Да, всъщност е възможно да се построи електрически велосипед за под $ 100. Тайната на това е … да получите повечето от материалите си безплатно! Сега не само ще ви обърна губене и ще кажа, че ще намерите и тези неща. Има няколко трика и съвети, които ще ви дам и места за търсене. В допълнение, вие ще трябва да имате свои умения за решаване на проблеми, тъй като всичко, което получавате, вероятно ще бъде малко по-различно от това, което имам. Предприемането на този проект ще бъде предизвикателство и ако не разполагате със значителни познания за машинните инструменти, можете да се откажете сега. Въпреки това, ако знаете пътя си около струг и са удобни само с няколко прости инструмента, този проект е нещо, което можете да завършите след няколко месеца, като работите само в свободното си време. Това е и моето влизане в предизвикателството на Epilog Laser Cutter, така че не забравяйте да оцените и гласувате! Също така, ако имате някакви предложения за неща, които мога да добавя, за да направя това по-добре, МОЛЯ, коментирайте, тъй като ще го дам за много важна степен (основно цялото ми четвърто тримесечие), така че всякакви критики и помощ ще бъдат високо оценени! Благодаря!
градина:
Стъпка 1: История и теория
Преди да се потопим в инструкциите, ще трябва да ви дам малко информация за този проект. Като старши в гимназията, от нас се изисква да направим "старши проект", който включва писане и представяне на научна статия по избрана от вас тема. Включената в тази статия трябва да бъде наблюдение или есе за практически опит, който сте имали по отношение на вашата тема. Изискванията са прости: темата трябва да е подходяща за училище и трябва да покажете както предварително, така и значителен участък от обучението. Превръщането на електрически велосипеди беше идеалната тема за мен, защото вече успешно изградих електрически мотор с триене, но предишните ми опити с верижни задвижвания се провалиха, така че очевидно трябваше да измисля план за успешно изграждане на това нещо. Видях къде е неуспешен първият ми опит и това беше доста очевидно. Първият ми опит за изграждане на мотоциклет ме накара да не обръщам внимание на толерансите. Аз просто предполагах, когато зъбни колела се подравняват и ги заварявам върху това, което приличаше на центъра на вала! Ох! Нямаше начин това да работи. В допълнение, валът на моя мотор е много малък, и се опитва да прикачите зъбно колело към това не би работило така или иначе. Затова ми трябваше начин да задвижвам задното колело (използвайки стандартната задна касета) от двигателя. Решението ми беше колан. Така че тогава се чудех как да преобразувам задвижването на ремъка до верижно задвижване, за да задвижвам задното колело. Отговорът на това беше (не толкова прост) рамо, което ще се монтира в долната скоба, идеално подравняваща задвижващото зъбно колело и задвижваните зъбни колела. За да направя този проект работа, аз също знаех, че няма да има повече заваряване на зъбни колела, така че вместо това избрах много по-точен (и по-добре все пак) метод на закрепване. В допълнение, моят първи мотор, с ниска максимална скорост от 20 мили в час, остави доста малко да се желае. Затова написах формула за изчисляване на коефициентите на предавките и реших да монтирам мотора си за максимална скорост от 40 MPH! Накрая трябваше да намеря начин да получа всички тези части с много тесни допуски. За да отговоря на този въпрос: просто трябваше да ги обработя и да ги обработя много точно. Точността е ключът към възможността този проект да работи. Без метален струг този проект би бил невъзможен за излитане. Сега, с достатъчно информация, е време да продължим към старшия си проект: превърнете нормален мотор в мощен електрически мотоциклет! (За под $ 100)
Стъпка 2: Инструменти / Материали
Тази стъпка е много критична. Ако не разполагате с изброените инструменти или материали, аз силно препоръчвам да не се подлагате на този проект. И аз говоря от опит.
Инструменти:
Струг (задължително)
заварчик
основни ръчни инструменти (ножовка, клещи и др.)
