Самодельные электровелосипеды. Двигатель от стиральной машины на велосипед. Об аккумуляторном креплении

Делаем электровелосипед из стиральной машины

Сломанная стиралка не подлежит ремонту? Не беда. Главное, чтобы мотор был исправен. Чего только не делают из старых запчастей техники, но электровелосипед — это самоделка 21-го века. Если вас больше не устраивает стиральная машина, велосипед составит ей конкуренцию. Как собрать этот непростой механизм и на что обратить внимание?

Как закрепить двигатель от стиральной машины на велосипед?

Для проекта вам понадобится велосипед с прочной рамой и старая стиралка. Важно, чтобы двухколесный транспорт имел мощный каркас, ведь ему придется выдерживать не только седока, но и вес дополнительной конструкции.

Собрать самодельный велосипед непросто, поэтому понадобится полноценный набор инструментов, токарный и сверлильный станок, аппарат для сварки. В идеале — мастерская слесаря.

Чтобы передать крутящий момент от двигателя до колеса, понадобится приводной ремень. В общем, конструкция будет состоять из таких элементов:

• большого и малого шкива;
• ремня;
• вала мотора;
• велосипедной втулки.

К сожалению, большой шкив диаметром 22 см найти сложно, поэтому разберем, как изготовить деталь своими руками. Вот этапы роботы:

1. Из стального листа толщиной не менее 2 мм вырежьте круг на станке.
2. Чтобы закрепить элемент, на втулке заднего колеса проделайте отверстия между спицами. Точно такие же отверстия сделайте в заготовленном круге.
3. Стальной круг отличается большим весом. Чтобы убрать хотя бы несколько килограммов, по краям будущего шкива проделайте отверстия большего диаметра.
4. Чтобы доделать шкив, нужно приварить стальную полосу к его ребру. Возьмите полосу размером 20 х 4 мм. Постепенно приваривайте деталь, сгибая по ребру. Задача не из легких, но вы справитесь.
5. Все оплошности и неровности поможет устранить токарный станок.

Вуаля! Большой шкив готов к установке. По желанию можете окрасить элемент в тон велосипеда. Закрепите самоделку на заднем колесе транспорта.

Работа с рамой

Конечно, не все так просто. Дело в том, что шкив упирается в раму велика, что не дает ему вращаться. Единственный выход — это подогнуть раму с учетом новых элементов.

Теперь нужно скомпоновать общую конструкцию с двигателем от стиральной машины. Важно рассчитать расстояние от мотора до большого шкива так, чтобы ремень натягивался оптимально. Что делаем:

• К заднему багажнику привариваем стальные поперечные трубки с двух сторон. Это необходимо, чтобы укрепить конструкцию.
• Нет багажника? Тогда сварите его из тех же трубок так, чтобы удобно закрепить мотор.

Рекомендация! Предварительно закрепите мотор с помощью деревянных досок, натяните ремень и посмотрите, как будет вращаться колесо. Только после этого устанавливайте стационарную конструкцию.

Окрасьте готовую раму и установите мотор. Закрепите заднее колесо с большим шкивом. Натяните ремень и прокрутите механизм. Если все хорошо держится, пора переходить к самой ответственной части — подключению.

Питание электродвигателя

Здесь перед мастерами встает дилемма: сможет ли мотор от стиралки работать на постоянном токе от аккумулятора, если в машинке он запускался от переменного напряжения в 220 Вольт? Оказывается, может, и даже лучше, чем на переменном.

Но появляется новая проблема. Какие аккумуляторы выбрать и где их закрепить? Ведь все детали займут довольно много места. Оптимальный выход — приобрести восемь аккумуляторов для мотоциклов, каждый из которых выдает по 12 Вольт. Итого получится 96 Вольт.

В нашем случае закрепить батареи пришлось на раме. Для этого необходимо было снова укрепить конструкцию, а также продумать отдельные крепежи для каждого аккумулятора. Вес электровелосипеда увеличился, но от этого никуда не деться.

