En tvättmaskinsmotor för en cykel
Bland de ovanliga användningsområdena för en tvättmaskinsmotor är det kanske mest ovanliga att göra om den till en cykelmotor. En cykelmotor gjord av en tvättmaskin låter mer än extravagant, men den ser helt exceptionell ut. Läs den här artikeln för att ta reda på om det är möjligt att tillverka denna "tekniska artefakt" och hur man gör det. Var försiktig, det här projektet är tekniskt komplext och ganska dyrt, så om du är osäker på dina förmågor, försök inte.
Drivmekanism
Innan du börjar bygga om en vanlig cykel till en elcykel, utvärdera den tekniska potentialen hos din järnhäst utifrån. Cykeln måste ha en tillräckligt stark ram, eftersom den åtminstone måste bära upp cyklistens vikt och vikten av den utrustning som ska monteras på den. Om allt är i ordning kan du börja modifiera cykeln och installera en tvättmaskinsmotor, drivmekanism, styrsystem och kraftkällor på den.
Låt oss börja med att designa och installera drivmekanismens komponenter. Det är viktigt att notera att för att bygga en hemmagjord elcykel av en gammal tvättmaskinsmotor behöver vi en fullfjädrad metallverkstad. Eller åtminstone en svarv, en borrpress, en svetsmaskin och ett stort utbud av material och verktyg, inklusive ett ganska rymligt experimentrum.
Drivmekanismen kommer att bestå av följande element:
- modifierad cykelnav;
- stor remskiva;
- drivrem från en tvättmaskin;
- liten motorremskiva
- motoraxeln.
Den svåraste delen här är förmodligen att tillverka den stora remskivan. Att hitta en originaldel i rätt storlek är praktiskt taget omöjligt, så vi får tillverka en själva.
- Skär ut en perfekt cirkel från en stålplåt (2 mm).
Den rekommenderade remskivans diameter är 22 cm, men om svarven kan skära en cirkel med större diameter och sedan göra den större, desto mer pålitlig blir drivmekanismen.
- Vi borrar små hål i navet på cykelhjulet bak, mellan ekrarna. Vi borrar liknande placerade hål i stålcirkeln.
- Vi borrar stora hål längs kanterna på stålcirkeln, helt enkelt för att minska delens vikt. Som nämnts ovan kommer hela utrustningen, inklusive cyklisten, att väga mycket, och vi behöver minska belastningen på cykelramen så mycket som möjligt, vilket sparar åtminstone några kilogram.
- Nu kommer det avgörande steget: svetsa fast en 20x4 mm stålremsa vid skivans kant. Detta bör göras genom att gradvis böja metallremsan längs kanten. Detta är inte den enklaste uppgiften, eftersom svetsfogen måste vara helt slät.
- Efter detta laddar vi detaljen i svarven och bearbetar den igen, vilket tar bort alla ojämnheter och ojämnheter.
- Så, vår del har förvandlats till en fullt fungerande remskiva. Nu är allt som återstår att måla huvuddelen av drivmekanismen och bulta fast den på cykelns bakhjul.
Viktigt! Tjockleken på den stora remskivan kommer att förhindra att cykelhjulet roterar efter monteringen, eftersom delen kommer att störa ramen. Beroende på cykelns design måste ramen antingen böjas eller modifieras på annat sätt.
Rammodifiering
Vi har tillverkat den stora remskivan och anpassat resten av drivlinans komponenter. För övrigt behöver inte resten av drivlinans komponenter modifieras. Den lilla remskivan är redan fäst vid tvättmaskinens motoraxel, och drivremmen är också på plats, så vi kan gå vidare till att modifiera cykelramen med gott samvete. När vi modifierar ramen för en ny elcykel måste vi ta hänsyn till att motorn måste placeras så stadigt som möjligt. För att göra detta gör vi följande.
- Om cykeln har ett standardpakethållare svetsar vi fast extra tvärrör för att stärka strukturen.
- Om det inte finns någon bagageutrymme måste du svetsa motorfästet från rör, liknande det som visas i bilden nedan.
- Nya ramdelar behöver slipas, målas och torkas.
Viktigt! Tänk på motorns monteringshöjd när du svetsar motorramen. Avståndet mellan den lilla motorremskivan och den stora remskivan på cykelhjulet måste vara idealiskt för remspänning.