набиране на дебеломер (ако нямате такъв, купете го и не икономисвайте, вземете такъв с дълбочина)
преса за пробиване с много битове
верижен прекъсвач
отстраняващ механизъм
мелница
метални режещи инструменти (пиранството е много хубаво, но ще работи и плазмен нож или окси факел)
основни инструменти за велосипеди
допълнителни инструменти, които може да ви трябват:
V-блокове
повърхностна мелница
мелница
докоснете и умрете
Материали: (освен очевидното)
ъгъл желязо
* 9-зъб, ANSI номер 40 обработваемо зъбно колело на McMaster, част # 6793k208
2 лагера от McMaster, размер, който ще бъде определен по-късно
стоманена кръгла стомана (зависи, между .5 и 1 в D)
4-цолова ремъчна шайба с диаметър от Чикаго
* 1-инчова ремъчна шайба с клиновиден ремък (аз го обработих, но би било много по-лесно да го купя.)
V-образен ремък
* имайте предвид, че тези размери могат да се променят в зависимост от изискванията на вашия велосипед и максимална скорост.
Стъпка 3: Получаване на материали
Това вероятно ще бъде най-предизвикателната стъпка от всички. Има три основни компонента, които ще трябва да намерите безплатно, за да направите това нещо под $ 100 като мен. Вие ще трябва да намерите мотор, батерии и велосипед. Нека започнем с мотора. Много е лесно да се намери велосипед за безплатно или много евтино. Просто се уверете, че когато търсите, се опитвате да намерите мотор с възможно най-много съоръжения. Това ще ви даде по-висока или по-висока скорост. (Да, зъбните колела са задължителни за този проект, тъй като ви дава по-голяма толерантност, когато става въпрос за верижното задвижване) Опитайте Craigslist, или ако имате семейство, което живее във ферма като мен, може просто да ги попитате дали имам резервен, който лежи наоколо. Можете също така да използвате велосипеда, който вече имате, или ако всичко останало не успее да отидете на сметището или в двора на скрап (просто се уверете, че първо е законно). Но внимавайте. Ако мотоциклетът се настройва навън за известно време, вероятно ще се наложи да направите известна поддръжка и да направите обща настройка. Намирането на безплатен велосипед е може би най-лесната част. Сега в следващата спирка можете да убиете два птици с един камък. Коефициентът е, че баща ти вероятно не ремонтира столове за захранване като моите, но предполагам, че ще имаш някакъв магазин за медицински доставки, където живееш (това не е болница, но те често са свързани). След като намерите магазин за медицинско снабдяване около вас, живейте, отидете и помолете да говорите със сервизен техник. Обяснете им какво правите и шансовете са, че те или ще ви дадат мотор и евентуално батерии, или ще се свържат с вас, когато получат такъв. Баща ми е сервизен техник и през цялото време получават стари батерии и двигатели, те просто изхвърлят, а аз имам доста скрити безплатни електрически двигатели и седем батерии с 12v мощност, всички безплатни. Това е далеч най-доброто място, където можете да отидете, но ако сте отхвърлени, може би опитайте с двор за скрап или сметище за мотор, който бихте могли да преместите. (Отново, уверете се, че е законно) Ако имате семейство, което живее в страната, говорете с тях. Обикновено имат много боклуци, които се намират наоколо, от които може да излезе мотор.
Стъпка 4: Машинни чаши
Велосипедът, който избрах, вече имаше резбовани лагери, така че имах късмет. Но ако не сте имали късмет, ще трябва да обработите чашките си.Бих препоръчал машинна обработка на нещо, което много прилича на това, което имам, не приемам резба и държим в долната скоба с помощта на винтове.
Стъпка 5: Машината на крилото
Тъй като всеки мотор е различен, ще трябва да проектирате и обработите собствените си части, но джакшафтът трябва да бъде много общ. Ако приемем, че сте закупили голяма макара, лагери и зъбни колела с отвори с диаметър 1/2, ще трябва да започнете с 5/8 инчов D парче стоманен кръг. Машина с около един инч от единия край до 1/2 диаметър. Тогава ще трябва да измерите колко далеч е между вашите 2 лагера в чашата на лагера, и оставете това на 5/8 D. след това завъртете последните няколко инча от парчето до 1/2 D. Оставяйки 5/8 в център ще задържи гнездото от плъзгане напред-назад. След това ще трябва да пробиете собствени дупки за щифтове. Бих препоръчал да използвате v-блокове, за да задържите гнездото, докато пробивате дупките. Много е важно тези дупки да се подредят перфектно. Размерът на щифта, който използвате, зависи от вас и зависи от размера на вала и т.н.
