Fietslaaier: 6 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Dit is 'n fietslaaier wat goedkoop is, 3D -drukbaar, maklik om te maak en te installeer, en die telefoonlaaier is universeel. Dit is handig as u baie op die fiets ry en u telefoon moet laai.

Die laaier is ontwerp en gebou deur vyf tieners by Vector Space in Lynchburg, Virginia.

Voorrade

• Generiese kragopwekker, $ 12,97
• LM2596 spanningsreguleerder, $ 6,99
• 2 USB -poorte, $ 2,22
• 4 diodes, $ 0,56
• 4700UF -kondensator, $ 1,95
• 100 voet van Red Primary waire 22 GA 22 GA, $ 7,76
• M3 -skroef x 30 mm -kopkop, (hardewarewinkel) $ 0,49
• 3D Printer Filament PLA (totaal van 65 g vir boks, stuurklem en telefoonhouer), $ 1,30
• Rekkies
• Klittenband

Totaal: $ 30

Stap 1: 3D -drukwerk

Telefoonhouer

Ek, meneer James, het deur baie beproewinge en beproewinge 'n telefoonhouer ontwerp wat op die meeste fietssture gemonteer kan word. Dit word in twee dele gemaak. Die eerste is die stuursteun, en die tweede is die telefoonhouer.

Stuurhouer

Die stuursteun word aan die stuur vasgemaak en met 'n skroef vasgehou. U kan 'n insetselmoer aan die een kant van die houer gebruik en 'n skroef van die ander kant af aandryf. Ek het die houer ontwerp om 'n M3x20mm -skroef te gebruik. Sien die video in die monteerstap.

Nog 'n belangrike komponent van die stuursteun is die grootte van die groot gat. Ons ontwerp het 'n gat van 27 mm, wat genoeg ruimte bied om veilig aan ons stuur vas te hou. As u stuur van 'n ander grootte is, het u hier toegang tot ons TinkerCAD -ontwerp.

Die telefoon word gehou deur twee rekkies wat deur die gate van die telefoonsteun gaan om die telefoon op sy plek te hou. U koppel die telefoonsteun aan die stuurstang deur hulle aan mekaar vas te plak. Dit is 'n universele telefoonhouer wat beteken dat dit vir alle telefone werk.

Elektroniese omhulsel

Ons het ook TinkerCAD gebruik om ons elektroniese omhulsel te ontwerp. U het toegang tot die ontwerp en dit hier aanpas.

Die doel van die boks is om die stroombaan te beskerm. Die boks is so ontwerp dat dit aan die fiets vasgemaak kan word en om die USB -toue in en uit te laat gaan. Ons enigste oorweging met die keuse van materiaal was of dit waterdig sou wees. Ons het gevind dat al die belangrikste plastiek aan hierdie vereiste voldoen, en daarom het ons besluit om PLA te gebruik vanweë die lae koste en die gemak van drukwerk. Die elektroniese omhulsel neem 41 gram om af te druk, wat ongeveer 82 sent kos.

Ons het alles op 'n Lulzbot TAZ 6 gedruk met PLA op 'n laaghoogte van 0,25 mm en 20% vulsel. Geen ondersteuning nodig nie.

Stap 2: Elektronika

AC na DC -omskakeling

Die kragopwekkers produseer wisselspanning, wat na DC omgeskakel moet word om 'n telefoon te laai. Ons gebruik 'n vol gelykrigter om die krag om te skakel, dan 'n spanningsreguleerder om dit na 5V te bring, sodat dit nie die battery van u mobiele toestel sal braai nie. Ons sit ook 'n 4700uF -kondensator daarop om dit makliker te laat laai, dan gaan dit na die uitvoer -USB. Ons het 'n koperdraad van 22 meter gebruik om alles aan te sluit.

'N Volle bruggelykrigter word gemaak van vier diodes wat in 'n spesifieke opset geplaas is. U kan hier besonderhede vind oor hoe u een bou, hou in gedagte dat u nie 'n broodbord nodig het nie; u kan die diodes direk aan mekaar soldeer. Kyk hoe ons dit gedoen het in die prentjie

die penne wat u nie sal gebruik nie, is die verste linker- en regterpenne om aan die drade te soldeer as die USB -poorte gestapel is, dan gebruik u die voorste as u die een wat die naaste aan die penne is, gebruik.

Spanningsregulering

Om van spanning bo 5 volt na presies 5 volt om te skakel, gebruik ons 'n LM2596 spanningsreguleerder. Die uitgangsspanning van hierdie reguleerder kan verstel word deur die klein skroefie op die blou boks te draai. Om hierdie skroef reg te stel, het ons 'n digitale kragtoevoer met 9 volt aan die ingangspennetjies gekoppel en die uitsetspanning met 'n multimeter gemeet. Terwyl u dit doen, draai die skroef en kyk na die uitsetspanning totdat u so naby as moontlik aan 5 volt kom. As u meer as vyf volt oorskry, word u telefoon gebraai, so dit is belangrik om dit so na as moontlik aan 5 volt te kry. Gebruik 'n klein skroewedraaier om die skroef te draai. Vervolgens wil u die rooi draad aan die gat met+ en die swart draad met die soldeer soldeer, dan wil u dieselfde aan die ander kant doen

Stap 3: Montering

Die telefoonhouer en stuurstang is met supergom aan mekaar verbind. Steek 'n rekkie deur elk van die twee gate in die telefoonhouer.

Plaas die elektronika in die boks, steek die USB -kabels in die USB -poorte en plak die elektronika warm. Maak seker dat die invoer en uitvoer korrek is met die etikette op die boks.

