מנוע למכונת כביסה לאופניים
בין השימושים יוצאי הדופן למנוע של מכונת כביסה, יוצא הדופן ביותר הוא אולי הפיכתה למנוע אופניים. מנוע אופניים העשוי ממכונת כביסה נשמע יותר ממופרז, אבל הוא נראה יוצא דופן לחלוטין. קראו מאמר זה כדי לגלות האם ניתן לייצר את "החפץ הטכני" הזה וכיצד לעשות זאת. הזהרו, פרויקט זה מורכב מבחינה טכנית ויקר למדי, לכן אם אינכם בטוחים ביכולותיכם, אל תנסו זאת.
מנגנון הנעה
לפני שאתם מתחילים להסב אופניים רגילים לאופניים חשמליים, העריכו את הפוטנציאל הטכני של סוס הברזל שלכם מבחוץ. על האופניים להיות בעלות שלדה חזקה מספיק, שכן עליה, לכל הפחות, לתמוך במשקל הרוכב ובמשקל הציוד שיותקן עליהם. אם הכל תקין, ניתן להתחיל לשנות את האופניים ולהתקין עליהם מנוע מכונת כביסה, מנגנון הנעה, מערכת בקרה ומקורות כוח.
נתחיל בתכנון והתקנה של רכיבי מנגנון ההנעה. חשוב לציין שכדי לבנות אופניים חשמליים תוצרת בית ממנוע של מכונת כביסה ישנה, נצטרך סדנת מתכת מלאה. או לפחות מחרטה, מקדחה, מכונת ריתוך, ואספקה משמעותית של חומרים וכלים, כולל חדר מרווח למדי לניסויים.
מנגנון ההנעה יורכב מהרכיבים הבאים:
- רכזת אופניים משופרת;
- גלגלת גדולה;
- רצועת הנעה ממכונת כביסה;
- גלגלת מנוע קטנה
- ציר המנוע.
החלק הכי קשה כאן הוא כנראה ייצור הגלגלת הגדולה. מציאת חלק מקורי בגודל הנכון היא כמעט בלתי אפשרית, אז נצטרך לייצר אחד בעצמנו.
- מגיליון פלדה (2 מ"מ), חותכים עיגול מושלם.
קוטר הגלגלת המומלץ הוא 22 ס"מ, אך אם המחרטה יכולה לחתוך עיגול בקוטר גדול יותר, אז אם תגדיל אותו, כך מנגנון ההנעה יהיה אמין יותר.
- אנו קודחים חורים קטנים בציר הגלגל האחורי של האופניים, בין החישורים. אנו קודחים חורים דומים במיקומים בעיגול הפלדה.
- אנו קודחים חורים גדולים לאורך קצוות עיגול הפלדה, פשוט כדי להפחית את משקל החלק. כפי שצוין לעיל, כל הציוד, כולל הרוכב, ישקול הרבה, ועלינו להפחית את העומס על שלדת האופניים ככל האפשר, ובכך לחסוך לפחות כמה קילוגרמים.
- כעת מגיע השלב המכריע: ריתוך רצועת פלדה בגודל 20x4 מ"מ לקצה הדיסק. יש לעשות זאת על ידי כיפוף הדרגתי של רצועת המתכת לאורך הקצה. זו לא המשימה הקלה ביותר, כי המפרק המולחם חייב להיות חלק לחלוטין.
- לאחר מכן, אנו מעמיסים את החלק למחרטה ומעבדים אותו שוב, תוך הסרת כל חוסר אחידות וחספוס.
- אז, החלק שלנו הפך לגלגלת מתפקדת לחלוטין. עכשיו כל שנותר הוא לצבוע את החלק העיקרי של מנגנון ההנעה ולחבר אותו לגלגל האחורי של האופניים.
חשוב! עובי הגלגלת הגדולה ימנע מגלגל האופניים להסתובב לאחר ההתקנה, מכיוון שהחלק יפריע לשלדה. בהתאם לעיצוב האופניים, יהיה צורך לכופף את השלדה או לשנות אותה בדרך אחרת.