Стъпка 6: Променете Вашия Sprocket
Ако поръчате същото зъбно колело, както и аз, тогава зъбното колело ще бъде твърде широко за вашата верига. Това ще изисква да обработите зъбното колело. Хвърли го в твоя струг с лице към инструмента и се отдръпни, докато зъбното колело е .10 инча широк. След това поставете почивката на съединението на 10 градуса и обработете ъгъла на зъба, така че да съвпада с другата страна.
Стъпка 7: Ролка на главния диск
Тъй като шансовете ви да получите мотор точно като моите са много тънки, така че това ще бъде само ръководство за това как аз обработих мина. Тъй като моторът ми вече е имал централен отвор, оголвах вътрешността на парче от 1 инчов D алуминиев кръгъл материал до точния размер, необходим, за да се побере над шахтата. Това е много важно, че тази дупка не е прекалено голяма. Ако е така, ще трябва да направите отново тази част. След това пробих дупката и обработих единия край надолу до .5 инчов D, за да се побере на макарата, която трябваше да използвам за машината, но вероятно бихте могли да си го купите. (След това осъзнах, че размерът на макарата, за който се казва, е външният диаметър, а не отвътре, което според мен е било)
Стъпка 8: Започнете сглобяването: Jackshaft
Това е най-вълнуващата част! Моторът най-накрая започва да се събира. Отидете до магазина за хардуер и си купите ролките и поставете винтовете, и започнете да сглобявате! Това ще отнеме малко отстраняване на проблеми от ваша страна, но ако сте обработили всичко правилно, тогава всички трябва да се съберат заедно.
Стъпка 9: Сглобете верижното задвижване
Това е мястото, където ще се нуждаете от вашия инструмент за прекъсване на веригата. Трябваше вече да сте счупили веригата, за да я свалите от мотора. Сега ще настроите веригата като нормална, вървяйки правилно през задния дерайльор и зацепвайки се със средното зъбно колело на задната касета. Уверете се, че задният дерайльор е в правилната позиция, за да се вози, а не всички сгънати или на грешна предавка. След това поставете двата си вериги един до друг, така че да можете да се доближите до правилната дължина на веригата. Това е най-трудната част. След това ще прекъснете веригата в тази връзка, като се уверите, че връзките, които прекъсвате, ще прилепнат. Забележка: при счупване на веригата, уверете се, че оставяте щифта все още прикрепен към страната на веригата! Ако не направите това, ще бъде много трудно, ако не и невъзможно, да съберете отново веригата.
Стъпка 10: Първо няма тест за зареждане
Тук ще трябва да тествате изработката си. Нищо не би било по-разочароващо от завършването на чисто нов електрически мотор, за първия си тест, когато … Той хвърля веригата. Този тест е много важен. Моторът трябва да е с главата надолу, за да позволи на задното колело да се върти свободно, а моторът може да е в каквато и да е предавка, но бих предложил най-ниската. Сега е трудната част. С една ръка дръжте мотора здраво надолу към клиновия ремък, за да осигурите опъване. С другата ръка свържете кабелите на двигателя към батерията. Ако всичко е обработено правилно и точно, тогава този тест трябва да върви добре. Ако не го направи и хвърли веригата, може да има редица проблеми. Един от тях, на който се сблъсках, беше моето зъбно колело на джоба, беше твърде широко, така че трябваше да го доловя малко. Ако коланът ви се подхлъзне, имате или начин да достигнете висока предавка или не поставяте достатъчно напрежение на клиновия ремък. Ако тя продължава да хвърля веригата, вашите зъбни колела вероятно не са подредени перфектно и ще трябва да преработят някои части.
Стъпка 11: Макет на мотора
На следващо място, ще трябва да направите картон макет на вашия монтиране на мотор, по няколко причини: картон е по-евтино от метал, можете да го отрежете с нож, и можете да го форма много по-лесно от метал. Ако моторът ви го позволи, бих предложил монтиране на мотора зад седалката като мен, така че да ви даде повече място за батерии и да задържите двигателя (и повечето от въртящите се части) настрани от краката ви.
