Punjač za motore s motorom: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Ovo je punjač za motore s motorom koji je jeftin, 3D ispisan, jednostavan za izradu i instalaciju, a punjač za telefon je univerzalan. Korisno je imati ako često vozite bicikl i morate napuniti telefon.

Punjač je dizajniralo i izgradilo pet tinejdžera u Vector Space -u u Lynchburgu u Virdžiniji.

Supplies

• Generički generator, 12,97 USD
• LM2596 Regulator napona, 6,99 USD
• 2 USB porta, 2,22 USD
• 4 diode, 0,56 USD
• Kondenzator 4700UF, 1,95 USD
• 100 stopa Red Primary Waire 22 GA 22 GA, 7,76 USD
• M3 vijak x 30 mm utična glava, (trgovina hardverom) 0,49 USD
• PLA nit za 3D štampač (ukupno 65 g za kutiju, stezaljku upravljača i držač telefona), 1,30 USD
• Gumene trake
• Velcro

Ukupno: 30 USD

Korak 1: 3D štampanje

Držač telefona

Ja, gospodine James, kroz mnoga iskušenja i nevolje, dizajnirao sam držač za telefon koji će se postaviti na većinu upravljača bicikla. Napravljen je u dva dela. Prvi je nosač za upravljač, a drugi je nosač za telefon.

Nosač za upravljač

Nosač upravljača je pričvršćen za upravljač i pričvršćen vijkom. Možete upotrijebiti umetnutu maticu s jedne strane nosača, a s druge strane uvrnuti vijak. Dizajnirao sam nosač za korištenje vijka M3x20 mm. Pogledajte video u koraku montaže.

Druga ključna komponenta nosača upravljača je veličina velike rupe. Naš dizajn ima rupu od 27 mm, što mu daje dovoljno prostora za sigurno pričvršćivanje na naš upravljač. Ako su vaše upravljače različite veličine, ovdje možete pristupiti i izmijeniti naš TinkerCAD dizajn.

Telefon drže dvije gumice koje prolaze kroz rupice oslonca za telefon kako bi telefon ostao na mjestu. Ostatak telefona povezujete sa nosačem upravljača tako što ćete ih super lijepiti. Ovo je univerzalni držač za telefon što znači da radi za sve telefone.

Elektroničko kućište

Također smo koristili TinkerCAD za dizajn našeg elektroničkog kućišta. Dizajnu možete pristupiti i izmijeniti ga ovdje.

Svrha kutije je zaštita strujnog kola. Kutija je dizajnirana na ovaj način tako da se može vezati za bicikl i propustiti USB kabele unutra i van. Jedino što smo razmatrali pri izboru materijala bilo je hoće li biti vodootporno. Utvrdili smo da sve glavne plastike ispunjavaju ovaj zahtjev, pa smo odlučili koristiti PLA zbog niske cijene i lakoće ispisa. Za štampanje kućišta elektronike potrebno je 41 gram, što košta približno 82 centa.

Štampali smo sve na Lulzbot TAZ -u 6 koristeći PLA na visini sloja od 0,25 mm i ispuni od 20%. Nosači nisu potrebni.

Korak 2: Elektronika

Konverzija naizmenične struje u jednosmernu struju

Generatori proizvode izmjenični napon, koji je potrebno pretvoriti u istosmjerni kako bi se telefon napunio. Koristili smo potpuno premošteni ispravljač za pretvaranje snage, a zatim i regulator napona da ga spustimo na 5V kako ne bi ispržio bateriju vašeg mobilnog uređaja. Na njega smo stavili i kondenzator od 4700uF kako bi se lakše punio, a zatim izlazi na izlazni USB. Za povezivanje smo koristili bakrenu žicu promjera 22.

Ispravljač s punim mostom izrađen je od četiri diode postavljene u određenoj konfiguraciji. Ovdje možete pronaći detalje o tome kako ih izgraditi, imajte na umu da vam ne treba matična ploča, već možete lemiti diode direktno jedna na drugu. Pogledajte kako smo to učinili u prikazu slika

pin izlazi koje nećete koristiti su najudaljeniji lijevi i desni pinovi za lemljenje na žice ako su USB portovi složeni, tada nećete koristiti one ispred ako koristite onaj koji je najbliži pinovima

Regulacija napona

Za pretvaranje iz napona iznad 5 volti u točno 5 volti, koristili smo regulator napona LM2596. Izlazni napon ovog regulatora može se podesiti okretanjem malog vijka na plavoj kutiji. Da bismo pravilno postavili ovaj vijak, na ulazne pinove priključili smo digitalno napajanje na 9 volti i mjerili smo izlazni napon multimetrom. Dok to radite, okrenite vijak i pazite na izlazni napon dok se što više ne približite 5 volti. Ako prijeđete preko pet volti, vaš će se telefon ispržiti pa je važno približiti ga što je moguće bliže 5 volti. Za okretanje vijka upotrijebite mali odvijač s ravnom glavom. Zatim želite lemiti crvenu žicu u rupu označenu s+ i crnu žicu označenu s-, zatim želite isto učiniti i s druge strane

Korak 3: Montaža

Držač telefona i držač za upravljač međusobno su povezani pomoću super ljepila. Umetnite gumicu kroz svaku od dvije rupe u držaču telefona.

Stavite elektroniku u kutiju, priključite USB kabele u USB priključke, a zatim vruće zalijepite elektroniku na mjesto. Pobrinite se da unos i izlaz budu ispravni s oznakama na kutiji.

