Тренажер (версия 2)

Ещё не закончен, но уже работоспособен (как “Завезда смерти” :)

Давно хотел сделать веломобильный (лежачий) тренажёр\измеритель мощности.


Всё упиралось в генератор. Уже была одна попытка воплотить эту затею, но имевшийся генератор мог выдать всего 100 ватт и даже при закороченных выводах я мог без проблем крутить его (при этом с генератора летели снопы искр).
Теперь в моём распоряжении генератор от МТ «Днепр» с номинальной мощностью 250 ватт (правда в нём нет постоянного магнита, и самому генератору требуется около 30-ти ватт на создание магнитного поля). По непроверенным данным этот генератор может выдать более киловатта (кратковременно).
Опытным путём определил, что для нормальной работы ему нужно задать около 900 об\мин.
Вот примерная схема трансмиссии и расчет:

Я хочу иметь возможность переключать передачи, чтобы выявить наиболее эффективные режимы педалирования. Измерять мощность планирую амперметром при постоянной нагрузке (скорее всего это будет автомобильный кипятильник на 12 В) и при внешнем источнике на намагничивающей обмотке генератора, чтобы получить более линейное возрастание мощности (хотя я думаю над вариантом использования стандартного реле-регулятора, чтобы при большой мощности генератор переключал питание от самого себя, тем самым добавляя ещё 30 ватт нагрузки).

Геометрию планирую скопировать с «Магеллана». Крепления под сидения будут регулируемыми, чтобы можно было быстро менять сидения разного размера и угол их наклона.

Для измерения частоты вращения педалей планирую использовать обычный китайский велокомпьютер с указателем RPM (обороты в минуту), но с закреплённым датчиком на шатуне вместо колеса. Он также будет собирать статистику по времени, проведённом на тренажёре.

Как откалибровать шкалу амперметра в ваттах с учётом всех потерь – я ещё не придумал. Но это пока что не обязательно. Главное то, что можно будет сравнить показатели амперметра, например для длительного режима и для спринта.

По мере продвижения буду дополнять материал.

7-е ноября

Тренажёр работоспособен.

Ещё не закончен, но уже работоспособен (как “Завезда смерти” :)

Повышающая передача и автомобильный генератор. При замыкании выхода провернуть педали я не смог – мощности генератора достаточно

Первая ступень трансмиссии. От переключателя передач пришлось отказаться, т.к. переключить передачу под нагрузкой невозможно, а инерции у нагруженного генератора почти никакой.

Трещётка на 16 зубов

Электрическая нагрузка. основная в виде спирали от электроплитки и дополнительная в виде лампы. Лампа в основном нужна для контроля равномерности (или не равномерности) педалирования. Спираль раскаляется до красна, но реагирует медленно. При тестах удавалось примерно за 25 секунд зажечь лежащий на спирали лист бумаги.
Эта нагрузка выбрана по ощущениям как выше средней для длительной езды.

Приборы. Миллиамперметр шунтирован откалиброванной пластиной, так что показывает ток в Амперах. Эти приборы на зарядном устройсвте, которое используется для питания возбуждающей обмотки генератора. В будущем я планирую перенести приборы на руль и подключить к выходу генератора, чтобы можно было подсчитать электрическую мощность выхода. Однако в самом генераторе даже без подключения нагрузки довольно большие потери (по ощущениям не менее 40-ка ватт).

Руль откидывается для удобства посадки\высадки

Прототип универсального крепежа сидений нового типа. Испытания на тренажёре показали, что вместо пазов лучше делать ряд отдельных отверстий.
Сам тренажёр также будет выполнять роль испытательного стенда для сидений, подголовников и подстилок.

Крепёж передней части сидения.

К сожалению тренажёр получился слишком шумным, чтобы ставить его в доме. Шум создаётся быстрой частью трансмиссии, где обороты могут превышать 1000 об\мин, при этом цепь сильно шумит о звёздочку на генераторе. Кроме того, пришлось поставить натягивающий ролик, чтобы устранить соскакивание цепи.

Тренажёр уже используется по назначению – для тестов сидений и поддержания спортивной формы в перерывах между выездами. Нагрузку можно регулировать переходя на спринт, при этом мощность возрастает. Уменьшается она при снижении частоты педалирования. В общем устройство работает.