Стъпка 12: Монтиране на мотор - грубо рязане
На следващо място, ще трябва да използвате вашите картонени макети, за да изработите дизайна върху парче от метален лист. Поставете картона върху металния лист и го проследете възможно най-точно с парче заточен сапун. Тогава ще трябва да изрежете планината. Това е мястото, където е много приятно да имаш пирана. Ако не знаете какво е това, това е просто гигантска двойка хидравлични ножици, които нарязват метал. Той прави много чисти, прецизни разфасовки и е отличен за рязане на очертанията на Вашия монтаж. Въпреки това, ако нямате една от тях, тогава плазменият нож е следващото най-добро нещо, но при рязане на метални листове този дебел ще има доста шлака и ако не сте много добър ще има доста смилане, за да се направи в края, за да го почистите. Разбира се, можете да използвате и окси-ацетиленова горелка или ножовка, но и двете не са много добри възможности.
Стъпка 13: Състезания за монтиране на мотора Стъпка А
Това е най-важната част от монтирането на двигателя. Това са състезанията за болтовете на L-конзолата (ако имате такъв) и U-болтовете, така че да могат да се плъзгат нагоре и надолу по основната плоча. Тъй като вече имате картонени макети, оформлението им е много лесно. Просто поставете макета върху плочата и центрирайте двата края на всяка раса. Тогава ще трябва да пробиете дупки на всеки край, така че ще имате четири дупки. Уверете се, че отворите са с точния размер, не толкова големи, че гайката не може да се побере правилно, но не е толкова малка, че болтът не може да се побере. Тъй като използвах болтове с 3/8 инча, аз проникнах през кутията за свредло, докато намерих такава, която беше най-близо до .4, която можех да намеря.
Стъпка 14: Състезания за монтиране на мотора Стъпка Б
Сега ще трябва да прережете състезанията. За тази стъпка обмислих използването на мелницата, но реших да го направя поради много причини. Въпреки това, аз силно бих препоръчал фрезоване на състезанията, ако имате подходяща големина и правилно оразмерени менгемета. Въпреки това избрах да изрежа състезанията с плазмен нож. Използването на парче желязо като ръководство, за да се направи прав разрез, плазмата изряза състезанията за вашите болтове. Моят не изглеждаше доста хубав след това, а твоят вероятно няма да е така, така че ще има МНОГО смилане в ред. Много е важно тези състезания да са възможно най-чисти, така че болтовете да могат да се плъзгат лесно и да се заключват здраво.
Стъпка 15: Конзола за монтиране на двигателя
Забележка: Тази стъпка не е задължителна и зависи от вашия двигател. Направих една L скоба за монтиране на мотора, но нямах достатъчно свободно пространство от задната гума, за да я използвам. Ако е възможно, препоръчвам L скоба да даде повече мощност на мотора, но ако това не е възможно, просто използвайте U болтове.
След това ще ви трябва някаква адаптерна скоба, която ще прикрепи към вашия двигател и ще се плъзга нагоре и надолу по основната монтажна плоча, за да осигури опъване на колана. Направете табела, която ще завие към предната част на вашия двигател и ще се отдръпне встрани. След това вземете малък правоъгълник, който ще тече успоредно с вашия двигател и ще завинтва към основната монтажна плоча.
Стъпка 16: Заваряване на мотора
Сега, след обширно пясъкоструене и малко време с телена четка, ние сме готови за заваряване! Уверете се, че ставите ви са чисти и без ръжда, боя, мръсотия и т.н. Сега, след като заварявате две различни дебелини на метал, тази дълга заварка ще бъде особено предизвикателна. Обаче, ако го изгорите, не е краят на света. Когато работите с тази перла, опитайте се да не заварявате цялото нещо наведнъж. Заварете от едната страна и след това се преместете в другата, за да позволи на метала да се охлади. Също така, опитайте се да насочите по-голямата част от топлината си към монтажната плоча и да използвате възможно най-ниското количество топлина и все пак да получите добро проникване. Ако е необходимо, можете дори да пуснете много малка перла, придружена от много по-голяма, по-гореща, за да прикрепите двата парчета метал. И накрая, бих използвал MIG заварчик, тъй като пръчката щеше да изгори по начин, по който лесно ще се справя и аз не съм много добър в TIG заваряването.
