلك، تُستنزف البطاريات بشكل أسرع، بعد حوالي 10-15 كم من هذا التسارع.
في الختام، يتطلب بناء دراجة كهربائية بمحرك غسالة ملابس بنفسك عدة أشهر على الأقل، وورشة عمل، وجهدًا كبيرًا وصبرًا، ومالًا لا بأس به. بالمناسبة، أنفقنا حوالي 700 دولار على هذا المشروع، حتى دون الحاجة لشراء الدراجة أو قطع غيار من غسالة ملابس قديمة. إذا كنت عازمًا على بناء دراجتك الكهربائية بنفسك، فابدأ - نتمنى لك التوفيق!
مثير للاهتمام:
12 تعليقًا من القراء
أضف تعليق
العناوين
إصلاح الغسالة
للمشترين
للمستخدمين
غسالة الأواني
إذن، على ماذا تم إنفاق الـ700 دولار إذن؟
ألا يكون من الأسهل، بالنظر إلى الوزن، تركيب مولد بنزين صغير الحجم، واستغلال كل قوة المحرك، واستخدام العقول من الغسالة؟
من الأسهل تركيب محرك المنشار، على سبيل المثال، بدلاً من المولد.
مقابل 700 دولار يمكنك شراء عجلة آلية مع جميع الملحقات، وسيكون السعر أرخص أيضًا.
أما البكرة الكبيرة فيجب وضعها على المحرك والبكرة الصغيرة على العجلة.
إذا قمت بذلك، فسوف يعمل المحرك تحت الحمل.
يا له من أمرٍ مُريع! بهذا المبلغ، من الأسهل شراء محرك محور جاهز، وثماني بطاريات باهظة الثمن.
في الواقع، تُصنع هذه الأشياء من أجل الروح. أفسد المؤلف الدراجة لأنه أراد أن يكون مبدعًا. لكن برأيي، بطاريات أيون الليثيوم أفضل. يمكن وضعها في أنبوب مثل بطاريات AA ورفع الجهد إلى 170 فولت. سيؤدي هذا أيضًا إلى زيادة ساعات الواط. يجب أيضًا تكبير بكرة العجلة الخلفية، أو استخدام آلة صنفرة زاوية. تحتوي على علبة تروس ونفس نوع المحرك. ستعمل أيضًا بالتيار المستمر. استخدم فقط منظم PWM بدلاً من مثبت التيار. سيؤدي ذلك إلى تجنب فقدان التيار الناتج عن تسخين العنصر الرئيسي. بشكل عام، أعتقد أن المؤلف اعتمد على ما كان متاحًا. بالمناسبة، يمكن صنع محرك للعجلة الأمامية لتجنب إتلاف العجلة الخلفية. ويجب تركيب قابض إضافي بالقرب من محور العجلة لتجنب الخسائر الميكانيكية.
الأمر أبسط: بطارية 12 فولت – عاكس 220 فولت – محرك – دوائر إضافية – جاهز.
لماذا لا نستخدم بطاريات الليثيوم؟
من الأسهل تجنب تحميل دراجتك بكل تلك الأشياء واستخدام عضلات ساقيك فقط. حينها، لن يكون مسارك محددًا إلا بكمية الكحول التي تتناولها للحفاظ على طاقتك وتخفيف إجهاد السرعات العالية.
ومقطورة مع ثلاجة للوجبات الخفيفة.