Как сделать фрикционный привод для велосипеда — часть 1

Перевел SaorY для mozgochiny.ru

Доброго времени суток, мозгоизобретатели! Сегодня расскажу вам, как я своими руками сделал фрикционную самоделку, которая весомо облегчила мне подъем в гору (уклон в в среднем 4 градуса), когда я на велосипеде возвращаюсь с работы.

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-14

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-12

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-13

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-15

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-16

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-17

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-18

 

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-19

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-110

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-111

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-112

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-113

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-114

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-115

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-116Перед этим я ознакомился со многими электро- и не электро- приводами, но они были в своем большинстве слишком дорогими, к тому же громоздкими и тяжелыми. Мне же нужно было что-то небольшое, недорогое и не слишком бросающееся в глаза.

И вот, после многонедельного интернет-сёрфинга я наткнулся на один сайт, где описывалась прекрасно выглядящая конструкция фрикционного привода под названием «Commuter Booster», созданная самодельщиком adrian_sm. Ознакомившись с его статьей и с комментариями я пришел к выводу, что данный фрикцион мне подходит по всем пунктам — небольшой, довольно дешевый и малоприметный, и что эта мозгоподелка лучше всего подойдет для облегчения моего пути с работы. Я создал себе такой фрикционный привод и сейчас поделюсь с вами описанием процесса его сборки.

ПРИМЕЧАНИЕ: Пожалуйста, обратите свое внимание на то, что этот фрикцион подойдет лишь для велосипедов с жесткой рамой и достаточным пространством для его установки. (И он не будет работать на велосипедах с частичной или полной амортизационной подвеской).

В приложенном файле находятся габариты и схема установки привода. А на видео тестирование моего фрикциона на велосипеде.

 

 

Шаг 1: Материалы, инструменты, и прочее…

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-117

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-118

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-119

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-120

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-121

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-122

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-123

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-124

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-125МАТЕРИАЛЫ

  • Суппорт привода — алюминиевая болванка 75х100х12.7мм (размеры заготовки)
  • Кронштейн — нейлон 66 30х70х75мм (окончательные размеры)
  • Пружинная проволока или фортепьянная струна — 400мм диаметром 1.5мм
  • Осевой стержень — серебристая или нержавеющая сталь 100мм диаметром 10мм (размер заготовки)

ЗАЩИТА

  • Очки
  • Защитная мозгообувь

ИНСТРУМЕНТЫ

  • центровочное сверло BS2 (для всех высверленных отверстий)
  • сверло 3.3мм (для прижимающей пружины)
  • метчик М4х0.7 (для прижимающей пружины)
  • сверло 10мм (для прижимающей пружины)
  • сверло 2мм для прижимающей пружины и нейлонового кронштейна)
  • сверло 4мм (ось качения)
  • сверло 5мм (для оси качения)
  • сверло 4.2мм (для алюминиевого суппорта и нейлонового кронштейна)
  • метчик М5х0.8 (для алюминиевого суппорта и нейлонового кронштейна)
  • сверло 9.5мм (для алюминиевого суппорта и нейлонового кронштейна)
  • риммер 10мм (для кронштейна и суппорта)
  • сверло 5.5мм (для суппорта)
  • риммер 6мм (для суппорта)
  • сверло 11мм (для суппорта)
  • концевая фреза/слотовое сверло 20мм (для суппорта)
  • концевая фреза/слотовое сверло 10мм (для суппорта)
  • сверло 6.8мм (для кронштейна)
  • метчик М8х1.25 (для кронштейна)
  • сверло 8.1мм (для кронштейна)
  • концевая фреза/слотовое сверло 15мм (для кронштейна)
  • сверло 30мм (для кронштейна, это отверстие под раму и его диаметр может варьироваться)
  • расточная головка/расточная штанга (для кронштейна)
  • резец «fly cutter» (для суппорта)
  • вороток метчика
  • торцовочный инструмент (для прижимающей пружины)
  • отрезной резец (для прижимающей пружины)
  • расточная штанга (для втулки натяжения пружины)
  • киянка (для суппорта и кронштейна)
  • напильник (для всего)
  • наставной кернер (для суппорта)
  • кусачки/плотницкие клещи (для пружины)
  • ножовка (для кронштейна)
  • сердечник для пружины
  • брусок с плоским торцом (для пружины)

