Un motore di lavatrice per una bicicletta
Tra gli usi insoliti del motore di una lavatrice, il più insolito è forse quello di trasformarlo in un motore per bicicletta. Un motore per bicicletta ricavato da una lavatrice sembra più che stravagante, ma ha un aspetto assolutamente eccezionale. Leggi questo articolo per scoprire se è possibile realizzare questo "artefatto tecnico" e come farlo. Attenzione, questo progetto è tecnicamente complesso e piuttosto costoso, quindi se non sei sicuro delle tue capacità, non provarci.
Meccanismo di azionamento
Prima di iniziare a trasformare una bicicletta normale in una bici elettrica, valuta il potenziale tecnico del tuo cavallo di ferro dall'esterno. La bicicletta deve avere un telaio sufficientemente robusto, in quanto deve supportare almeno il peso del ciclista e il peso dell'attrezzatura che verrà montata su di essa. Se tutto è in ordine, puoi iniziare a modificare la bici e installare un motore per lavatrice, un meccanismo di azionamento, un sistema di controllo e fonti di alimentazione.
Iniziamo con la progettazione e l'installazione dei componenti del meccanismo di azionamento. È importante notare che per costruire una bici elettrica fatta in casa partendo dal motore di una vecchia lavatrice, avremo bisogno di un'officina meccanica completamente attrezzata. O almeno di un tornio, un trapano a colonna, una saldatrice e una scorta considerevole di materiali e utensili, inclusa una stanza abbastanza spaziosa per la sperimentazione.
Il meccanismo di azionamento sarà costituito dai seguenti elementi:
- mozzo della bicicletta modificato;
- grande puleggia;
- cinghia di trasmissione di una lavatrice;
- puleggia del motore piccolo
- albero motore.
La parte più difficile qui è probabilmente realizzare la puleggia grande. Trovare un pezzo di serie delle dimensioni giuste è praticamente impossibile, quindi dovremo costruirne una noi stessi.
- Da una lamiera d'acciaio (2 mm) ritagliare un cerchio perfetto.
Il diametro consigliato della puleggia è di 22 cm, ma se il tornio riesce a tagliare un cerchio di diametro maggiore, allora ingranditelo e il meccanismo di azionamento sarà più affidabile.
- Pratichiamo piccoli fori nel mozzo della ruota posteriore della bicicletta, tra i raggi. Pratichiamo fori in posizioni simili nel cerchio di acciaio.
- Pratichiamo fori di grandi dimensioni lungo i bordi del cerchio in acciaio, semplicemente per ridurre il peso del componente. Come accennato in precedenza, l'intera attrezzatura, ciclista incluso, peserà molto e dobbiamo ridurre il più possibile il carico sul telaio della bicicletta, risparmiando almeno qualche chilo.
- Ora arriva il passaggio cruciale: saldare una striscia di acciaio da 20x4 mm al bordo del disco. Questo deve essere fatto piegando gradualmente la striscia di metallo lungo il bordo. Non si tratta di un'operazione semplicissima, perché il giunto saldato deve essere perfettamente liscio.
- Dopodiché carichiamo il pezzo sul tornio e lo lavoriamo nuovamente, eliminando tutte le irregolarità e le rugosità.
- Quindi, il nostro componente è stato trasformato in una puleggia completamente funzionante. Ora non resta che verniciare la parte principale del meccanismo di trasmissione e fissarla alla ruota posteriore della bicicletta.
Importante! Lo spessore della puleggia grande impedirà alla ruota della bicicletta di ruotare dopo l'installazione, poiché interferirà con il telaio. A seconda del design della bicicletta, il telaio dovrà essere piegato o modificato in altro modo.
Modifica del telaio
Abbiamo realizzato la puleggia grande e adattato il resto dei componenti della trasmissione. Tra l'altro, il resto dei componenti della trasmissione non necessita di modifiche. La puleggia piccola è già fissata all'albero motore della lavatrice e anche la cinghia di trasmissione è al suo posto, quindi possiamo procedere con le modifiche al telaio della bici in tutta tranquillità. Quando si modifica il telaio di una nuova bici elettrica, bisogna tenere presente che il motore deve essere posizionato nel modo più rigido possibile. Per fare ciò, procediamo come segue.
- Se la bici è dotata di un portapacchi standard, saldiamo dei tubi trasversali aggiuntivi per rinforzare la struttura.
- Se non è previsto un bagagliaio, è necessario saldare un supporto motore tramite tubi, in modo simile a quanto mostrato nella figura sottostante.
- Le nuove parti del telaio devono essere levigate, verniciate e asciugate.
Importante! Quando si salda il telaio del motore, considerare l'altezza di montaggio del motore. La distanza tra la puleggia piccola del motore e la puleggia grande sulla ruota della bicicletta deve essere ideale per la tensione della cinghia.
