Public Health Bike Blender/it
Il programma di Ingegneria delle Risorse Ambientali della Cal Poly Humboldt ha avuto l'opportunità di realizzare un frullatore azionato da bicicletta per la regione della costa settentrionale del Network for a Healthy California. Il Team Evergreen ha incontrato Michelle Postman, rappresentante del Network, per discutere e supervisionare il progetto. Il Team Evergreen è composto da tre membri iscritti al corso di Ingegneria 215: Carlos Carma, Jessica Bruce e Brian Wallace .
Contesto
Engineering 215 è un corso incentrato sulle dinamiche di gruppo, la gestione del tempo, la soddisfazione del cliente e la progettazione ingegneristica complessa. Il corso offre formazione su Auto CAD, Excel, Word e Powerpoint e richiede agli studenti di imparare a utilizzare autonomamente un programma di progettazione grafica. Il 50% del voto di Engineering 215 è costituito da un progetto di progettazione di gruppo. Questa pagina è dedicata al progetto del Team Evergreen, denominato "Smooth Ridin'". La classe ha 12 settimane di tempo per completare un documento di progettazione di sessanta pagine che implementi i cinque passaggi della progettazione ingegneristica.
Il processo di progettazione è il seguente:
- Definisci il problema.
- Ricercare soluzioni e aspetti precedenti del problema.
- Fornire soluzioni alternative al problema
- Scegli una soluzione
- Progettare e implementare la soluzione
Enunciato del problema e criteri
L'obiettivo del Team Evergreen è progettare un frullatore a propulsione umana che sia portatile, pratico ed efficiente. Il Network for a Healthy California (regione della costa settentrionale) intende insegnare come adottare uno stile di vita sano attraverso l'attività fisica.
Il frullatore azionato da bicicletta deve soddisfare i seguenti criteri:
- La bici dovrebbe adattarsi al portabici dell'auto.
- Il sistema dovrebbe essere facile da spostare all'interno di un parcheggio.
- Il frullatore deve essere posizionato di fronte all'operatore ed essere facilmente visibile.
- Il tavolo dovrebbe essere il più leggero possibile.
- La bicicletta deve supportare ciclisti di età pari o superiore a otto anni e persone fino a 300 libbre (circa 136 kg).
- Il sedile deve essere regolabile.
- L'apparecchio deve avere un aspetto professionale.
- Il frullatore per bici deve durare fino a cinque anni con un utilizzo mensile.
- La progettazione e la produzione del progetto non dovranno superare i 325 dollari.
Descrizione del progetto finale
Il progetto finale dovrebbe includere:
- Bicicletta da crociera
- Rullo per bicicletta
- Frullatore Vortex
- Albero flessibile da 56"
- Tavolo da taglio
- Sedile regolabile
- Fascette stringicavo
- Viti, dadi e bulloni
- rottami di acciaio
- Adattamento personalizzato per l'attacco dell'albero flessibile sul trainer
- Albero interno personalizzato all'interno del frullatore Vortex
L'apparato è costituito da una bicicletta da passeggio gialla dotata di un supporto collegato all'asse posteriore per sollevare la ruota posteriore e mantenere la bicicletta ferma. La sfida del processo di progettazione è stata scegliere come far girare le pale pedalando e ruotando la ruota. È stato scelto un albero flessibile Fordom da 63" per la sua capacità di piegare l'energia rotazionale. Un albero flessibile è un dispositivo che trasferisce il moto rotatorio su una distanza limitata e si piega nella forma desiderata. L'albero flessibile è rappresentato da (A) nella Figura 1. L'utilizzo dello pneumatico posteriore per fornire l'energia rotazionale riduce al minimo la quantità di alterazione alla bicicletta originale. L'albero flessibile va dal rullo alla base del frullatore, dove è fissato tramite una vite all'interno della base del frullatore. La vite può essere ruotata di mezzo giro con una chiave a brugola per rimuovere l'albero flessibile dalla base del frullatore. L'albero flessibile è fissato alla bicicletta con fascette gialle che si abbinano al colore della bicicletta e mantengono l'albero flessibile lontano dai pedali. Un rullo per bicicletta è un supporto che mantiene lo