ОБОРУДОВАНИЕ

  • фрезерный станок с ЧПУ (или любой другой фрезерный станок) — (для вырезания суппорта)
  • фрезерный станок (для всех остальных фрезерных и сверлильных операций)
  • токарный мозгостанок 
  • ручной пресс (для запрессовки оси качения)
  • духовой шкаф (для закалки)

ЭЛЕКТРОКОМПОНЕНТЫ

  • электронный контроллер скорости — HobbyKing 85A Blue Series Brushless Speed Controller 5A SBEC
  • кнопка выключения питания
  • аккумуляторная батарея — Turnigy 5000mAh 5S 20C Lipo Pack ( 4, но в данный момент для расстояния 20км пользуюсь только 2-мя) — и еще сейчас я тестирую 2 батареи lipo batteries Nano-tech 4500mAh 6S 35~70C
  • зарядной устройство для LiPo аккумуляторов — Hobbyking EC06-10 200W
  • двигатель — C6374/09 KV170 Brushless Motor
  • провода — 3 метра черный 10 AWG
  • черная термоусадочная трубка — 5х240мм, 10х500мм, 15х680мм
  • красная термоусадочная трубка — 5х440мм, 10х500мм, 15х120мм
  • разъемы 4мм — 4mm Bullet Gold Connectors 10 pairs
  • разъемы 4мм — HXT 4mm Bullet Gold Connector w/ Protector
  • сумка для размещения аккумуляторов — Topeak Aero Wedge Pack или что-то подобное
  • дроссельный переключатель
  • сервотестер — Etronix 3 Mode Servo and ESC Tester
  • паяльная станция
  • проводной припой 60/40 1мм
  • стриппер
  • изолента
  • кусачки
  • шаблон для пайки
  • термопистолет
  • мультиметр

КРЕПЕЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
шестигранники/hex key:

  • 2мм (для регулировочного винта М4 натяжения пружины)
  • 2.5мм (для стопорного винта М5 оси качения и настройки положения двигателя)
  • 3мм (для шестигранной головки М4 крепящей суппорт)
  • 6мм (для шестигранной головки М8 крепящей кронштейн)

гаечные ключи:

  • 8мм (для гайки М5 регулирующей положение двигателя)

болты и мозгогайки:

  • М8х40 с цилиндрической головкой — 2шт
  • М4х20 с цилиндрической головкой — 4шт
  • М5х20 с внешней резьбой — 2шт
  • М5х10 с внешней резьбой — 1шт
  • М4х8 с внешней резьбой — 2шт
  • стандартная гайка М5 — 2шт
  • штырек 6х20мм — 1шт.

 

Шаг 2: Алюминиевый суппорт двигателя

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-126

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-127

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-128Материалы и инструменты:

  • алюминиевая болванка 75х100х12.7мм
  • вороток
  • резец «fly cutter»
  • концевая фреза/слотовое сверло 10мм
  • концевая фреза/слотовое сверло 20мм
  • сверло 11мм
  • риммер 6мм
  • сверло 5.5мм
  • риммер 10мм
  • сверло 9.5мм
  • метчик М5х0.8
  • сверло 4.2мм
  • напильник
  • центровочное сверло BS2 (для всех отверстий)
  • защитные очки и спец.обувь

Меры безопасности:

При работе в мастерской и на станках следует надевать защитные мозгоочки и специальную защищенную обувь.
Работа на фрезерном станке

Используя приложенные файлы с размерами алюминиевой болванке придается нужная форма с помощью 20мм-1 концевой фрезы или слотового сверла, при этом по контуру оставляется запас 1мм для последующего профилирования.
Верхняя и нижняя грани обрабатываются с помощью резца «fly cutter» до толщины заготовки 12.1мм**.
Далее высверливаются отверстия центровочным сверлом, сверлами диаметрами 4.2мм***, 5.5мм, 9.5мм и 11мм, риммерами 6мм и 10мм, и с помощью 20мм-й торцевой фрезы или слотового сверла с верхней стороны высверливается 11мм-е отверстие на глубину 2мм .