Vi fortsätter att montera elcykeln. Vi monterar motorn på ramen, fäster bakhjulet med remskivan och kontrollerar hjulets rotation. Vi drar åt drivremmen och snurrar den försiktigt för hand för att kontrollera om den slirar. Om allt är okej börjar vi ansluta tvättmaskinens motor och ställa in dess oberoende strömförsörjning.
Motorströmförsörjningsorganisation
Om det, Hur man ansluter en tvättmaskins motorVi har skrivit och diskuterat det otaliga gånger för att få det att fungera. Så vi kommer inte att uppehålla oss vid den här frågan igen och går istället vidare till att organisera den autonoma strömförsörjningen för vår borstmotor. Annars kommer vår hemmagjorda elcykel att fortsätta drivas av benkraft.
Låt oss först ta reda på om en tvättmaskins borstmotor kan drivas med likström. Batterierna som kommer att vara den huvudsakliga strömkällan för elcykelmotorn producerar trots allt likström, medan tvättmaskinen och dess komponenter drivs med växelström (en typisk 220V hushållsströmkälla). Det visar sig att det inte finns några problem med detta; faktum är att en tvättmaskinsmotor går mycket bättre på likström än på växelström, vilket naturligtvis är ett plus.
Låt oss välja lämpliga batterier. Detta kan vara en utmaning, eftersom vi behöver flera ganska stora batterier, som är svåra att montera på cykeln på grund av sin storlek och vikt. Det optimala alternativet är åtta kompakta 12-volts motorcykelbatterier, som tillsammans producerar en spänning på 96V. Men det finns ett problem: även dessa batterier tar upp mycket plats och väger ganska mycket, så det är oklart hur man monterar dem på elcykelramen.
Efter mycket övervägande och en serie misslyckade experiment med batteriboxar beslutades det att fördela batterierna jämnt över hela ramen och hänga dem över hela elcykeln som en julgran med leksaker.
Denna tekniska lösning skapade ytterligare problem.
- Först, som ni kan se på bilden ovan, var cykelramen tvungen att förstärkas igen för att klara den extra belastningen. Detta ledde tyvärr till att "järnhästens" vikt ökade igen, men ingenting kan göras åt det.
- För det andra var 8 separata batterifästen tvungna att svetsas fast på ramen för att säkerställa att de kunde fästas ordentligt.
- För det tredje var jag tvungen att bokstavligen hänga upp hela ramen med kablar för att ansluta batterierna till varandra och till motorn.
- Nåväl, och för det fjärde var jag tvungen att återigen förbättra estetiken genom att måla om cykelramen nästan helt.
Styrenhet
Det finns fortfarande ett antal tekniska utmaningar som vi ännu inte har beaktat – hur man styr motorhastigheten, hur man förhindrar att strömmen når sina gränser vid start och acceleration av elcykeln, och slutligen hur man övervakar batteriladdningen under cykling. En styrenhet för elcykeln, som vi behöver montera, kommer att hjälpa till att lösa dessa problem. Vi behöver:
- 32,5 kHz nedströmsomvandlare.
- Variabelt motstånd.
- Mikrokontroller ATtiny26.
- Mätmotstånd.
- Mikrokrets IR2127S.
- Tre effekttransistorer av typen IRFB33N15D.
- Tre dioder av typen 10CTQ150.
- Mobiltelefonladdare.
- DC-DC-omvandlare P6AU-1215ELF.
- Röda och gröna lysdioder.
- Maskin 6A.
- Plasthölje med lämpliga dimensioner.
- Metallradiator från ett datormoderkort.
Vi kommer inte att beskriva monteringsprocessen för styrmodulen, och det finns inget behov av det, eftersom all nödvändig information finns i diagrammet ovan. Allt du behöver göra är att läsa diagrammet, förstå det och kopiera det på flera kretskort. Resultatet bör se ut ungefär så här.
Kortet måste placeras i ett kompakt, vattentätt plasthölje, med en kylare fastskruvad i botten.
Vi kunde inte hitta ett lämpligt hölje för modulen, så vi var tvungna att använda det vi hade. För att aktivera styrmodulen måste man slå på bilens automatlåda och vrida på gasreglaget, vilket är det variabla motståndet som är fäst vid elcykelns styre. Därefter kommer motorn gradvis att accelerera och en grön lysdiod på modulen kommer att lysa.
