Silnik pralki do roweru
Wśród nietypowych zastosowań silnika pralki, najbardziej nietypowym jest prawdopodobnie wykorzystanie go w silniku rowerowym. Silnik rowerowy wykonany z pralki brzmi ekstrawagancko, ale wygląda absolutnie wyjątkowo. Przeczytaj ten artykuł, aby dowiedzieć się, czy możliwe jest wykonanie tego „technicznego artefaktu” i jak to zrobić. Uwaga, ten projekt jest technicznie skomplikowany i dość kosztowny, więc jeśli nie jesteś pewien swoich umiejętności, nie próbuj go wykonać.
Mechanizm napędowy
Zanim zaczniesz przerabiać zwykły rower na rower elektryczny, oceń z zewnątrz potencjał techniczny swojego żelaznego konia. Rower musi mieć wystarczająco mocną ramę, aby wytrzymać co najmniej ciężar rowerzysty i ciężar sprzętu, który będzie na nim zamontowany. Jeśli wszystko jest w porządku, możesz zacząć modyfikować rower i zamontować w nim silnik pralki, mechanizm napędowy, układ sterowania i źródła zasilania.
Zacznijmy od zaprojektowania i montażu elementów mechanizmu napędowego. Warto pamiętać, że aby zbudować domowy rower elektryczny ze starego silnika pralki, będziemy potrzebować w pełni wyposażonego warsztatu metalowego. A przynajmniej tokarki, wiertarki stołowej, spawarki oraz sporego zapasu materiałów i narzędzi, w tym dość przestronnego pomieszczenia do eksperymentów.
Mechanizm napędowy składać się będzie z następujących elementów:
- zmodyfikowana piasta rowerowa;
- duży krążek;
- pasek napędowy od pralki;
- koło pasowe małego silnika
- wał silnika.
Najtrudniejszą częścią jest prawdopodobnie wykonanie dużego koła pasowego. Znalezienie części standardowej o odpowiednim rozmiarze jest praktycznie niemożliwe, więc będziemy musieli zrobić ją sami.
- Z blachy stalowej (2 mm) wytnij idealne koło.
Zalecana średnica koła pasowego wynosi 22 cm, ale jeśli tokarka może wyciąć okrąg o większej średnicy, to należy ją powiększyć, dzięki czemu mechanizm napędowy będzie bardziej niezawodny.
- Wiercimy małe otwory w piaście tylnego koła roweru, między szprychami. Podobnie wiercimy otwory w stalowym kółku.
- Wiercimy duże otwory wzdłuż krawędzi stalowego koła, aby zmniejszyć wagę elementu. Jak wspomniano powyżej, cały sprzęt, łącznie z rowerzystą, będzie ważył dużo, dlatego musimy maksymalnie zmniejszyć obciążenie ramy roweru, oszczędzając co najmniej kilka kilogramów.
- Teraz nadchodzi kluczowy krok: przyspawaj stalowy pasek o wymiarach 20 x 4 mm do krawędzi tarczy. Należy to zrobić, stopniowo zaginając metalowy pasek wzdłuż krawędzi. Nie jest to najłatwiejsze zadanie, ponieważ połączenie spawane musi być idealnie gładkie.
- Następnie ładujemy część do tokarki i poddajemy ją ponownej obróbce, usuwając wszelkie nierówności i chropowatości.
- Nasza część została przekształcona w w pełni funkcjonalny bloczek. Teraz pozostało tylko pomalować główną część mechanizmu napędowego i przykręcić ją do tylnego koła roweru.
Ważne! Grubość dużego koła pasowego uniemożliwi obrót koła roweru po montażu, ponieważ element ten będzie kolidował z ramą. W zależności od konstrukcji roweru, rama będzie wymagała wygięcia lub innej modyfikacji.
Modyfikacja ramy
Wykonaliśmy duże koło pasowe i dostosowaliśmy pozostałe elementy układu napędowego. Nawiasem mówiąc, pozostałe elementy układu napędowego nie wymagają modyfikacji. Małe koło pasowe jest już zamontowane na wale silnika pralki, a pasek napędowy również jest na miejscu, więc możemy z czystym sumieniem przystąpić do modyfikacji ramy roweru. Modyfikując ramę nowego roweru elektrycznego, musimy wziąć pod uwagę, że silnik musi być umieszczony tak sztywno, jak to tylko możliwe. Aby to zrobić, wykonaj następujące czynności.
- Jeżeli rower posiada standardowy bagażnik, to w celu wzmocnienia konstrukcji spawamy do niego dodatkowe rury poprzeczne.
- Jeśli bagażnik nie jest przewidziany, należy przyspawać mocowanie silnika z rur, podobnie jak pokazano na rysunku poniżej.
- Nowe części ramy należy przeszlifować, pomalować i wysuszyć.
Ważne! Podczas spawania ramy silnika należy wziąć pod uwagę wysokość montażu silnika. Odległość między małym kołem pasowym silnika a dużym kołem pasowym koła roweru musi być idealna dla prawidłowego naciągu paska.