Работа на ЧПУ фрезере

Посредством 10мм отверстий и болтов М4 заготовка крепится к рабочему столу фрезера и 10мм-й концевой фрезой или слотовым сверлом фрезеруется профиль (см. видео).

Работа на фрезерном станке

Высверливается отверстие центровочным сверлом, далее сверлом 4.2мм и нарезается резьба М5.

(После каждой операции удаляются все заусенцы и обрабатываются острые мозгокромки).

Примечания:
** Отклонение от толщины 12.1 повлияет на положение отверстия оси качения.
*** Используемый двигатель крепится болтами М4, а положение крепежных отверстий показано выше. Ориентируйтесь на положение крепежных отверстий и размеры болтов СВОЕГО двигателя!

fridrivestep2

 

 

Шаг 3: Ось качения

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-129

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-130

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-131

 

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-132

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-133

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-134

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-135Материалы и инструменты:

  • ось качения — пруток серебристой или нержавеющей стали диаметром 10мм и длиной 100мм (размеры чистовые)
  • инструмент для нанесения насечки
  • отрезной резец
  • напильник
  • наждачная бумага
  • центровочное сверло BS2
  • сверло 4мм
  • сверло 5мм
  • защитные очки и спец.обувь

Меры безопасности:

При работе в мастерской и на станках следует надевать защитные очки и специальную защищенную обувь.

Работа на токарном станке

По приложенным файлам с чертежами на мозгопрутке на расстоянии 98мм накатывается ободок насечки шириной 12мм, затем с каждого конца снимается фаска отрезным резцом или напильником.

Работа на фрезере

Пруток зажимается в специальном приспособлении (см приложенный DWG-файл и фото)
Край этого зажима совмещается с краем тисков фрезера (см. фото), это обеспечит то, что при повороте зажима все 4мм-е отверстия будут на одинаковом растоянии. Затем 5мм-м сверлом на конце с насечкой высверливается отверстие глубиной 1.5мм, а с другого конца 4мм-м сверлом тоже глубиной 1.5м. После этого поворачивая зажим со стержнем высверливаются оставшиеся три 4мм-х отверстия глубиной 1.5мм (см. фото).

На данной стадии (перед запрессовкой стержня в алюминиевый суппорт) желательно сточить его до диаметра 9.98мм, чтобы он впоследствии свободно скользил в нейлоновом кронштейне.

Примечание:
Положение отверстий может варьироваться в зависимости от размеров нейлонового кронштейна (70мм) и алюминиевого суппорта (12.1мм).

fridrivestep3

 

 

Шаг 4: Запрессовка стержня оси качения в алюминиевый суппорт

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-136

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-137

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-138

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-139

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-140

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-141

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-142

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-143

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-144

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-145

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-146

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-147

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-148

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-149

Материалы и инструменты:

  • стержень оси качения
  • алюминиевый суппорта
  • 6мм-й штырек
  • наставной кернер
  • молоток
  • верстачные тиски
  • ручной пресс
  • маркер
  • болт М5х10 с внешней резьбой
  • шестигранник 2.5
  • спец.обувь

Меры безопасности:

При работе в мастерской и на станках следует надевать защитные очки и специальную защищенную обувь.

Работа на ручном прессе

Маркером помечаются центры резьбового отверстия на суппорте и отверстия на накатанном конце стержня оси (см. фото). Далее стержень вставляется в 10мм-е отверстие суппорта и совмещаются намеченные ранее центры отверстий, при этом необходимо убедиться, что длинный конец стержня (без насечки) выступает с той стороны суппорта, где есть углубление диаметром 20мм (см. фото). Для удобства при запрессовке используется зажим, который применялся для сверления отверстий в стержне (см. фото).