Стъпка 17: Сглобете задвижващия ремък
Тази стъпка е очевидна. Поставете v ремъка върху двете макари, дръпнете го възможно най-здраво и след това затегнете всичките си болтове. Едно нещо, което може да забележите е, че коланът ви ще се разтегне с употреба. Това е основната причина, поради която направихме регулируема опора. Ще трябва редовно да проверявате натягането на колана по време на употреба и да регулирате, ако е необходимо.
Стъпка 18: Втори тест без товар
Сега е моментът да се направи втори тест без товар, който ще тества както монтирането на двигателя, така и предавките. Поставете велосипеда в най-ниската предавка и започнете да пускате двигателя на пълни обороти. Ако монтирането се задържи (и трябва), постепенно започнете да превключвате на най-високата предавка. Ако сте добавили скоростомер, обърнете внимание на скоростта, която чете (освен ако не сте я монтирали на предното колело) и забележете каквито и да е приплъзване на ремъка. Това може да означава или разхлабен ремък или предавателно отношение WAY към високо.
Стъпка 19: Монтиране на батерията
След това се монтира батерията. Надявам се, че имате добър набор от батерии от магазина за медицински доставки, но ако не го направите, просто ще трябва да си купите някои. Уверете се, че ще получите подходяща двойка и добро зарядно за тях. След това направете някои картонени макети на батериите. Много по-лесно е да се движите около куха картонена кутия, отколкото две 30-килограмови батерии. След като сте направили макетите си, намерете добро място за тях. Вие ще искате да ги монтирате колкото се може по-назад и възможно най-ниско, за да придадете по-голямо сцепление на задното си колело и да намалите центъра на тежестта. След като сте намерили добро място да ги монтирате, изградете сортировъчна тава от ъглово желязо, така че батериите да могат да бъдат поставени и закрепени здраво с ципове или банджи шнурове. След това просто сварете тавите към рамката на мотора. Тези заварки трябва да бъдат здрави, тъй като те ще поддържат много тегло, така че колкото по-голяма подкрепа можете да им дадете, толкова по-добре.
Стъпка 20: Свържете двигателя
Вече някои от вас вероятно се чудят: "Къде е моторният контрол?" Е, няма нито един, поне не PWM контролер. Тъй като сте избрали велосипед със зъбни колела, всичко, от което се нуждаете за управление на двигателя, е прост превключвател. Имам 10-амперния еднополюсен троен превключвател от радио барака. Той има три различни позиции: на 1 изключено и на 2. Това ще ми позволи да имам на 1 да бъде 12v както в схематично, и на2 е 24, също показани в схематично. Двете различни скорости ще ми позволят да стартирам двигателя на пълно или наполовина оборота. Тези две различни скорости на мотора и различните зъбни колела трябва да ви дават широк диапазон на крейсерска скорост, като по този начин се елиминира необходимостта от много скъп PWM контролер.
Забележка: има два варианта за окабеляване на двигателя: 3 батерията и двете батерии. Всеки има свои предимства и недостатъци. Картина 1 е опция за окабеляване 1: три батерии. 2 е опция за свързване на 2: 2 батерия. Опцията за 2-батерия е тази, която използвам и тази, която бих препоръчал.
Стъпка 21: Пътуване и отстраняване на неизправности
Това е най-добрата стъпка от всички! Сега, след като най-накрая сте завършили своя нов електрически мотор, е време да го покажете. Обадете се на всичките си приятели, хвърлете парти и вземете първото пътуване на новия си зелен автомобил! Не забравяйте защитната екипировка, особено при първия тест! Ако нещо се обърка (а това вероятно ще стане), не искате да разпръснете мозъка си по целия асфалт. Освен това трябва да сте подготвени за провал. Много е вероятно колелото да не работи. Много неща могат да се случат, от дребното прекъсване на проводника до погрешно изчисляване на голямото предавателно число. Най-добре е да направите този тест, където ще имате достъп до инструменти за отстраняване на проблеми, когато възникнат. Сега, когато се сблъскате с проблем, има няколко прости начина да го откриете, предоставени в таблицата по-долу:
велосипедът не се движи:
Изключен проводник
Предавателно отношение към високо
Мъртви батерии
за да диагностицирате този проблем, вдигнете задното колело и го включете отново. Ако гумата се завърти, тогава коефициентът на предаване е прекалено висок. Опитайте да направите макара с по-голям рамо или ролката на двигателя по-малка. И двете ще намалят предавателното отношение и ще ви дадат по-голям въртящ момент, така че да можете да се движите. Ако гумата не се върти, това може да означава или откачени проводници или мъртви батерии. Заредете батериите и ги проверете с волтметъра. Те трябва да извеждат около 26 до 27 волта при пълно зареждане. Също така проверете непрекъснатостта си с волтметър. Изключете кабелните проводници към двигателя и ги свържете отново към проводниците на вашия мултицет. Включете превключвателя, и ако получите отчитане на нула, тогава имате пълна верига и проблемът е с вашите батерии.