Continuiamo ad assemblare la e-bike. Installiamo il motore sul telaio, fissiamo la ruota posteriore con la puleggia e controlliamo la rotazione della ruota. Tendiamo la cinghia di trasmissione e la facciamo girare delicatamente a mano, verificando che non slitti. Se tutto è a posto, iniziamo a collegare il motore della lavatrice e a configurare la sua alimentazione indipendente.
Organizzazione dell'alimentazione del motore
A proposito di ciò, Come collegare il motore di una lavatriceAbbiamo scritto e discusso numerose volte su come farlo funzionare. Quindi, non ci soffermeremo più su questo problema e passeremo invece a organizzare l'alimentazione autonoma del nostro motore a spazzole. Altrimenti, la nostra bici elettrica fatta in casa continuerà a essere alimentata dalla forza delle gambe.
Per prima cosa, cerchiamo di capire se il motore a spazzole di una lavatrice può funzionare a corrente continua. Dopotutto, le batterie che saranno la fonte di alimentazione principale per il motore della bici elettrica producono corrente continua, mentre la lavatrice e i suoi componenti funzionano a corrente alternata (una tipica rete elettrica domestica a 220 V). A quanto pare, non c'è alcun problema; anzi, il motore di una lavatrice funziona molto meglio a corrente continua che a corrente alternata, il che, ovviamente, è un vantaggio.
Selezioniamo le batterie adatte. Può essere una sfida, perché avremo bisogno di diverse batterie piuttosto grandi, difficili da montare sulla bici a causa delle loro dimensioni e del loro peso. L'opzione ottimale è costituita da otto batterie compatte da 12 volt per motociclette, che insieme producono una tensione di 96 V. Ma c'è un problema: anche queste batterie occupano molto spazio e pesano parecchio, quindi non è chiaro come montarle sul telaio della bici elettrica.
Dopo lunghe riflessioni e una serie di esperimenti infruttuosi con le scatole delle batterie, si è deciso di distribuire le batterie in modo uniforme su tutto il telaio, appendendole alla bici elettrica come un albero di Natale con i giocattoli.
Questa soluzione tecnica ha aggiunto problemi.
- Innanzitutto, come si può vedere nell'immagine sopra, il telaio della bicicletta ha dovuto essere rinforzato ancora una volta per resistere al carico aggiuntivo. Ciò, purtroppo, ha fatto sì che il peso del “cavallo di ferro” aumentasse ancora una volta, ma non si può fare nulla al riguardo.
- In secondo luogo, è stato necessario saldare al telaio 8 supporti separati per la batteria, per garantire un fissaggio sicuro.
- In terzo luogo, ho dovuto letteralmente appendere l'intero telaio con dei fili per collegare le batterie tra loro e al motore.
- Bene, e in quarto luogo, ho dovuto migliorare ancora una volta l'estetica ridipingendo quasi completamente il telaio della bicicletta.
Unità di controllo
Ci sono ancora diverse sfide tecniche che non abbiamo ancora considerato: come controllare la velocità del motore, come evitare che la corrente raggiunga i limiti all'avvio e all'accelerazione della bici elettrica e, infine, come monitorare la carica della batteria durante la guida. Una centralina per la bici elettrica, che dobbiamo assemblare, ci aiuterà a risolvere questi problemi. Avremo bisogno di:
- Convertitore step-down da 32,5 kHz.
- Resistore variabile.
- Microcontrollore ATtiny26.
- Resistenza di misura.
- Microcircuito IR2127S.
- Tre transistor di potenza del tipo IRFB33N15D.
- Tre diodi di tipo 10CTQ150.
- Caricabatterie per cellulare.
- Convertitore CC-CC P6AU-1215ELF.
- LED rossi e verdi.
- Macchina 6A.
- Custodia in plastica di dimensioni adeguate.
- Radiatore metallico della scheda madre di un computer.
Non descriveremo il processo di assemblaggio del modulo di controllo, e non ce n'è bisogno, poiché tutte le informazioni necessarie sono fornite nello schema qui sopra. Tutto ciò che dovete fare è leggere lo schema, comprenderlo e replicarlo su diversi circuiti stampati. Il risultato dovrebbe essere simile a questo.
La scheda deve essere posizionata in un contenitore di plastica compatto e impermeabile, con un radiatore avvitato sul fondo.
Non siamo riusciti a trovare un alloggiamento adatto per il modulo, quindi abbiamo dovuto usare quello che avevamo. Per attivare il modulo di controllo, è necessario accendere il cambio automatico dell'auto e ruotare l'acceleratore, ovvero il resistore variabile collegato al manubrio della bici elettrica. Dopodiché, il motore accelererà gradualmente e un LED verde sul modulo si accenderà.
