Public Health Bike Blender/fa

برنامه مهندسی منابع محیطی در دانشگاه پلی‌تکنیک هامبولت که به آنها فرصت داده شده است تا یک مخلوط‌کن با موتور دوچرخه برای منطقه ساحل شمالی شبکه برای کالیفرنیای سالم بسازند. تیم اورگرین با میشل پستمن، نماینده شبکه، برای بحث و نظارت بر پروژه ملاقات کرد. تیم اورگرین متشکل از سه عضو ثبت نام شده در مهندسی ۲۱۵ است: کارلوس کارما، جسیکا بروس و برایان والاس .

مهندسی ۲۱۵ کلاسی است که بر پویایی گروهی، مدیریت زمان، رضایت مشتری و طراحی مهندسی پیچیده تمرکز دارد. این کلاس آموزش‌هایی در زمینه اتوکد، اکسل، ورد، پاورپوینت ارائه می‌دهد و از دانشجویان می‌خواهد که نحوه استفاده از یک برنامه طراحی گرافیک را به تنهایی یاد بگیرند. ۵۰٪ از نمره مهندسی ۲۱۵ یک پروژه طراحی گروهی است. این صفحه به پروژه تیم Evergreen با نام Smooth Ridin اختصاص داده شده است. به این کلاس ۱۲ هفته فرصت داده می‌شود تا یک سند طراحی شصت صفحه‌ای را که پنج مرحله طراحی مهندسی را پیاده‌سازی می‌کند، تکمیل کند.

روند طراحی این محصولات به شرح زیر است:

1. مشکل را تعریف کنید.
2. راه‌حل‌های قبلی و جنبه‌های مختلف مسئله را بررسی کنید.
3. ارائه راه‌حل‌های جایگزین برای حل مشکل
4. یک راه حل انتخاب کنید
5. طراحی و پیاده‌سازی راهکار

هدف تیم Evergreen طراحی یک مخلوط‌کن با نیروی انسانی است که قابل حمل، کاربردی و کارآمد باشد. شبکه کالیفرنیای سالم (منطقه ساحل شمالی) قصد دارد نحوه تمرین یک سبک زندگی سالم با استفاده از فعالیت‌های بدنی را آموزش دهد.

مخلوط کن دوچرخه ای باید معیارهای زیر را داشته باشد:

• دوچرخه باید روی باربند ماشین جا شود.
• این سیستم باید به راحتی در پارکینگ قابل جابجایی باشد.
• مخلوط کن باید جلوی اپراتور و به راحتی قابل مشاهده باشد.
• میز باید تا حد امکان سبک باشد.
• دوچرخه باید از دوچرخه‌سواران هشت سال به بالا و افراد تا وزن ۱۳۸ کیلوگرم (۱۳۸ کیلوگرم) پشتیبانی کند.
• صندلی باید قابل تنظیم باشد.
• دستگاه باید ظاهری حرفه‌ای داشته باشد.
• مخلوط‌کن دوچرخه با استفاده ماهانه باید تا پنج سال دوام بیاورد.
• طراحی و تولید پروژه نباید بیش از ۳۲۵ دلار باشد.

طرح نهایی باید شامل موارد زیر باشد:

• دوچرخه کروزر
• مربی دوچرخه
• مخلوط کن گردابی
• شفت منعطف ۵۶ اینچی
• میز برش تخته
• صندلی قابل تنظیم
• بست زیپی
• پیچ، مهره و پیچ و مهره
• فولاد قراضه
• اتصالات سفارشی برای اتصال شفت انعطاف‌پذیر روی دستگاه ورزشی
• شفت داخلی سفارشی داخل مخلوط کن Vortex

