Flock House Geared-Up From the Feet-Up/ru

На этой странице представлен проект "Team U^s" по использованию энергии велосипеда для Flock House . "Team U^s" — это группа, сформированная в рамках курса "Введение в дизайн" (Engineering 215) , который преподает Лонни Графман в Калифорнийском политехническом университете в Гумбольдте .

Введение

Flock House

Поскольку городское население продолжает расти экспоненциальными темпами, устойчивые методы жизни должны развиваться, чтобы удовлетворять основные потребности человека. Необходимость в устойчивых методах жизни вдохновила нашу клиентку, Мэри Маттингли , на создание мобильного арт-проекта Flock House . Выходя за рамки типичной городской застройки, модули Flock House способны перемещаться и занимать любое неиспользуемое пространство. От стен зданий до тротуаров – точное местоположение ограничено только вашей фантазией. «Flock Pods» задуманы как возобновляемые источники энергии. Большая часть продуктов питания и энергии будет обеспечиваться за счет внутренней системы «Flock Pods», а остальное – за счет поддержки сообщества. Для удовлетворения энергетических потребностей обитателей каждый модуль оснащен источником энергии, работающим от велосипеда (Geared Up From the Feet Up), и генератором Flock House Handcar Generator . Первый модуль Flock House будет запущен 1 мая 2012 года и будет перемещаться по району Нижнего Манхэттена в Нью-Йорке (см. полное расписание ).

Чтобы узнать больше о проекте, вы можете посетить веб-страницу Flock House , а для получения дополнительной информации о других проектах, включенных в Flock House, посетите веб-страницу Appropedia .

Команда U^s

• 
  Изображение Flock Pod предоставлено Мэри Маттингли.
• 
  Логотип команды U^

Команда U^s состоит из четырех студентов: Дженны Бадер , Дашиэля Бивенса , Джейкоба Роу и Карен Стуфкоски , обучающихся на курсе «Введение в дизайн» (Engineering 215) в Калифорнийском политехническом университете Гумбольдта под руководством Лонни Графмана . Перед командой стояла задача разработать генератор, работающий от велосипеда и способный генерировать более 100 ватт, при этом позволяя использовать велосипеды всех типов. Цель этого проекта — повысить осведомленность общественности о возобновляемых источниках энергии и дать возможность любому велосипедисту участвовать в производстве энергии.

Формулировка проблемы и критерии

задачи

Дому Флока необходим источник питания, простой в использовании для всех возрастов, подходящий для большинства видов велосипедов, способствующий обучению и способный вырабатывать достаточно энергии для удовлетворения потребностей двух его обитателей.

Цель

Цель команды U^s — разработать портативный, съемный и воспроизводимый генератор, работающий от велосипедного привода, с использованием переработанных материалов для метапроекта Flock House. По возможности, несколько велосипедных парковок будут соединены для обеспечения электропитанием капсулы Flock House для ее обитателей, а также для использования в качестве учебного пособия для ознакомления посетителей с альтернативными источниками энергии.

Geared-Up From the Fe-Up

Стоимость и материалы

окончательного дизайна

Система Geared-Up From the Feet-Up разработана для эффективного питания Flock House с максимально возможной мощностью, оставаясь при этом достаточно простой для большинства райдеров в использовании.

Обзор

Данная конструкция включает в себя регулируемую подставку для велотренажера, двигатель постоянного тока, контроллер заряда, звездочки для BMX-велосипеда, цепь для односкоростного BMX-велосипеда, переключатель скоростей и электрические компоненты, необходимые для питания 12-вольтовой батареи, — все это заключено в корпус из оргстекла.

Механическая система

Велосипедист фиксирует заднюю ось своего велосипеда в подставке, поворачивая ручки сбоку подставки. Подставка подходит для большинства велосипедов с диаметром задней оси менее 8 1/2 дюймов и размером шин от 25 до 29 дюймов благодаря регулируемому ролику под шиной.