Se le batterie sono completamente scariche o la loro capacità è insufficiente, si accenderà il LED rosso, dopodiché il circuito verrà disattivato dopo alcuni secondi. Dovrai procedere a piedi finché non potrai ricaricare le batterie.
Test e relativi risultati
Era giunto il momento di testare la "macchina infernale" che ci era costata così tanto tempo, fatica e denaro. Abbiamo affrontato il test con la stessa meticolosità con cui avremmo costruito una bici elettrica fatta in casa, suddividendolo in tre fasi:
- Guida su una strada normale, relativamente pianeggiante (metà asfalto, metà sterrato) a una velocità di 18 km/h.
- Guida su asfalto liscio con piccole salite e discese a una velocità di 25 km/h.
- Guidare alla massima velocità su asfalto liscio, senza salite e discese.
Di conseguenza, nel primo test, accelerando a 18 km/h e mantenendo quella velocità, sono riuscito a percorrere 27 km con una sola carica della batteria su strade sterrate e asfalto dissestato. La forza delle gambe non è stata praticamente sfruttata. Non ci sono state salite o discese lungo il percorso.
Guidando una bici elettrica su asfalto liscio con piccole discese e salite a una velocità di 25 km/h, sono riuscito a stabilire un record: 19 km con una singola carica della batteria. EInfine, i test di velocità massima hanno dimostrato che la nostra bici elettrica fatta in casa è in grado di accelerare fino a 30-35 km/h, Naturalmente, il percorso è su asfalto liscio, senza discese né salite.
Nota bene: il peso del ciclista che ha testato la bici era di 96 kg.
Vale la pena notare che se assistiamo il motore pedalando, possiamo raggiungere con relativa facilità una velocità massima di 45-50 km/h e, con un po' di sforzo, anche i 60 km/h. Tuttavia, le batterie si scaricano più velocemente, dopo circa 10-15 km di sprint.
In conclusione, costruire una bici elettrica partendo dal motore di una lavatrice richiederà almeno diversi mesi, un laboratorio, un sacco di impegno e pazienza e un bel po' di soldi. A proposito, abbiamo speso circa 700 dollari per questo progetto, anche senza dover acquistare la bici o i pezzi di ricambio da una vecchia lavatrice. Se siete determinati a costruire la vostra bici elettrica, fatelo: vi auguriamo buona fortuna!
Interessante:
12 commenti dei lettori
Aggiungi un commento
Titoli
Riparazione lavatrice
Per gli acquirenti
Per gli utenti
Lavastoviglie
Quindi, per cosa sono stati spesi i 700 dollari?
Non sarebbe più semplice, visto il peso, installare un generatore a benzina compatto, spremere tutta la potenza del motore e usare il cervello di una lavatrice?
Ad esempio, è più facile installare un motore per motosega piuttosto che un generatore.
Per 700 dollari puoi acquistare una ruota motorizzata con tutti gli accessori, sarà ancora più economico.
La puleggia grande, al contrario, dovrebbe essere posizionata sul motore e quella piccola sulla ruota.
In questo modo il motore funzionerà sotto carico.
Che schifo. Per quella cifra è più facile acquistare un motore nel mozzo già pronto, e otto batterie sono piuttosto costose.
In effetti, queste cose si fanno per l'anima. L'autore ha rovinato la bici perché voleva essere creativo. Ma secondo me, le batterie agli ioni di litio sono migliori. Possono essere inserite in un tubo come le batterie AA e la tensione aumentata a 170 volt. Questo aumenterà anche i wattora. Anche la puleggia della ruota posteriore dovrebbe essere ingrandita, oppure si dovrebbe usare una smerigliatrice angolare. Ha un cambio e lo stesso tipo di motore. Funziona anche a corrente continua. Basta usare un regolatore PWM invece di uno stabilizzatore di corrente. Questo eviterà perdite di corrente dovute al surriscaldamento dell'elemento chiave. Nel complesso, penso che l'autore si sia basato su ciò che era disponibile. A proposito, la trasmissione può essere realizzata per la ruota anteriore per evitare di danneggiare quella posteriore. E una frizione a ruota libera dovrebbe essere installata vicino al mozzo della ruota per evitare perdite meccaniche.
È più semplice: batteria da 12 volt – inverter da 220 – motore – circuiti aggiuntivi – pronto.
Perché non utilizzare batterie al litio?
È ancora più facile evitare di caricare la bici con tutta quella roba e usare solo i muscoli delle gambe. In questo caso, il chilometraggio sarà limitato solo dalla quantità di alcol che assumi per mantenere le energie e alleviare lo stress delle alte velocità.
E un rimorchio con frigorifero per gli spuntini.