این دستگاه از یک دوچرخه‌ی زرد رنگ مخصوص سفر دریایی ساخته شده است که یک پایه‌ی دوچرخه به محور عقب آن متصل است تا تایر عقب را بالا نگه دارد و دوچرخه را ثابت نگه دارد. چالش فرآیند طراحی، انتخاب نحوه‌ی چرخاندن پره‌ها با پدال زدن و چرخاندن تایر بود. یک شفت فلکس فوردوم ۶۳ اینچی به دلیل توانایی آن در خم کردن انرژی چرخشی انتخاب شد. شفت فلکس وسیله‌ای است که حرکت چرخشی را در مسافت محدودی منتقل می‌کند و به شکل دلخواه خم می‌شود. شفت فلکس در شکل ۱ با (A) نشان داده شده است. استفاده از تایر عقب برای تأمین انرژی چرخشی، میزان تغییر در دوچرخه اصلی را به حداقل می‌رساند. شفت فلکس از دستگاه مربی تا پایین مخلوط‌کن امتداد دارد، جایی که توسط یک پیچ در داخل پایه مخلوط‌کن متصل می‌شود. پیچ را می‌توان با نیم دور آچار آلن چرخاند تا شفت فلکس از پایین مخلوط‌کن جدا شود. شفت فلکس با بست‌های زرد رنگی که با رنگ دوچرخه مطابقت دارند و شفت فلکس را از پدال‌ها دور نگه می‌دارند، به دوچرخه متصل می‌شود. مربی دوچرخه، پایه‌ای است که تایر عقب دوچرخه را در هوا بالا نگه می‌دارد و با فشار دادن یک چرخ به تایر، مقاومت لازم را برای ورزش در فضای داخلی فراهم می‌کند. مربی نیاز به اصلاح داشت زیرا شفت فلکس وقتی مربی روی زمین است نمی‌تواند به مخلوط‌کن برسد. مکانیزم چرخشی متصل به چرخ مربی در شکل ۱ برای اتصال شفت فلکس از مکانیزم چرخشی اصلی که با (B) نشان داده شده است، استفاده شد. مکانیزم چرخشی اصلی دارای محوری است که به یک دیسک قرمز بزرگ متصل شده است که برداشته شده است. به جای دیسک قرمز، یک اتصال سفارشی رزوه‌دار برای نصب آسان به شفت فلکس متصل شده است. شفت فلکس برای قرار گرفتن در اتصالات سفارشی، در خلاف جهت عقربه‌های ساعت پیچانده می‌شود. شفت فلکس قبل از اتصال باید با محور هم‌تراز شود. نیمی از مربی دوچرخه با دستگاهی که به دو قاب فولادی که دوچرخه را نگه می‌دارند متصل شده است، تطبیق داده شد. مربی بالای تایر قرار می‌گیرد تا فاصله بین تایر و مخلوط‌کن نشان داده شده در شکل 1 (B) به حداقل برسد. یک پایه فولادی همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است (C) جوش داده شده و به قاب مربی اصلی پیچ شده است. چرخ مربی که به تایر فشار می‌آورد (در شکل 1 با B نشان داده شده است) را می‌توان با چرخاندن یک پیچ با یک دسته بزرگ سیاه به بالا و پایین تنظیم کرد. همچنین می‌توان آن را با فشار دادن دستگاه فنردار با برچسب (B) به بالا و پایین تنظیم کرد. مخلوط‌کن مورد استفاده در بالای میز، یک مخلوط‌کن دستی Vortex Crank است که ساخته شده است از دو بخش اصلی تشکیل شده است؛ مخلوط‌کن و پایه. پایه (که در شکل 1 با حرف D نشان داده شده است) در ابتدا شامل چرخ‌دنده‌هایی بود، اما برای ایجاد فضا برای یک محور سفارشی، آنها حذف شدند. این محور سفارشی، انرژی چرخشی را از شفت انعطاف‌پذیر به بالای پایه، جایی که مخلوط‌کن به آن متصل است، منتقل می‌کند و یکی از قوی‌ترین بخش‌های Smooth' Ridin است، زیرا از یک فلز قوی ساخته شده و درون پایه محافظت می‌شود.

تیم اورگرین توانست از طریق کمک‌های مالی و یافتن قطعات دست دوم از انجمن‌هایی مانند craigslist.org در هزینه‌ها صرفه‌جویی کند. هزینه‌های خرده‌فروشی قطعات با آنچه تیم اورگرین توانست در جدول زیر بپردازد، مقایسه شده است.

مخلوط‌کن ورتکس، اتصالات سفارشی و پایه‌های فولادی مربی توسط مارتی رید (متخصص مکانیک) در دانشگاه پلی‌تکنیک هامبولت اهدا شد. صندلی دوچرخه با قابلیت جدا شدن سریع توسط فروشگاه دوچرخه لایف سایکل (واقع در آرکاتا، خیابان جی) اهدا شد.

تیم Evergreen زمان زیادی را صرف طراحی و مستندسازی پروژه خود کرد، که در نمودار زیر نشان داده شده است (اعداد نشان دهنده ساعت‌ها هستند):

تیم اورگرین محصولی را در اختیار شبکه‌ی سلامت کالیفرنیا - منطقه‌ی ساحل شمالی قرار داده است که اهداف تعیین‌شده توسط معیارهای مشتری را برآورده می‌کند. این مخلوط‌کن دوچرخه به اندازه‌ی کافی سبک است که بتوان آن را روی یک باربند دوچرخه قرار داد و به دلیل سیستم دو قسمتی، حمل و نقل آن آسان است. دوچرخه‌ای که انتخاب شد، یک دوچرخه‌ی کروزر بود که از مدل‌های دیگر سنگین‌تر است، بنابراین اگر این پروژه دوباره انجام شود، یک دوچرخه با فریم سبک‌تر، راه‌حل بهتری خواهد بود.

مارتی رید - تکنسین تجهیزات

لونی گرافمن - سرپرست پروژه

بارت اورلاندو - مشاور پروژه

میشل پستمن - مشتری و نماینده شبکه‌ای برای کالیفرنیای سالم (منطقه ساحل شمالی)