Om batterierna är helt urladdade eller om deras kapacitet är otillräcklig, tänds den röda lysdioden, varefter kretsen bryts strömmen efter några sekunder. Du måste resa till fots tills du kan ladda batterierna.
Tester och deras resultat
Det var dags att testa den "helvetiska maskinen" som hade kostat oss så mycket tid, ansträngning och pengar. Vi närmade oss testningen med inte mindre noggrannhet än vi skulle ha gjort när vi byggde en hemmagjord elcykel, och genomförde den i tre steg:
- Körning på en normal, relativt plan väg (hälften asfalt, hälften grusväg) i en hastighet av 18 km/h.
- Körning på slät asfalt med små uppförs- och nedförsbackar i en hastighet av 25 km/h.
- Körning med maximal hastighet på slät asfalt utan upp- och nedgångar.
Resultatet var att jag i det första testet, där jag accelererade till 18 km/h och bibehöll den hastigheten, kunde köra 27 km på en enda batteriladdning på grusvägar och trasig asfalt. Benstyrkan användes praktiskt taget inte. Det fanns inga upp- eller nedgångar längs vägen.
Med en elcykel på slät asfalt med små nedförsbackar och stigningar i en hastighet av 25 km/h lyckades jag sätta rekord – 19 km på en enda batteriladdning.Slutligen visade maxhastighetstesterna att vår hemmagjorda elcykel kan accelerera till 30-35 km/h, Detta är naturligtvis på slät asfalt, utan nedförs- eller uppförsbackar.
Observera: Förarens vikt som testade cykeln var 96 kg.
Det är värt att notera att om vi assisterar motorn genom att trampa kan vi relativt enkelt nå en topphastighet på 45-50 km/h, och med lite ansträngning kan vi till och med nå 60 km/h. Batterierna töms dock snabbare, efter cirka 10-15 km av en sådan spurt.
Sammanfattningsvis kommer det att krävas minst flera månader, en verkstad, massor av ansträngning och tålamod, och en hel del pengar för att bygga en elcykel själv från en tvättmaskinsmotor. Förresten, vi spenderade ungefär 700 dollar på det här projektet, även utan att behöva köpa cykeln eller delar från en gammal tvättmaskin. Om du är fast besluten att bygga din egen elcykel, kör på – vi önskar dig lycka till!
Intressant:
12 läsarkommentarer
Lägg till en kommentar
Rubriker
Reparation av tvättmaskin
För köpare
För användare
Diskmaskin
Så vad spenderades de 700 dollarna på då?
Skulle det inte vara enklare, med tanke på vikten, att installera en kompakt bensindriven generator, pressa ut all motorkraft och använda hjärnan från en tvättmaskin?
Det är enklare att installera till exempel en motorsågsmotor än en generator.
För 700 spänn kan du köpa ett motoriserat hjul med alla tillbehör, det blir till och med billigare.
Den stora remskivan, däremot, bör placeras på motorn och den lilla på hjulet.
Om du gör detta kommer motorn att gå under belastning.
Så hemskt. För den typen av pengar är det enklare att köpa en färdig navmotor, och åtta batterier är ganska dyra.
Faktum är att sådana saker görs för själen. Författaren förstörde cykeln för att han ville vara kreativ. Men enligt min mening är litiumjonbatterier bättre. De kan placeras i ett rör som AA-batterier och spänningen höjas till 170 volt. Detta kommer också att öka wattimmarna. Bakhjulets remskiva bör också förstoras, eller en vinkelslip bör användas. Den har en växellåda och samma motortyp. Den kommer också att gå på likström. Använd bara en PWM-regulator istället för en strömstabilisator. Detta kommer att undvika strömförlust på grund av uppvärmning av nyckelelementet. Sammantaget tror jag att författaren förlitade sig på vad som fanns tillgängligt. Förresten, drivningen kan göras för framhjulet för att undvika att skada det bakre. Och en frihjulskoppling bör installeras nära hjulnavet för att undvika mekaniska förluster.
Det är enklare: 12-voltsbatteri – 220 V-växelriktare – motor – extra kretsar – redo.
Varför inte använda litiumbatterier?
Det är ännu enklare att undvika att lasta cykeln med allt det där skräpet och bara använda benmusklerna. Då begränsas din körsträcka bara av mängden alkohol du har för att bibehålla din energi och lindra stressen från höga hastigheter.
Och en släpvagn med kylskåp för snacks.