Теперь нужно собрать модуль управления, чтобы регулировать обороты мотора и рост тока. Это под силу сделать тем, кто разбирается в электронике. Вот что понадобится:

• импульсный преобразователь для понижения, рассчитанный на 32,5 кГц;
• микросхема типа IR2127S;
• микроконтроллер ATtiny26;
• измерительный и переменный резисторы;
• преобразователь DC-DC P6AU-1215ELF;
• три диода 10CTQ150;
• корпус из пластика;
• автомат 6А;
• три транзистора IRFB33N15D;
• диоды красного и зеленого цвета;
• зарядка от телефона;
• радиатор от платы компьютера.

Готовый блок важно защитить от влаги и повреждений, поэтому поместите его в пластиковый корпус, а снизу закрепите радиатор.

Как запустить электровелосипед из стиральной машины? Нажмите на «газ» на руле. Вы заметите, как мотор начинает работать и вращать ремень. При этом на плате загорится зеленый диод. При недостатке энергии блок просигнализирует загоранием красного диода. Это значит, что пора крутить педали.

Итак, работа окончена. Испытания доказали, что самодельный транспорт способен проехать на скорости 25 км/ч до 19 км на одном заряде. Максимальный разгон велосипеда составляет 30–35 км/ч по ровной дороге. Конечно, при вращении педалей скорость может возрасти до 50 км/ч, но батареи при этом садятся быстрее.

Пример самодельного электровелосипеда показан на видео:

Самодельный электровелосипед из болгарки: фото сборки

Электровелосипед сделанный из болгарки на 750 Вт: фото пошаговой сборки с описанием, а также видео с испытанием электрического велосипеда от автора самоделки.

Автор этой идеи: Александр Крюков, он с компанией единомышленников собрал электровелосипед своими руками из шлифовальной машинки и подручных материалов.

Перейдём к обзору самоделки, автор поставил себе задачу смастерить транспортное средство на основе старенького велосипеда, при этом автор не сильно заморачивался с внешним видом своего творения, главное, чтобы велосипед превратился в полноценный электровелосипед.

Для сборки этого чуда инженерной мысли были взяты такие материалы:

• Дедушкин велосипед.
• Шлифовальная машинка (Болгарка) мощностью – 750 Вт.
• Инвертор (преобразователь напряжения) 12V — 220V.
• Литиевые аккумуляторы.
• Кнопка с регулятором мощности.
• Провода.
• Кусок листового металла.
• Ручка и тросик ручного тормоза велосипеда.

Для воплощения задуманного болгарку разбирать не нужно она останется в целости и сохранности, её можно в любой момент снять с велосипеди и использовать по предназначению.

Теперь перейдём к самой сути.

В этой конструкции вал шлифмашинки будет передавать вращательный момент прямо на покрышку колеса. Для этого была сделана вот такая втулка, которая показана на фото.

Сама втулка надевается на вал болгарки, для хорошей сцепки втулки с покрышкой колеса велосипеда, на втулку наварили пупырышки.

Затем шлифмашинку закрепили на раме велосипеда вот таким приспособлением, которое работает как сцепление, при нажатии на ручку на руле, тросик тянет рычаг который прижимает втулку вала болгарки к покрышке колеса.

Механизм в действии.

Это даёт возможность ехать на велосипеде только на педалях, если нужно использовать электротягу, достаточно воспользоваться ручкой на руле, и вал опять прижмётся к покрышке колеса.

Теперь электродвигатель нужно подключить к источнику питания 220V, автор сделал это следующим способом.

Взял инвертор, который был у него в наличии, прикрутил его к багажнику.

Инвертор – это преобразователь напряжения, в данном случае использован преобразователь постоянного тока 12V в переменный 220V, как раз для питания болгарки.

Для работы всей этой системы нужен аккумулятор на 12V, автор поступил следующим образом, взял пачку аккумуляторов от зарядных устройств мобильных телефонов и соединил их в батарею, выдающую 12 V и 20 А.