שינוי מסגרת
הכנו את הגלגלת הגדולה והתאמנו את שאר רכיבי מערכת ההינע. אגב, אין צורך לשנות את שאר רכיבי מערכת ההינע. הגלגלת הקטנה כבר מחוברת לציר המנוע של מכונת הכביסה, וגם רצועת ההינע במקומה, כך שנוכל להמשיך ולשנות את שלדת האופניים בשלום. בעת שינוי שלדת אופניים חשמליים חדשים, עלינו לקחת בחשבון שהמנוע חייב להיות ממוקם בצורה נוקשה ככל האפשר. לשם כך, אנו מבצעים את הפעולות הבאות.
- אם לאופניים יש מתקן מטען סטנדרטי, אנו מרותכים אליו צינורות רוחב נוספים כדי לחזק את המבנה.
- אם לא מסופק תא מטען, עליך לרתך תושבת מנוע מצינורות, בדומה למה שמוצג באיור למטה.
- יש לשייף, לצבוע ולייבש חלקי מסגרת חדשים.
חשוב! בעת ריתוך שלדת המנוע, יש לקחת בחשבון את גובה הרכבת המנוע. המרחק בין גלגלת המנוע הקטנה לגלגלת הגדולה שעל גלגל האופניים חייב להיות אידיאלי למתיחת החגורה.
אנו ממשיכים בהרכבת האופניים החשמליים. אנו מתקינים את המנוע על השלדה, מחברים את הגלגל האחורי עם הגלגלת המחוברת, ובודקים את סיבוב הגלגל. אנו מהדקים את רצועת ההינע ומסובבים אותה בעדינות ביד, תוך בדיקת החלקה. אם הכל תקין, אנו מתחילים לחבר את מנוע מכונת הכביסה ולהגדיר את ספק הכוח העצמאי שלה.
ארגון אספקת חשמל למנועים
לגבי זה, כיצד לחבר מנוע של מכונת כביסהכתבנו ודנו פעמים רבות כדי שזה יעבוד. לכן, לא נתעכב על הנושא הזה שוב ונעבור במקום זאת לארגון ספק הכוח האוטונומי למנוע המברשות שלנו. אחרת, האופניים החשמליים הביתיים שלנו ימשיכו להיות מונעים על ידי כוח הרגליים.
ראשית, בואו נבין האם מנוע של מכונת כביסה עם מברשות יכול לפעול על זרם ישר. אחרי הכל, הסוללות שיהוו את מקור הכוח העיקרי למנוע האופניים החשמליים מייצרות זרם ישר, בעוד שמכונת הכביסה ורכיביה פועלים על זרם חילופין (ספק כוח ביתי טיפוסי של 220 וולט). מסתבר שאין בעיה עם זה; למעשה, מנוע של מכונת כביסה פועל הרבה יותר טוב על זרם ישר מאשר על זרם חילופין, וזה כמובן יתרון.
בואו נבחר סוללות מתאימות. זה יכול להיות מאתגר, מכיוון שנצטרך כמה סוללות גדולות למדי, שקשה להרכיב על האופניים בגלל גודלן ומשקלן. האפשרות האופטימלית היא שמונה סוללות אופנוע קומפקטיות של 12 וולט, אשר יחד מייצרות מתח של 96 וולט. אבל יש בעיה: אפילו הסוללות האלה תופסות הרבה מקום ושוקלות לא מעט, כך שלא ברור איך להרכיב אותן על שלדת האופניים החשמליים.
לאחר דיונים רבים וסדרה של ניסויים לא מוצלחים עם קופסאות סוללות, הוחלט לפזר את הסוללות באופן שווה לאורך כל השלדה, ולתלות אותן על פני כל האופניים החשמליים כמו עץ חג מולד עם צעצועים.
פתרון טכני זה הוסיף בעיות.
- ראשית, כפי שניתן לראות בתמונה למעלה, היה צורך לחזק את שלדת האופניים שוב כדי לעמוד בעומס הנוסף. זה, למרבה הצער, הוביל לכך שמשקלו של "סוס הברזל" גדל שוב, אך אי אפשר לעשות דבר בנידון.