pneumatico posteriore della bicicletta sollevato in aria e fornisce resistenza per l'esercizio indoor premendo una ruota contro lo pneumatico. Il rullo ha dovuto essere modificato perché l'albero flessibile non può raggiungere il frullatore quando il rullo è a terra. Il meccanismo rotante attaccato alla ruota del rullo in La Figura 1, rappresentata da (B), è stata utilizzata per fissare l'albero flessibile. Il meccanismo rotante originale presenta un asse fissato a un grande disco rosso, che è stato rimosso. Al posto del disco rosso è stato fissato un raccordo filettato personalizzato per facilitarne l'installazione sull'albero flessibile. L'albero flessibile viene ruotato in senso antiorario per adattarsi al raccordo personalizzato. L'albero flessibile deve essere allineato con l'asse prima di poter essere fissato. Metà del rullo da allenamento è stata adattata all'attrezzo, che è stato fissato a due telai in acciaio che sostengono la bicicletta. Il rullo è posizionato sopra lo pneumatico per ridurre al minimo la distanza tra lo pneumatico e il frullatore rappresentato nella Figura 1 (B). Un supporto in acciaio è stato saldato come mostrato in C nella Figura 1 e imbullonato al telaio del rullo originale. La rotella del rullo che preme contro lo pneumatico (mostrata come B nella Figura 1) può essere regolata verso l'alto o verso il basso ruotando una vite con una grande maniglia nera. Può anche essere regolata spingendo verso il basso il dispositivo a molla etichettato (B). Il frullatore utilizzato sopra il tavolo è un frullatore a manovella Vortex, realizzato Composto da due parti principali: il frullatore e la base. La base (mostrata in Figura 1 come D) originariamente conteneva degli ingranaggi, ma questi sono stati rimossi per fare spazio a un asse personalizzato. Questo asse personalizzato trasferisce l'energia rotazionale dall'albero flessibile alla parte superiore della base, dove è fissato il frullatore, ed è una delle parti più resistenti di Smooth'Ridin, perché è realizzato in metallo resistente ed è protetto all'interno della base.
Foto e video
Costi
Il Team Evergreen è riuscito a risparmiare grazie alle donazioni e alla ricerca di ricambi usati su forum come craigslist.org. I prezzi al dettaglio dei ricambi sono confrontati con quanto il Team Evergreen ha dovuto pagare nella tabella sottostante.
| Parte | Costo al dettaglio | Prezzo pagato |
| Albero flessibile Fordom da 63" | $63,00 | $63,00 |
| Frullatore a manovella Vortex | $29,99 | donato |
| Portabiciclette | $16,99 | 10 dollari |
| Allenatore Team Magturbo III | $270,00 | $40,00 |
| Bicicletta da crociera | $108,49 | $108,49 |
| Tagliere | $7,99 | $7,99 |
| Supporti in acciaio | $7,30 | donato |
| Raccordi personalizzati | 10 dollari | donato |
| Sella per bicicletta a sgancio rapido | $4,99 | donato |
| Totale | $518,76 | $259,47 |
Il Vortex Blender, gli accessori personalizzati e i supporti in acciaio per il trainer sono stati donati da Marty Reed (Specialista Meccanico) presso la Cal Poly Humboldt. Il sistema di sgancio rapido del sellino è stato donato dal Life Cycle Bike Shop (situato ad Arcata, sulla strada G).
Il team Evergreen ha dedicato molto tempo alla progettazione e alla documentazione del progetto, come mostrato nel diagramma qui sotto (i numeri rappresentano le ore):
Discussione e prossimi passi
Il Team Evergreen ha fornito al Network for a Healthy California - Regione della Costa Settentrionale un prodotto che soddisfa gli obiettivi stabiliti dal cliente. Il frullatore per bici è sufficientemente leggero da poter essere sollevato su un portabici e può essere facilmente trasportato grazie al sistema in due parti. La bicicletta scelta era una cruiser, più pesante di altri modelli, quindi, se questo progetto venisse ripetuto, una bicicletta con telaio più leggero sarebbe una soluzione migliore.
Grazie
Marty Reed - Tecnico delle attrezzature
Lonny Grafman - Supervisore del progetto
Bart Orlando - Consulente di progetto
Michelle Postman - Cliente e rappresentante di una rete per una California sana (regione della costa settentrionale)