Подключил аккумулятор к входу (12V) инвертора, а выход от инвертора (220V) через кнопку включения к болгарке.

Кнопка регулятор мощности, её можно настроить для более плавного включения болгарки.

Испытания самоделки прошли успешно, электрический велосипед развивает максимальную скорость практически 50 км/ч.

Единственный недостаток, при трогании с места происходит небольшая пробуксовка втулки вала болгарки о покрышку колеса. Для более резвого старта с места на втулку можно одеть кусок резины от камеры велосипеда.

Запаса хода на одной зарядке хватает примерно на 30 км.

Автор со своей самоделкой.

Более подробно о сборке электровелосипеда Александр рассказал в своём видео, где также продемонстрировал испытания самоделки.

Двигатель от стиральной машины на велосипед

Из числа необычных применений двигателя от стиралки самым необычным можно считать превращение его в мотор для велосипеда. Мотор для велосипеда из стиральной машины – звучит более чем экстравагантно, а выглядит совершенно исключительно. О том, возможно ли изготовить данный «технический артефакт» и как это сделать, читайте в данной публикации. Предупреждаем сразу, проект технически сложный и довольно затратный, так что, если не уверены в своих силах, лучше не начинайте.

Приводной механизм

Прежде чем приступать к переделке обычного велосипеда в электровелосипед, оцените со стороны технический потенциал вашего железного коня. Велосипед должен иметь достаточно мощную раму, поскольку он, как минимум, должен выдерживать вес седока и вес оборудования, которое на него будет установлено. Если с этим все в порядке, можно приступать к переделке велосипеда и установке на него двигателя от стиралки, приводного механизма, системы управления и источников питания.

Начнем с разработки и установки деталей приводного механизма. Отметим сразу, что для того, чтобы сделать самодельный электровелосипед из двигателя старой стиральной машины, нам понадобится полноценная слесарная мастерская. Ну, или хотя-бы токарный, сверлильный станки, сварочный аппарат, а также внушительный набор материалов и инструментов, включая довольно просторное помещение, где можно проводить эксперименты.

Приводной механизм будет состоять из следующих элементов:

• модифицированной велосипедной втулки;
• большого шкива;
• приводного ремня от стиральной машины;
• малого шкива двигателя
• вала двигателя.

Самым трудным здесь, пожалуй, является изготовление большого шкива. Подходящую по размерам штатную деталь найти практически невозможно, так что придется делать.

1. Из стального листа (2 мм), вырезаем идеальный круг.

Рекомендованный диаметр шкива 22 см, но если токарный станок может вырезать круг большего диаметра, то делайте больше, тем надежнее будет приводной механизм.

1. Во втулке заднего велосипедного колеса, между спицами, сверлим маленькие отверстия, Аналогично располагающиеся отверстия сверлим в стальном круге.
   
2. По краям стального круга высверливаем большие отверстия, элементарно для того, чтобы уменьшить вес детали. Ибо как уже отмечалось выше, все оборудование вместе с седоком будет весить много, и нужно максимально разгрузить раму велосипеда, выгадав хотя бы несколько килограмм.
3. Далее ответственный момент, необходимо к ребру диска приварить стальную полосу 20х4 мм. Приваривать нужно постепенно сгибая полоску металла ровно по ребру. Это не самое простое дело, ведь сварное соединение должно получиться идеально ровным.
4. После этого заряжаем деталь в токарный станок и обрабатываем ее повторно, убирая все неровности и шероховатости.
   
5. Вот наша деталь и превратилась в полноценный шкив. Теперь нам осталось главную деталь приводного механизма окрасить и прикрутить к заднему велосипедному колесу.

Важно! Толщина большого шкива не позволит колесу велосипеда после установки вращаться, поскольку деталь будет задевать раму. Необходимо либо раму выгнуть, либо модифицировать ее как-то по-другому, в зависимости от конструкции велосипеда.