- שנית, היה צורך לרתך 8 תושבות סוללה נפרדות לשלדה כדי להבטיח שניתן יהיה לחבר אותן בצורה מאובטחת.
- שלישית, הייתי צריך פשוטו כמשמעו לתלות את כל המסגרת עם חוטים כדי לחבר את הסוללות זו לזו ולמנוע.
- ובכן, ורביעית, הייתי צריך שוב לשפר את האסתטיקה על ידי צביעה מחדש של שלדת האופניים כמעט לחלוטין.
יחידת בקרה
עדיין ישנם מספר אתגרים טכניים שטרם שקלנו - כיצד לשלוט במהירות המנוע, כיצד למנוע מהזרם להגיע לגבולותיו בעת התנעת האופניים החשמליים והאצה, ולבסוף, כיצד לנטר את טעינת הסוללה בזמן הרכיבה. יחידת בקרה לאופניים החשמליים, אותה עלינו להרכיב, תעזור לפתור את הבעיות הללו. נצטרך:
- ממיר מוריד מתח של 32.5 קילוהרץ.
- נגד משתנה.
- מיקרו-בקר ATtiny26.
- מדידת נגד.
- מיקרו-מעגל IR2127S.
- שלושה טרנזיסטורי הספק מסוג IRFB33N15D.
- שלוש דיודות מסוג 10CTQ150.
- מטען לטלפון נייד.
- ממיר DC-DC P6AU-1215ELF.
- נוריות LED אדומות וירוקות.
- מכונה 6א.
- מארז פלסטיק במידות מתאימות.
- רדיאטור מתכת מלוח אם של מחשב.
לא נתאר את תהליך הרכבת מודול הבקרה, ואין צורך בכך, שכן כל המידע הדרוש מסופק בתרשים למעלה. כל מה שצריך לעשות הוא לקרוא את התרשים, להבין אותו ולשכפל אותו על מספר מעגלים מודפסים. התוצאה אמורה להיראות בערך כך.
יש להניח את הלוח במארז פלסטיק קומפקטי ועמיד למים, כאשר רדיאטור מוברג לתחתית.
לא הצלחנו למצוא מארז מתאים למודול, אז היינו צריכים להשתמש במה שהיה לנו. כדי להפעיל את מודול הבקרה, צריך להפעיל את תיבת ההילוכים האוטומטית של המכונית ולסובב את המצערת, שהיא הנגד המשתנה המחובר לכידון האופניים החשמליים. לאחר מכן, המנוע יאיץ בהדרגה, ונורית LED ירוקה על המודול תידלק.
אם הסוללות התרוקנו לחלוטין או שהקיבולת שלהן אינה מספקת, נורית הלד האדומה תידלק, ולאחר מכן המעגל ינותק לאחר מספר שניות. תצטרכו לנסוע ברגל עד שתוכלו לטעון את המצברים.
בדיקות ותוצאותיהן
הגיע הזמן לבחון את "המכונה הגיהנומית" שעלתה לנו כל כך הרבה זמן, מאמץ וכסף. ניגשנו לבדיקה בקפדנות לא פחותה מזו שהיינו עושים בעת בניית אופניים חשמליים תוצרת בית, וערכנו אותה בשלושה שלבים:
- נסיעה בכביש רגיל, שטוח יחסית (חצי אספלט, חצי עפר) במהירות של 18 קמ"ש.
- נסיעה על אספלט חלק עם עליות וירידות קטנות במהירות של 25 קמ"ש.
- נהיגה במהירות מרבית על אספלט חלק ללא עליות וירידות.
כתוצאה מכך, במבחן הראשון, בהאצה ל-18 קמ"ש ושמירה על מהירות זו, הצלחתי לנסוע 27 ק"מ בטעינת סוללה אחת על דרכי עפר ואספלט שבור. כוח הרגליים כמעט ולא נוצל. לא היו עליות או ירידות בדרך.