Ролик вращает цепь односкоростного велосипеда, которая прикреплена к концу ролика, а затем к двигателю. Поскольку подставка регулируется под разные диаметры шин, а наш двигатель прикручен к основанию, необходимо использовать натяжитель для выполнения своей работы. Мы использовали бывший в употреблении переключатель скоростей в качестве натяжителя цепи. Это упрощает использование системы.

Электрическая система

В конструкции Geared-Up используются следующие электронные компоненты: двигатель постоянного тока на 36 вольт, предохранитель на 15 ампер и держатель предохранителя, блокирующий диод на 40 ампер и контроллер заряда на 12/24 вольта, все они соединены последовательно с 12-вольтовой батареей глубокого разряда с помощью медного провода сечением 12 AWG. Также имеется 12-вольтовая лампочка постоянного тока, ввинченная в патрон, которая подключена параллельно через контроллер заряда и используется для отвода избыточной нагрузки от контроллера заряда после зарядки батареи.

Контроллер заряда был необходимым компонентом в нашей конструкции, поскольку нам нужно было обеспечить бесперебойную зарядку аккумулятора для питания Flock House. Глубокоразрядные 12-вольтовые аккумуляторы, подобные тому, который мы использовали, предпочитают заряжаться при постоянном входном напряжении 13-15 вольт. Если активный велосипедист, использующий нашу систему, создаст напряжение выше установленного контроллером заряда, загорится индикатор. Оптимальная зарядка аккумулятора происходит в «оптимальном режиме», когда велосипедист может постоянно и легко крутить педали, и индикатор почти не мигает. Это мигание означает, что аккумулятор заряжается при напряжении 13 вольт, и вы практически не тратите энергию сверх этого предела.

Блокирующий диод обеспечивает направленный поток электронов от генератора к батарее, предотвращая его перетекание от батареи к двигателю, когда велосипедист перестает крутить педали. Диод рассчитан на 40 ампер, что обеспечивает оптимальную безопасность для велосипедиста, поскольку наш двигатель рассчитан всего на 13 ампер.

В случае неисправности электропроводки предохранитель на 15 ампер, скорее всего, перегорит. Это обеспечивает безопасность нашей системы и всех, кто находится рядом с электрическими компонентами.

Результаты

В окончательной версии конструкции Geared-Up From the Feet-Up был предусмотрен регулируемый диапазон выходной мощности. Человек, едущий на велосипеде 5-10 минут, может развивать мощность от 50 до 140 ватт в зависимости от уровня физической подготовки велосипедиста.

В процессе разработки возник ряд проблем, которые усложнили окончательный вариант проекта.

• Задняя велосипедная шина должна постоянно прижиматься к ролику. Если ролик недостаточно плотно прилегал к шине, он сжигал бы резину из-за проскальзывания. При плотном прижатии ролика к шине трение сводилось к минимуму, а число оборотов ролика достигало максимума.
• Разработанную на заказ систему передач было сложно протестировать из-за большого количества переменных элементов. Звездочки BMX приходилось каждый раз подгонять под наш ролик и двигатель, чтобы проверить правильное передаточное отношение системы. Это был сложный этап, поскольку каждую звездочку нужно было приваривать к специально изготовленной стальной детали для крепления к стержням.
• Электрическую цепь необходимо было сконструировать таким образом, чтобы электрические компоненты не перегревались.
• У подставки для велосипеда оказались непредвиденные ограничения. Подставка хорошо подходит для шин разного диаметра, поскольку её можно широко регулировать на роликовом основании. Однако ширина фиксаторов оси ограничена небольшим диапазоном диаметров задней оси колеса — до 8 ½ дюймов. Мы не ожидали такого разнообразия стилей велосипедов, включая современные быстросъемные крепления для шин и громоздкие аксессуары, такие как держатели для сумок/корзины.

обсуждение

своими руками

Подробную информацию о том, как собрать свою собственную систему Geared-Up с нуля, можно найти по ссылке <----перейдите по ссылке>

Особая благодарность

авторов