Treadmill-a-volt treadmill powered charging/tr

Treadmill-a-volt, insan kinetik enerjisini elektrik potansiyel enerjisine dönüştüren bir cihazdır. Koşu bandındaki kayışı döndürmek için harcanan enerji, bir jeneratör aracılığıyla küçük bir pili şarj eden basit bir devreye aktarılır. Pil daha sonra küçük elektrikli cihazları şarj etmek için kullanılabilir. Bu "volt ver, volt al" sistemi, insan gücünün enerjiye ve ardından tekrar güce dönüştürülmesinin ucuz olmadığını, ister kömür yakmak ister koşu bandında koşmak olsun, emek gerektirdiğini göstermektedir. Bu nedenle lütfen tasarımımıza göz atın ve kendiniz bir tane yapmayı deneyin. Bir daha asla spor salonuna gitmenize gerek kalmayabilir.

Video

Bu şeyin nasıl çalıştığına bir göz atın...

Arka plan

Mühendisler:

• Joel Bisson
• Aaron Gallo

Amacımız, yaygın spor salonu ekipmanları aracılığıyla insan kinetik enerjisini kullanarak bunu faydalı uygulamalara dönüştürmektir. İnsan gücüyle çalışan elektrik jeneratörümüz, daha sonra cep telefonları, iPod'lar, kameralar veya dizüstü bilgisayarlar gibi küçük elektronik cihazları şarj etmek için kullanılabilen bir pili şarj etmek için kullanılır.

Bu proje, Kaliforniya, Arcata'daki Cal Poly Humboldt'da verilen ENGR 305 (Uygun Teknoloji) dersi için bir ödevdir. Projede, Kaliforniya, Manila'da bulunan yeni Humboldt Bay Eco-Hostel'i işletenmüşterimiz Humboldt Bay Sürdürülebilir Yaşam Merkezi ile iş birliği yapacağız.

Cihaz, yarıyıl sonuna kadar faaliyete geçecek ve böylece Eko-Yurt'un faydalı ve eğitici bir parçası haline gelecektir. Enerjinin ucuz olmadığını ve hayatımızdaki en küçük elektronik cihazları bile çalıştırmak için kullanılan elektriğin üretilmesinin emek gerektirdiğini vurgulamayı umuyoruz.

Literatür İncelemesi

Bu, insan gücüyle çalışan cihazlar ve bunların yapım yöntemleri üzerine yaptığımız araştırmanın başlangıç ​​aşamalarında edinilen literatürün bir incelemesidir.

İnsan Gücünün Temelleri

Mekanik/elektrikli cihazların kullanımıyla, insan enerjisi vücuttan neredeyse her küçük veya orta büyüklükteki ev aletine aktarılabilir. İnsan gücüyle, blender, mutfak robotu ve meyve sıkacağı gibi küçük mutfak aletleri basit ve etkili bir şekilde üretilebilir, ancak fikirler bunlarla sınırlı değildir. Çim biçme makineleri, dikiş makineleri ve hatta elektrik üretimi, insan tarafından üretilen enerjinin olası tüm kullanım alanlarıdır. ^{[ 1 ]}

İnşaat Kaygıları

Elektrik ve mekanik yapım konusundaki sınırlı bilgimiz en büyük engelimizdir. Başkalarının geçmiş başarılarından yararlanmayı, onların deneyimlerinden öğrenmeyi ve kendi bilgilerimizi de bilgi tabanına eklemeyi planlıyoruz. Temel kablolama ve elektrik üzerine araştırma, başarılı bir proje için hayati önem taşıyacaktır. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Diğer yapım kaygıları tasarımla ilgilidir. Bir kişinin üretebileceği maksimum potansiyeli kullanmak istiyoruz. Kol ve el cihazları ile bacak ve ayak cihazlarını değerlendirerek tasarım olanaklarımızı daraltabiliriz. ^{[ 4 ]} Bir diğer kaygı ise projenin tamamlanması için gereken maliyet ve süre olacaktır.

Cihaz Türleri

Çoğu cihaz, doğrudan mekanik bir cihaza bağlı veya bir elektrik jeneratörüne bağlı, ayakla pedallanan döner mekanizmalardır; bu jeneratör daha sonra bir elektrik motorunu çalıştırır veya bir batarya grubunu şarj eder.

Mekanik Cihazlar

Elde edilen enerji mekanik enerji olarak muhafaza edilebilir. Bu tip cihazlar, enerjiyi taşımak için kayışlar, zincirler veya miller kullanır ve kasnaklar veya dişliler bir kuvvetin hızını, büyüklüğünü ve yönünü değiştirebilir. ^{[ 5 ] [ 6 ] Mekanik kuvvet, kalemtıraş, meyve sıkacağı, matkap veya dondurma makinesi gibi cihazlarda elle uygulanabilir. Pedal gücü, blenderlar, [ 7 ]} pompalar, testereler, dikiş makineleri, hatta bir dişçi matkabı gibi cihazlarda kullanılmıştır . ^{[ 8 ]}