Модификация рамы

Большой шкив мы сделали, остальные детали приводного механизма приспособили. Кстати остальные детали приводного механизма переделывать не нужно. Малый шкив уже стоит на валу двигателя от стиральной машины, приводной ремень также есть, так что мы со спокойной совестью можем переходить к переделке рамы велосипеда. Модифицируя раму под новый электровелосипед, мы должны учесть, что двигатель на ней должен располагаться максимально жестко. Для этого делаем следующее.

• Если у велосипеда имеется штатный багажник, привариваем к нему дополнительные поперечные трубки для усиления конструкции.
• Если багажник не предусмотрен, то нужно из трубок сварить крепление для двигателя, напоминающее то, что изображено на рисунке ниже.
  
• Новые детали рамы нужно ошкурить, окрасить и высушить.

Внимание! Приваривая раму для двигателя, учитывайте высоту его посадочного места. Необходимо чтобы расстояние между малым шкивом двигателя и большим шкивом велосипедного колеса было идеальным для натяжения ремня.

Продолжаем собирать электровелосипед. Устанавливаем на раму двигатель, ставим заднее колесо, с прикрученным шкивом, проверяем вращение колеса. Натягиваем приводной ремень, даем небольшие обороты вручную, проверяя, не соскакивает ли он. Если все нормально начинаем заниматься подключением двигателя стиральной машины и организацией его автономного питания.

Организация питания мотора

О том, как подключить двигатель от стиральной машины, чтобы заставить его работать мы неоднократно писали и говорили. Так что не будем снова заострять внимание на этом вопросе, а перейдем сразу к организации автономного питания нашего коллекторного мотора. В противном случае, наш самодельный электровелосипед так и будет приводиться в движение мускульной силой ног.

Для начала разберемся, может ли коллекторный двигатель от стиральной машины работать на постоянном токе? Ведь аккумуляторные батареи, которые станут основным источником питания мотора электровелосипеда, выдают постоянный ток, а стиральная машина и ее агрегаты работают от сети переменного тока (бытовая сеть 220В). Оказывается никаких проблем с этим нет, более того, двигатель от стиралки на постоянном токе работает куда лучше, чем на переменном, что, естественно, нам только на руку.

Выберем подходящие аккумуляторные батареи. С этим могут возникнуть сложности, поскольку нам потребуется несколько довольно массивных батарей, которые сложно крепить на велосипеде из-за их габаритов и большого веса. Оптимальный вариант – восемь компактных мотоциклетных 12 вольтовых аккумуляторов, которые в совокупности выдают напряжение 96В. Но есть проблемка – даже такие аккумуляторы занимают много места и в совокупности весят довольно много и как их разместить на раме электровелосипеда непонятно.

После долгих раздумий и целой серии неудачных экспериментов с ящиками для батарей, аккумуляторы решено было равномерно распределить по всей раме, увешав ими электровелосипед как елку игрушками.

Данное техническое решение добавило проблем.

• Во-первых, как видно на рисунке выше, пришлось усиливать раму велосипеда в очередной раз, чтобы она выдержала дополнительную нагрузку. Это, к сожалению, привело к тому, что вес «железного коня» в очередной раз увеличился, но с этим уж ничего не поделаешь.
• Во-вторых, пришлось приваривать к раме 8 отдельных креплений для аккумуляторных батарей, чтобы их можно было надежно закрепить.
• В-третьих, пришлось буквально обвешать всю раму проводами, чтобы соединить аккумуляторные батареи между собой и с двигателем.
• Ну и в-четвертых, пришлось в очередной раз наводить эстетику, перекрасив раму велосипеда почти полностью.