Велосипедът започва да се забавя:
Неправилно предавателно отношение
за да диагностицирате този проблем, вземете отново задното си колело. Ако се върти много по-бързо от това, което се случваше, тогава коефициентът на предавката ви е прекалено висок и ще трябва да бъде фиксиран или чрез увеличаване на размера на ролката на ракетата или намаляването на размера на ролките на двигателя. Ако гумата се върти също толкова бързо, колкото и без товар, тогава можете да увеличите предавателното отношение, като намалите размера на макарата на ракетата или увеличите размера на макарата на двигателя.
Стъпка 22: Екстри
Тази стъпка е за тези от вас, които искат малко повече, но също така са готови да надхвърлят бюджета от $ 100 долара. Може да сте забелязали, че за да запазите този проект в бюджета, съм елиминирал контролер за скорост. Това не е необходимо за моя проект, защото всички предавки ще ви дадат широк диапазон от скорости. Контролерът на скоростта обаче би могъл да бъде от полза. Чувал съм, че alltrax прави добро.
Можете също така да добавите светлини и сигнали за завой на мотора, но това е само по себе си инструктируемо.
лесно
малко по-сложно
Просто невероятно!
сигнали за завой
Можете също така да дадете на велосипеда по поръчка боя
Можете също да използвате епилог лазерен нож за изрязване на стикери и стикери за вашия мотор.
Епилог лазерен нож ще бъде напълно страхотно. Ако спечеля една от тях, има много неща, които бих могъл да направя, от изрязването на точни шаблони до персонализирането на всички мои проекти. Ако спечелих лазерен резач Epilog zing, общността на instructables може да очаква още много удивителни инструкции от мен!
Стъпка 23: Математика
Да, в изграждането на електрически мотор има много математика, така че ето какво използвах и няколко формули, които би трябвало да ви помогнат.
Първо, калкулатор на предавателно отношение. Тази формула ще ви даде максимална скорост без товар, така че не забравяйте да компенсирате малко за товара.
((R ((pi * A) / (pi * B))) (C / D) (pi * E)) *. 000946969697, където R е обороти на двигателя, A е диаметър на моторен шайба, B е диаметър на Jackshaft макара, С е зъб на зъбно колело на рата, а D е зъб на задното зъбно колело (ако вашият велосипед има предавки, използвайте най-малката за максимална скорост, най-голяма за най-бавната скорост.) и Е е диаметърът на задното ви колело.
Следващата е фигура 5/8 инча дължина на jackshaft. Ако приемем, че външната страна на вашите лагери е най-голямото измерение на долната ви скоба, поставете ги и направете измерване с дебеломера. Мината е измерена на 2,817 инча. След това свалете лагерите и поставете лагерите с най-отдалечените ръбове, поставени върху маса или друга твърда повърхност. След това използвайте уреда за измерване на дълбочината на дебеломера за измерване от вътрешния ръб на лагера до масата. Направете това с двете чаши. Получих измерванията на .591 и .595.
След това добавете тези 2 заедно и ги извадете от най-голямото си измерение, за да получите 5/8 инча дължина на джоба. Получих 1.631 за моя.
Изчисляването на размера на вашите лагери е много лесно и изобщо не изисква математика. Просто вземете измерване на вашите чаши и закупите лагера колкото е възможно по-близо до този външен размер, и колкото е възможно по-широк, и за предпочитане с .5 в централния отвор. За да бъдете по-прецизни, ако така или иначе обработвате вашите чаши, можете да закупите лагерите и след това да обработите чашките, за да ги поберат.
Финалист в
3-ти Епилог предизвикателство