9 відгуків на Тренажер (версия 2)

  1. Хорошая идея!
    Генератора такого хватит на долгое время (у меня сейчас пиковая мощность около 700 Вт (отдельно не тренировал); на 1.5-2 часа – около 240 Вт).
    Мне кажется, что есть вероятность задевания левым бицепсом бедра большой звезды промежуточной системы. Возможно ее чуть ниже надо делать.
    С калибровкой, конечно, все не просто, но для сравнения себя с собой можно и не калибровать вообще.

  2. Я уже придумал как откалибровать шкалу. Нужно будет сделать переносной моторчик с приводом, который можно прицепить к стандартному велотренажёру. Потом измерить фактическую мощность, которая получается на выходе с этим мотором и повторить тот же опыт на моём тренажёре, но на этот раз нанести значения на шкалу.

    Модель на картинках это то, что наваял по-быстрому. Вообще сам тренажёр должен быть хотя бы на 50-ти см над полом, так что там внизу будет достаточно места для трансмиссии.

  3. у авто кипятильников мощность 120-200 ватт, http://aukro.pl.ua/kipyatilnik-v-avto-na-12-v-200-vt-novyj-nedorogo-item2435440215.html
    я бы посоветовал добавить возможность регулировки мощности нагрузки.
    Можно купить несколько 12 вольтовых лампочек разной мощности с шагом в 2 раза как у разновесков аптекарских весов. Например 6 ватт/12/25/50/100/и кипятильник на 200 ватт и ещё один или два кипятильника на всякий случай.
    Мебельные галогеновые лампочки недороги особенно китайские безымянные, быстро темнеют и перегорают правда, но есть и неплохие недорогие бренды типа http://www.electrum.com.ua/ можно и автомобильные применить.
    В итоге имеешь регулируемую нагрузку с шагом регулировки 6 ватт или даже 3 ватта если пожелаешь купить ещё одну лампочку.
    А с градуировкой стрелочного амперметра врядли получится точно измерять мощность, можно конечно его отградуировать чтобы он показывал мощность, но при условии что будет неизменной нагрузка. Для градуировки понадобится цифровой вольтметр и амперметр одновременно, шкала будет очень нелинейной, и показывать будет в узких пределах.
    Лучше не мучатся и купить ваттметр, лучше цифровой. я брал такой на ебэе за 18 баксов плюс 10 за доставку и ещё 10 взял себе посредник :)
    Он показывает всё одновременно! Мощность Ватт, напряжение Вольт, ток Ампер, считает количество прошедшего тока Ампер/часы, возможно ещё и ватт/часы тоже считает не помню, ещё умеет балансировать до шести литиевых ячеек аккумуляторов разных типов и напряжений, и тестировать сервоприводы…
    Работает от 6,5 вольт до 60, и до 100 ампер с шагом в 0,1 ампера жрёт кажется 0,02 ампера.
    Кстати учти что генератор имеет не нулевое внутреннее сопротивление как источник тока, и в нём тоже происходит нагрев обмоток и магнитопроводов, тоесть потери твоей мощности, кроме трения в подшипниках и щётках. И чем больше мощность отдаётся в нагрузку, тем больше эти потери, причём непропорционально!

  4. Намного проще сделать постоянную нагрузку, ведь никто не мешает крутить медленнее, если не надо максимум. Именно для того я и хочу сделать переключатель передач. Нагрузка имитирует крутой подъём, а с какой скоростью (и соответственно с какой затратой мощности) на него ехать – определяет выбор передачи.

    Цифровой вольтметр и калькулятор, так же как и ваттметр покажут только электрическую мощность, без учёта потерь в трансмиссии и потерь на нагрев обмоток генератора.
    По этому вариант с аналоговым вольтметром или амперметров более простой. Просто для его калибровки нужно будет сравнить какой-то эталонный двигатель с заводским велотренажёром, а потом вращая этим же двигателем самодельный тренажёр нанести соответствующее значение на шкалу. Но это уже потом. Сначала надо сделать сам тренажёр!

  5. Да ! Зачётная штукен.ия в екодоме ещё солнечные батареи и ветрогенераторы она тоже должна присутствавать :)

Напишіть відгук