Die kragopwekker wat ons gebruik het, het 'n klemstuk om dit aan die fiets vas te maak. Dit was redelik eenvoudig, daar was twee boute vir die klem wat op die fiets vasgemaak word. Ons het dit aan die sitplekverblyf vasgemaak. Maak seker dat dit onder die draad van die skakelaar is, sodat dit nie inmeng nie. Dit is die maklikste om die kragopwekker op die hegstuk te sit voordat u dit op die fiets sit.

Stap 4: Installasie

Elektroniese omhulsel

Die boks is vasgemaak met klittenband, sodat u dit op die onderbuis kan plaas waar u wil. Plaas die klittenband in die oortjies en maak seker dat dit goed vas is op die plek waar u dit opsit.

Generator

Om die kragopwekker te installeer, moet u die kragopwekker eers aan die einde van die houer skroef, en dan die houer aan die sitplek van die agterkant van die fiets vasskroef en die houer aan die kragopwekker vasskroef. As u dit doen, moet u seker maak dat die eindstuk hard genoeg druk, maar nie te hard nie, anders kan dit die banddruk beïnvloed. Voordat u met die fiets begin ry, moet u seker maak dat die skroewe stewig genoeg is sodat die kragopwekker nie val nie. Hou ook die middelas van die kragopwekker na die middel van die wiel, dan moet u die drade aan die fietsgenerator heg en dan die ander kant van die drade aan die USB -poort aan die einde van die boks heg. wat sê "Invoer". Plaas dan u eie USB -kabel in die "Output" -gat aan die ander kant van die boks en steek u eie laaier in u telefoon.

Telefoonhouer

Bevestig die stuursteun aan u stuur en maak dit vas met 'n M3 -skroef. Gebruik dan die rekkies om die vier hoeke van u telefoon vas te hou. Dit is stewiger as wat dit lyk!

Stap 5: Bylaag A: Navorsing

Deur: Ellie Weeks

Om jou foon heeltemal te laai, benodig die battery 5 volt. U hoef dus net so vinnig as 4 km / h te ry. As u stadiger gaan, kry u geen koste nie; as u vinniger gaan, hou die spanningsreguleerder 5 volt.

Eksperimentele opstelling

Fietsspoed versus spanning

• Ons het twee verskillende kragopwekkers getoets (Sanyo en sonder handelsmerk)
• Ons het 'n kragboor gebruik om die kragopwekker te draai
• ons het 'n toerenteller gebruik om die toerusting van die kragopwekker te meet
• Om van die generator se omwenteling na die snelheid van die fiets om te skakel, het ons 'n fiets met 24 duim -wiele aangeneem

Dit is hoe ons uit hierdie eksperiment tot hierdie gevolgtrekking gekom het. As u 'n 12 $ Sanyo -kragopwekker gebruik. 1150 generator omw / min = 73,3 omw. 75 duim bandomtrek x 73,3 = 5500 in/min = 5,2 mph. Op hierdie spoed sal die kragopwekker 5 volt begin produseer. Ons weet dit op grond van die volgende data wat tydens ons eksperiment versamel is.

• 950 rpm lewer 3,5 volt
• 1150 rpm maak 4,24 volt
• 1900 rpm maak 6,7 volt

As u 'n kleiner kragopwekker van 9 $ gaan gebruik, hoef u slegs 3,2 km / h te gaan om 5 volt te kry, en om 'n lading in u telefoon te plaas, en 'n snelheid van 5 km / h, gee u 'n bietjie meer as 6 volt.

1500 generator -rpm = 47 fietsband -rpm. 47 rpm x 72 (fietsomtrek) = 3384 in/min = 3,2 mph

• 1300 rpm gee 3 volt
• 1500 rpm gee 5 volt
• 1700 rpm gee 7 volt

Laai tarief

Ons het 'n eksperiment opgestel om te meet hoeveel elektriese stroom aan die telefoon gelewer word tydens laai. Ons resultate het getoon dat die Sanyo -kragopwekker 0,9 ampère lewer en dat die ongemerkte kragopwekker 1,0 ampère lewer.

Ons kan hierdie getalle gebruik om ongeveer te bereken hoe lank dit sou neem om 'n tipiese selfoon te laai. Aangesien baie selfone 'n batterykapasiteit van 3 Amp-ure het, sal die merk sonder kragmerk ongeveer 3 uur neem om van 0 tot 100%te laai.

As gevolg van die laer prys, laer fietsspoed wat benodig word vir laai en as gevolg van die beter laai, sou ek die generiese kragopwekker bo die Sanyo -kragopwekker aanbeveel.

Stap 6: Bylaag B: Oor die projek

Hierdie telefoonlaaier is uitgevind deur 5 tieners (Ellie, Ian, Adam, Isaac en James) van Lynchburg, Virginia, by Vector Space, die plaaslike vervaardigersruimte. Die projek is geborg deur die Nuts and Bolts Foundation.

Ons het hierdie laaier binne vyf dae vir ongeveer 5 uur elke dag gebou. Op die eerste dag het ons net 'n 3D -model gedoen en uitgevind waar die telefoon geplaas sou word.

Op dag 2 het ons 'n bietjie gesoldeer en ons 3D -modelle gewysig en dit beter gemaak; ons het 'n paar wiskundige berekeninge gedoen oor hoe vinnig u moet gaan en bedrading vir die omskakeling van Wisselstroom (DC) na DC (gelykstroom).

Op dag 3 het ons 3D -drukwerk gedoen en geredigeer, en sommige van die eerste bokse pas nie by die afmetings nie, dan het ons dit reggemaak en ons elektriese bedrading geplaas en bereken hoe lank u moet fiets om van 0% tot 100% te gaan.

Op dag 4 maak ons alles gereed vir gebruik, sodat ons ons eerste prototipe kan kry, die afmetings kan vervolmaak, toets en dokumenteer.

Op dag 5 voeg afrondings en dokumentasie toe.