Kontynuujemy montaż roweru elektrycznego. Montujemy silnik na ramie, mocujemy tylne koło z zamontowanym kołem pasowym i sprawdzamy jego obrót. Napinamy pasek napędowy i delikatnie obracamy go ręcznie, sprawdzając poślizg. Jeśli wszystko jest w porządku, zaczynamy podłączać silnik pralki i konfigurować jego niezależne zasilanie.
Organizacja zasilania silnika
O tym, Jak podłączyć silnik pralkiWielokrotnie pisaliśmy i omawialiśmy, jak to zrobić. Dlatego nie będziemy się już nad tym rozwodzić i zamiast tego zajmiemy się organizacją autonomicznego zasilania naszego silnika szczotkowego. W przeciwnym razie nasz domowy rower elektryczny nadal będzie napędzany siłą nóg.
Najpierw sprawdźmy, czy silnik szczotkowy pralki może być zasilany prądem stałym. W końcu akumulatory, które będą głównym źródłem zasilania silnika roweru elektrycznego, wytwarzają prąd stały, podczas gdy pralka i jej podzespoły działają na prądzie przemiennym (typowym zasilaniu domowym 220 V). Okazuje się, że nie ma z tym problemu; w rzeczywistości silnik pralki działa znacznie lepiej na prądzie stałym niż przemiennym, co oczywiście jest zaletą.
Wybierzmy odpowiednie akumulatory. To może być trudne, ponieważ będziemy potrzebować kilku dość dużych akumulatorów, które ze względu na rozmiar i wagę trudno zamontować na rowerze. Optymalnym rozwiązaniem jest osiem kompaktowych akumulatorów motocyklowych o napięciu 12 V, które razem wytwarzają napięcie 96 V. Jest jednak pewien problem: nawet te baterie zajmują sporo miejsca i sporo ważą, więc nie wiadomo, jak je zamontować na ramie roweru elektrycznego.
Po długich naradach i serii nieudanych eksperymentów z pojemnikami na baterie, zdecydowano się na równomierne rozmieszczenie baterii na całej ramie, zawieszając je na całym rowerze elektrycznym niczym choinkę z zabawkami.
To rozwiązanie techniczne stwarzało dodatkowe problemy.
- Po pierwsze, jak widać na zdjęciu powyżej, ramę roweru trzeba było wzmocnić po raz kolejny, aby wytrzymała dodatkowe obciążenie. Niestety doprowadziło to do tego, że waga „żelaznego konia” po raz kolejny wzrosła, ale na to już nic nie można poradzić.
- Po drugie, do ramy trzeba było przyspawać 8 oddzielnych uchwytów akumulatorów, aby mieć pewność, że będą solidnie zamocowane.
- Po trzecie, musiałem dosłownie powiesić całą ramę na kablach, aby połączyć akumulatory ze sobą i z silnikiem.
- No i po czwarte, musiałem po raz kolejny poprawić estetykę, malując ramę roweru niemal w całości.
Jednostka sterująca
Wciąż pozostaje wiele wyzwań technicznych, których jeszcze nie rozważyliśmy – jak kontrolować prędkość silnika, jak zapobiegać osiągnięciu limitów prądu podczas uruchamiania i przyspieszania roweru elektrycznego, a wreszcie jak monitorować poziom naładowania akumulatora podczas jazdy. Jednostka sterująca rowerem elektrycznym, którą musimy zmontować, pomoże rozwiązać te problemy. Będziemy potrzebować:
- Przetwornica obniżająca częstotliwość 32,5 kHz.
- Rezystor zmienny.
- Mikrokontroler ATtiny26.
- Rezystor pomiarowy.
- Mikroukład IR2127S.
- Trzy tranzystory mocy typu IRFB33N15D.
- Trzy diody typu 10CTQ150.
- Ładowarka do telefonu komórkowego.
- Przetwornica DC-DC P6AU-1215ELF.
- Czerwone i zielone diody LED.
- Maszyna 6A.
- Obudowa z tworzywa sztucznego o odpowiednich wymiarach.
- Metalowy radiator z płyty głównej komputera.
Nie będziemy opisywać procesu montażu modułu sterującego i nie ma takiej potrzeby, ponieważ wszystkie niezbędne informacje znajdują się na powyższym schemacie. Wystarczy przeczytać schemat, zrozumieć go i odtworzyć na kilku płytkach drukowanych. Efekt powinien wyglądać mniej więcej tak.
Płytkę należy umieścić w kompaktowej, wodoodpornej obudowie z tworzywa sztucznego, z przykręconym do spodu radiatorem.
Nie mogliśmy znaleźć odpowiedniej obudowy dla modułu, więc musieliśmy wykorzystać to, co mieliśmy. Aby aktywować moduł sterujący, należy włączyć automatyczną skrzynię biegów w samochodzie i przekręcić manetkę, czyli rezystor o zmiennej mocy przymocowany do kierownicy roweru elektrycznego. Następnie silnik zacznie stopniowo przyspieszać, a na module zaświeci się zielona dioda LED.