Generator koji smo koristili došao je sa stezaljkom za pričvršćivanje na bicikl. Bilo je prilično jednostavno da postoje dva vijka za stezaljku koja ide na bicikl. Pričvrstili smo ga na držač sjedala. Uvjerite se da je ispod žice mjenjača kako ne bi ometao rad. Najjednostavnije je staviti generator na priključni dio prije nego što ga stavite na bicikl.

Korak 4: Instalacija

Elektroničko kućište

Kutija je pričvršćena čičak trakom tako da je možete postaviti na donju cijev gdje želite. Stavite čičak traku u proreze za jezičke, a zatim provjerite je li lijepa i čvrsto pričvršćena za mjesto na koje ste je stavili.

Generator

Da biste instalirali generator, morate prvo pričvrstiti generator na kraj držača, a zatim pričvrstiti držač na sjedalo stražnjeg kraja bicikla i pričvrstiti držač na generator. Kada to radite, morate biti sigurni da krajnji dio gura dovoljno jako, ali ne previše jako ili će to utjecati na pritisak u gumama. Prije nego počnete voziti bicikl, morate se uvjeriti da su vijci dovoljno dobro pričvršćeni kako generator ne bi otpao. Također ćete morati držati središnju os generatora usmjerenu prema sredini kotača. Zatim ćete morati spojiti žice na generator bicikla, a zatim drugi kraj žica pričvrstiti na USB priključak na kraju kutije na kojem piše "Input". Zatim stavite vlastiti USB kabel u otvor za izlaz na drugoj strani kutije i priključite vlastiti punjač u telefon.

Držač telefona

Pričvrstite držač upravljača na upravljač i pričvrstite ga vijkom M3. Zatim upotrijebite gumice da držite 4 ugla telefona. Čvršće je nego što izgleda!

Korak 5: Dodatak A: Istraživanje

Autor: Ellie Weeks

Da bi se telefon potpuno napunio, bateriji je potrebno 5 volti. Dakle, trebate ići samo brzinom od 4 km / h. Ako idete sporije, nećete dobiti ništa, ako idete brže, regulator napona će održavati 5 volti.

Eksperimentalno postavljanje

Brzina bicikla u odnosu na napon

• Testirali smo dva različita generatora (Sanyo i nebrendirani)
• Za okretanje generatora koristili smo bušilicu
• za mjerenje broja okretaja generatora koristili smo tahometar
• Da bismo iz generatora u minuti pretvorili u brzinu bicikla, pretpostavili smo bicikl s točkovima od 24 inča

Ovako smo došli do ovog zaključka iz našeg eksperimenta. Ako koristite Sanyo generator od 12 USD. 1150 o / min generatora = 73,3 o / min. Opseg gume 75 inča x 73,3 = 5500 in/min = 5,2 mph. Ovom brzinom generator će početi proizvoditi 5 volti. To znamo na osnovu sljedećih podataka prikupljenih tokom našeg eksperimenta.

• 950 o / min proizvodi 3,5 volta
• 1150 o / min čini 4,24 volta
• 1900 o / min čini 6,7 volti

Ako ćete koristiti manji generator od 9 USD, trebat ćete samo 3,2 km / h da biste dobili 5 volti, a da biste zapravo napunili telefon, a brzina od 5 km / h dat će vam nešto više od 6 volti.

1500 o / min generatora = 47 o / min guma za bicikle. 47 o/min x 72 (opseg bicikla) = 3384 in/min = 3,2 mph

• 1300 o / min daje 3 volta
• 1500 o / min daje 5 volti
• 1700 o / min daje 7 volti

Brzina punjenja

Postavili smo eksperiment kako bismo izmjerili koliko se električne energije isporučuje na telefon prilikom punjenja. Naši rezultati su pokazali da je Sanyo generator proizveo 0,9 Ampera, a generator bez marke 1,0 A.

Pomoću ovih brojeva možemo izračunati otprilike koliko će vremena trebati za punjenje tipičnog mobitela. Budući da mnogi mobilni telefoni imaju bateriju kapaciteta 3 Amp-sata, generatoru bez robne marke trebalo bi oko 3 sata da se napuni od 0 do 100%.

Zbog niže cijene, niže brzine bicikla potrebne za punjenje i zbog bolje stope punjenja, preporučio bih generički generator preko Sanyo generatora.

Korak 6: Dodatak B: O projektu

Ovaj punjač za telefone s motorom izumilo je 5 tinejdžera (Ellie, Ian, Adam, Isaac i James) iz Lynchburga u Virdžiniji u Vector Space -u, lokalnom proizvođaču. Projekt je sponzorirala Fondacija Nuts and Bolts.

Ovaj punjač smo napravili za pet dana, oko 5 sati svaki dan. Prvog dana samo smo napravili 3D modeliranje i shvatili gdje će telefon biti smješten.

Drugog dana smo izvršili lemljenje i uređivanje naših 3D modela i poboljšali ih, izvršili smo matematičke proračune koliko brzo trebate ići i ožičenje za pretvaranje izmjenične struje (izmjenične struje) u istosmjernu struju (istosmjerna struja).

Trećeg dana smo radili 3D ispis i uređivanje, a neke od prvih kutija nisu odgovarale dimenzijama, a zatim smo ih popravili i stavili električno ožičenje te izračunali koliko dugo trebate voziti bicikl da biste prešli s 0% na 100%.

Četvrtog dana smo sve spremali za upotrebu kako bismo mogli imati svoj prvi prototip, usavršavajući dimenzije, testiranje i dokumentiranje.

Petog dana dodavanje završnih detalja i dokumentovanje.