ברכיבה על אופניים חשמליים על אספלט חלק עם ירידות ועליות קטנות במהירות של 25 קמ"ש, הצלחתי לקבוע שיא - 19 ק"מ בטעינת סוללה אחת.לבסוף, מבחני המהירות המרבית הראו שהאופניים החשמליים הביתיים שלנו מסוגלים להאיץ ל-30-35 קמ"ש, זה, כמובן, על אספלט חלק, ללא ירידות או עליות.
שימו לב: משקל הרוכב שבדק את האופניים היה 96 ק"ג.
ראוי לציין שאם נסייע למנוע על ידי דיווש, נוכל להגיע בקלות יחסית למהירות מרבית של 45-50 קמ"ש, ועם קצת מאמץ, נוכל להגיע אפילו ל-60 קמ"ש. עם זאת, הסוללות מתרוקנות מהר יותר, לאחר כ-10-15 ק"מ של ספרינט כזה.
לסיכום, בניית אופניים חשמליים ממנוע של מכונת כביסה בעצמכם תדרוש לפחות מספר חודשים, סדנה, המון מאמץ וסבלנות, וגם לא מעט כסף. אגב, הוצאנו כ-700 דולר על הפרויקט הזה, אפילו בלי לקנות את האופניים או חלקים ממכונת כביסה ישנה. אם אתם נחושים לבנות את האופניים החשמליים שלכם בעצמכם, לכו על זה - אנו מאחלים לכם בהצלחה!
מעניין:
12 תגובות של קוראים
הוסף תגובה
כותרות
תיקון מכונת כביסה
עבור קונים
עבור משתמשים
מַדִיחַ כֵּלִים
אז על מה הוצאו 700 הדולר?
האם לא יהיה קל יותר, בהתחשב במשקל, להתקין גנרטור בנזין קומפקטי, לסחוט את כל כוח המנוע ולהשתמש במוח ממכונת כביסה?
קל יותר להתקין מנוע של מסור שרשרת, למשל, מאשר גנרטור.
תמורת 700 דולר אפשר לקנות גלגל ממונע עם כל האביזרים, זה אפילו יהיה זול יותר.
את הגלגלת הגדולה, לעומת זאת, יש להניח על המנוע, ואת הקטנה על הגלגל.
אם תעשה זאת, המנוע יפעל תחת עומס.
איזה נורא. בסכום כזה, קל יותר לקנות מנוע רכז מוכן, ושמונה סוללות הן די יקרות.
למעשה, דברים כאלה נעשים למען הנשמה. המחבר הרס את האופניים כי הוא רצה להיות יצירתי. אבל לדעתי, סוללות ליתיום-יון עדיפות. ניתן להכניס אותן לצינור כמו סוללות AA ולהעלות את המתח ל-170 וולט. זה גם יגדיל את הוואט-שעה. יש גם להגדיל את גלגלת הגלגל האחורי, או להשתמש במטחנה זוויתית. יש לה תיבת הילוכים ואותו סוג מנוע. היא גם תפעל על זרם ישר. פשוט השתמשו בווסת PWM במקום מייצב זרם. זה ימנע אובדן זרם עקב חימום של רכיב המפתח. בסך הכל, אני חושב שהמחבר הסתמך על מה שהיה זמין. אגב, ניתן לבצע את ההנעה עבור הגלגל הקדמי כדי למנוע נזק לגלגל האחורי. ויש להתקין מצמד יתר ליד ציר הגלגל כדי למנוע הפסדים מכניים.
זה פשוט יותר: סוללה 12 וולט – ממיר 220 – מנוע – מעגלים נוספים – מוכן.
למה לא להשתמש בסוללות ליתיום?
אפילו יותר קל להימנע מעמיסים את האופניים בכל הגרוטאות האלה ופשוט להשתמש בשרירי הרגליים. אז הקילומטראז' שלך מוגבל רק על ידי כמות האלכוהול שאתה צורך כדי לשמור על האנרגיה שלך ולהפיג את הלחץ של מהירויות גבוהות.
וקרוואן עם מקרר לחטיפים.