Jeżeli baterie są całkowicie rozładowane lub ich pojemność jest niewystarczająca, zaświeci się czerwona dioda LED, po czym po kilku sekundach obwód zostanie odłączony od napięcia. Będziesz musiał podróżować pieszo, aż będziesz mógł naładować baterie.
Testy i ich wyniki
Nadszedł czas na przetestowanie „piekielnej maszyny”, która kosztowała nas tyle czasu, wysiłku i pieniędzy. Podeszliśmy do testów z nie mniejszą skrupulatnością niż przy budowie domowego roweru elektrycznego, przeprowadzając je w trzech etapach:
- Jazda normalną, stosunkowo płaską drogą (w połowie asfalt, w połowie droga gruntowa) z prędkością 18 km/h.
- Jazda po gładkim asfalcie z małymi podjazdami i zjazdami z prędkością 25 km/h.
- Jazda z maksymalną prędkością po gładkim asfalcie bez wzniesień i spadków.
W rezultacie, w pierwszym teście, przyspieszając do 18 km/h i utrzymując tę prędkość, udało mi się przejechać 27 km na jednym ładowaniu akumulatora po drogach gruntowych i nierównym asfalcie. Siła nóg praktycznie nie była wykorzystywana. Po drodze nie było żadnych podjazdów ani zjazdów.
Jadąc rowerem elektrycznym po gładkim asfalcie z małymi zjazdami i podjazdami z prędkością 25 km/h, udało mi się ustanowić rekord – 19 km na jednym ładowaniu akumulatora.Wreszcie testy prędkości maksymalnej wykazały, że nasz domowy rower elektryczny jest w stanie rozpędzić się do 30-35 km/h, Oczywiście, trasa przebiega po gładkim asfalcie, bez zjazdów i podjazdów.
Uwaga: waga osoby testującej rower wynosiła 96 kg.
Warto zauważyć, że wspomagając silnik pedałowaniem, możemy stosunkowo łatwo osiągnąć prędkość maksymalną 45-50 km/h, a przy odrobinie wysiłku nawet 60 km/h. Jednak baterie rozładowują się szybciej, po około 10-15 km takiego sprintu.
Podsumowując, samodzielne zbudowanie roweru elektrycznego z silnika pralki zajmie co najmniej kilka miesięcy, wymagać będzie warsztatu, mnóstwa wysiłku i cierpliwości oraz sporego nakładu finansowego. Nawiasem mówiąc, wydaliśmy na ten projekt około 700 dolarów, nawet bez konieczności kupowania roweru lub części ze starej pralki. Jeśli jesteś zdecydowany na zbudowanie własnego roweru elektrycznego, działaj – życzymy powodzenia!
Ciekawy:
12 komentarzy czytelników
Dodaj komentarz
Nagłówki
Naprawa pralki
Dla kupujących
Dla użytkowników
Pomywaczka
Na co więc wydano te 700 dolarów?
Czy biorąc pod uwagę ciężar, nie byłoby łatwiej zainstalować kompaktowy generator benzynowy, wycisnąć całą moc silnika i użyć mózgu z pralki?
Na przykład, łatwiej jest zainstalować silnik piły łańcuchowej niż generator.
Za 700 dolców możesz kupić koło z napędem i wszystkimi akcesoriami, będzie jeszcze taniej.
Z kolei duże koło pasowe należy umieścić na silniku, a małe na kole.
Jeżeli to zrobisz, silnik będzie pracował pod obciążeniem.
Okropne. Za takie pieniądze łatwiej kupić gotowy silnik w piaście, a osiem akumulatorów jest dość drogich.
W rzeczywistości takie rzeczy robi się dla duszy. Autor zniszczył rower, bo chciał być kreatywny. Ale moim zdaniem lepsze są baterie litowo-jonowe. Można je umieścić w tubie jak baterie AA i podnieść napięcie do 170 V. To również zwiększy watogodziny. Koło pasowe tylnego koła również powinno zostać powiększone lub należy użyć szlifierki kątowej. Ma przekładnię i ten sam typ silnika. Będzie również działać na prąd stały. Wystarczy użyć regulatora PWM zamiast stabilizatora prądu. Pozwoli to uniknąć strat prądu spowodowanych nagrzewaniem się kluczowego elementu. Ogólnie rzecz biorąc, myślę, że autor polegał na tym, co było dostępne. Nawiasem mówiąc, napęd można przełożyć na przednie koło, aby uniknąć uszkodzenia tylnego. A sprzęgło jednokierunkowe powinno być zamontowane w pobliżu piasty koła, aby uniknąć strat mechanicznych.
Prościej: akumulator 12 V – falownik 220 V – silnik – dodatkowe obwody – gotowe.
Dlaczego nie stosować baterii litowych?
Jeszcze łatwiej jest uniknąć obciążania roweru całym tym badziewiem i po prostu wykorzystać mięśnie nóg. Wtedy Twój zasięg będzie ograniczony jedynie ilością alkoholu, którą wypijesz, aby utrzymać energię i rozładować stres związany z dużą prędkością.
I przyczepę z lodówką na przekąski.