Блок управления

Остался еще ряд технических трудностей, которые пока нами не рассматривались – как управлять оборотами двигателя, как не допустить роста тока до предельных значений при старте электровелосипеда и при его разгоне, и как, наконец, следить за зарядом аккумуляторов во время движения. Разрешить эти трудности поможет блок управления электровелосипедом, который нам и нужно собрать. Нам понадобится:

1. Импульсный понижающий преобразователь на 32.5 кГц.
2. Переменный резистор.
3. Микроконтроллер ATtiny26.
4. Измерительный резистор.
5. Микросхема IR2127S.
6. Три силовых транзистора типа IRFB33N15D.
7. Три диода типа 10CTQ150.
8. Зарядка от мобильного телефона.
9. DC-DC преобразователь P6AU-1215ELF.
10. Красный и зеленый светодиоды.
11. Автомат 6А.
12. Пластиковый корпус подходящих размеров.
13. Металлический радиатор от материнской платы компьютера.

Мы не будем описывать процесс сборки модуля управления, да в этом и нет необходимости, поскольку вся необходимая информация представлена на схеме, размещенной выше. Нужно только прочитать эту схему, понять и воспроизвести на нескольких печатных платах. В результате должно получиться нечто подобное.

Плату нужно обязательно поместить в компактный водонепроницаемый пластиковый корпус, прикрутив к нижней части радиатор.

Подходящего по размеру корпуса под модуль мы не нашли, так что пришлось использовать то что есть. Чтобы модуль управления начал работать, необходимо включить автомат, повернуть «ручку газа», то есть переменный резистор, закрепленный на руле электровелосипеда. После чего двигатель начнет плавно набирать обороты, а на модуле загорится зеленый светодиод.

Если батареи полностью разряжены или их емкости недостаточно, загорится красный светодиод, после чего через несколько секунд цепь будет обесточена. Придется ехать «на своих двоих» до тех пор, пока не удастся подзарядить аккумуляторы.

Испытания и их результаты

Настало время испытать «адскую машину» на которую было потрачено столько времени, труда и денег. К испытаниям мы подошли не менее скрупулезно, чем к тому, чтобы изготовить самодельный электровелосипед и провели их в три этапа:

• Езда по обычной относительно ровной дороге (половина асфальт, половина грунтовка) со скоростью 18 км/ч.
• Езда по ровному асфальту с небольшими подъемами и спусками со скоростью 25 км/ч.
• Езда на максимальной скорости по ровному асфальту без подъемов и спусков.

В результате в первом случае разогнавшись до 18 км/ч и поддерживая эту скорость удалось проехать по грунтовке и ломанному асфальту на одном заряде аккумуляторов 27 км. Мускульная сила ног практически не использовалась. Подъемы и спуски по пути не встречались.

Проехав на электровелосипеде по ровному асфальту с небольшими спусками и подъемами со скоростью 25 км/ч, удалось установить рекорд – 19 км на одном заряде аккумуляторов. И, наконец, испытания на максимальную скорость, показали, что наш самодельный электровелосипед способен разогнаться до 30-35 км/ч, это, конечно, на ровном асфальте, без спусков и подъемов.

К сведению! Вес седока испытывавшего велосипед составлял 96 кг.

Примечательно, что если мы будем помогать двигателю, вращая педали, можно относительно легко достичь максимальной скорости 45-50 км/ч, а если постараться можно выжать и 60 км/ч. При этом аккумуляторы разряжаются быстрее, примерно через 10-15 км такого спринта.

В заключение, отметим, чтобы сделать самостоятельно электровелосипед из движка стиралки, понадобится минимум несколько месяцев, мастерская, немерено сил и терпения, а также денег. К слову, нами на реализацию проекта было потрачено около 700 долларов, при условии, что не пришлось приобретать велосипед и детали старой стиралки. Если вы полны решимости сделать собственный электровелосипед – дерзайте, мы лишь можем пожелать вам удачи!

Источники:

http://cosmo-frost.ru/stiralnye-mashiny/samodelki/delaem-elektrovelosiped-iz-stiralnoj-masiny/
http://sam-stroitel.com/samodelnyj-elektrovelosiped-iz-bolgarki.html
http://mashmaster.ru/elektrovelosiped-iz-stiralnoj-mashiny/