Elektrikli Cihazlar

^{Cihaz ayrıca bir jeneratör de içerebilir ve elektrik üretebilir. Üretilen elektrik, TV'ler [ 9 ]} veya radyolar gibi elektrikli cihazlara hemen güç sağlamak için kullanılabilir . Enerji ayrıca, cihazlara daha sonra güç sağlamak için pillerde depolanabilir. ^{[ 10 ] [ 11 ]} Bart Orlando, 14 pedallı bisikleti bir bataryaya bağlayan ve festivallerdeki ses sahnelerine güç sağlamak için bir kilovattan biraz fazla güç üreten İnsan Enerjisi Dönüştürücüsü veya HEC'yi inşa etti. ^{[ 12 ]} Depolanan güç, MP3 çalarlar, kameralar, cep telefonları ve dizüstü bilgisayarlar gibi küçük taşınabilir elektronik cihazları şarj etmek için kullanılabilir. ^{[ 13 ] [ 14 ]} Çok daha büyük bir projede, insan gücü, Hong Kong'daki gibi tüm bir tesise güç sağlayacak kadar elektrik üretmek için kullanılabilir. ^{[ 15 ]} Bu, olağanüstü bir bütçeye sahip muhteşem bir tasarım; ondan ders çıkarabiliriz, ancak kopyalayamayız.

Yorumlayıcı materyaller tasarlama

Müşterimiz, Humboldt Körfezi Sürdürülebilir Yaşam Merkezi Direktörü Sean Armstrong'a göre, insan gücüyle çalışan spor salonu için hazırlanan bilgilendirme materyallerinde, elektrik üreten cihazımızda üretilen ve depolanan enerji miktarını ölçmenin bir yolu da yer almalıdır. Üretilen enerji, bilgisayar, ampul veya saç kurutma makinesi gibi diğer yaygın cihazların enerji tüketimiyle karşılaştırılmalıdır.

Maliyetleri

Humboldt Bay Treadmill-a-Volt

Bu cihaz, kinetik enerjiyi elektriğe dönüştürerek küçük elektronik cihazları şarj etmek için uygun bir pili şarj eder. Jeneratör, Lonny Grafman tarafından cömertçe bağışlanmıştır. Ayrıca, koşu bandında harika bir fırsat sağlayan Eco-Groovy Abundance'a özel teşekkürlerimizi sunuyoruz.

Kriterleri

Projemizle ilgili önemli kararlar almanın zorluğunu aşmamıza yardımcı olmak için, hem bizim hem de müşterimizin önemli olduğunu düşündüğü bir kriter listesi geliştirdik. Her kriterin kısıtlamaları ve belirli bir önem ağırlığı vardır (1 en az önemli, 10 en önemli). Aşağıdaki liste her iki cihaz için de geçerlidir.

Önerilen zaman çizelgesi

Treadmill-a-volt

Bu cihazın yapımında kullanılan temel parçalardan bazılarına göz atın.

• 
  Ekranı çalışmayan temel koşu bandı. Genel olarak yapısal olarak sağlam ve iyi durumda.
• 
  Currie Technologies Inc. 24V, 2600RPM, 22A, 350W çıkışlı elektrik motoru/dinamo.
• 
  Interstate Jel Hücreli Akü.
• 
  400 Watt İnverter.
• 
  Multimetre.
• 
  Kullanılan elektrik bileşenlerinden bazıları şunlardır: Diyot, Voltaj Regülatörü, Konnektörler, Sigortalar ve 10 gauge tel.
• 
  Önden görünüm. Solda jeneratör, ortada elektrik bileşenleri, sağda batarya.
• 
  Egzersiz sırasında üretilen voltajı ölçmek için sol tarafta multimetre, diğer tarafta ise elektrikli cihazları takmak için invertör bulunan konsol.
• 
  Projenin tamamlanmış tasarımı. Görsel, yakında hayata geçecek olan yorumlayıcı bölümünü göstermemektedir.

Sonuç

The idea, design, construction, and testing of the treadmill-a-volt was a great learning experience that had its challenges and rewards. Some of the challenges we had were finding an appropriate piece of gym equipment that would meet our objectives. We kept an open mind as we searched the county and beyond for affordable equipment.Flexibility from any preconceived ideas is an important aspect to the designing phase.What works on paper doesn't necessarily translate well in reality. Our original idea to attach a gear, "the power sled", to the transmission actually provided to many RPMs to the generator. Its efficiency would have converted our exercise machine into a relaxation machine as the generator only required a very slow walking pace on the belt.This is not to say that pre-design on paper is not important. Its application with sketches, diagrams, models, and prototypes bring out problems and ideas that you may not have thought about. These extra steps can save time and money on parts and labor.We wanted to offset the use of new products such as the battery, inverter, and multimeter by using as much recyclable parts as possible. This led us to the tire tube drive belt. Many different things were used before we were satisfied with the rubber.The simplification of the electronics was also important to us. We wanted to create an effective circuit without spending a lot on parts.All in all this was a successful project. We hope that The Eco-Hostel in Manila appreciates it as much as we do, and that it educates and inspires all who use it.

Next Step

We have a whole host of ideas that others can take and run with.

• Include an educational panel can be constructed to illustrate how it works and highlight some of the basic concepts included in the design.
• Mount the electrical components onto a dedicated circuit board. Basic soldering and some time could enhance the aesthetics of the circuit box.
• Add a toggle switch to engage and disengage the battery from the system. At the moment a manual disconnection of the fuse, eliminates the battery from the system which directs power directly to the inverter.
• Construct or purchase a more robust drive belt.
• Mount an iPod and beverage holder to console.
• Extra ambitious people may want to look into the idea of using the power sled and working in a de-railer system to shift gears and drive the belt at different speeds.

References