Работа с верстачными мозготисками

В 6мм-е отверстие в суппорте рядом с осью качения вставляется штырек диаметром 6мм и длиной 19.5мм, а потом забивается до упора с помощью молотка и наставного кернера (см. фото). При этом нужно убедиться, что штырек после этого выступает максимум на 8мм.
Далее болтом М5 с внешней резьбой ось окончательно фиксируется в суппорте.

 

Шаг 5: Нейлоновый кронштейн

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-150

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-151

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-152

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-153

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-154

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-155

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-156

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-157Материалы и инструменты:

  • кусок нейлона 66 под чистовые размеры 30х70х75мм
  • сверло 2мм
  • сверло 4.2мм
  • метчик М5х0.8
  • сверло 9.5мм
  • риммер 10мм
  • сверло 6.8мм
  • метчик М8х1.25
  • сверло 8.1мм
  • концевая фреза/слотовое сверло 15мм
  • сверло 30м
  • расточная головка/расточная штанга
  • вороток
  • центровочное сверло BS2 (для всех отверстий)
  • киянка
  • ножовка
  • фрезерный станок
  • защитные очки и спец.обувь

Меры безопасности:

При работе в мастерской и на станках следует надевать защитные очки и специальную защищенную обувь.

Работа на фрезерном станке

С помощью концевой фрезы диаметром 20мм и резца «fly cutter» из нейлоновой заготовки вырезается брусок кронштейна с размерами 70х75х30мм.
Далее по чертежам из приложенных файлов сверлятся отверстия — 6.5мм-м сверлом глубиной 50мм, сверлом 8.1мм глубиной 29мм, расточной головкой делается отверстие диаметром 14мм и глубиной 8мм, и вручную намечается резьба метчиком М8, убедившись что она идет прямо.
Установив параллельно высверливается отверстие 9.5мм-м сверлом и 10мм-м риммером, расточной головкой отверстие диаметром 15.8мм и глубиной 13мм, мозгосверлом 2мм отверстие на глубину 10мм.
Также установив параллельно высверливается и растачивается отверстие под диаметр трубы рамы, а с помощью центровочного сверла намечается линия для разрезания кронштейна на части (см. фото).
С противоположной стороны высверливается отверстие диаметром 4.2мм и глубиной 11мм (и намечается вручную резьба М5, убедившись, что она идет прямо).
С торца высверливается отверстие диаметром 4.2мм и глубиной 11мм (и опять же намечается резьба М5, которая будет нарезана позднее).
Там где можно это сделать, снимается фаска размером 1.5 или 0.75мм.

Работа на ЧПУ фрезере

Заготовка кронштейна закрепляется на столе фрезера и выбирается сегмент на глубину 8мм (см. фото).

Работа на верстачных тисках

Окончательно нарезается резьба в отверстиях М5 и М8.
Нейлон 66 имеет такое свойство, что просверленные или расточенные отверстия получаются немного меньшего диаметра, чем в стали или алюминии, поэтому необходимо убедиться, что стержень оси качения свободно вращается в отверстии нейлонового кронштейна. Если же это не так, то возможно потребуется сделать полировочную палочку из другого прутка диаметром 8мм и куска наждачной бумаги того же размера, что и ширина кронштейна, и использовать ее для расшлифовки отверстия. Или же обернуть наждачной бумагой деревянную палочку или что-то подобное и расточить отверстие вручную.
По намеченной ранее линии нейлоновая заготовка распиливается на части.

Работа на фрезерном станке

Грани заготовки обрабатываются по минимуму, чтобы получить плоскость граней и прямоугольную геометрию формы.

По необходимости снимаются заусенцы.

Примечание:
Отклонение ширины кронштейна от размера 70мм повлияет на положение отверстия оси качения.

fridrivestep5

 

 

Шаг 6: Втулка прижимающей пружины

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-158

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-159

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-160Материалы и инструменты:

  • болванка из нержавеющей стали под чистовые диаметр 19мм и толщину 14мм
  • вороток
  • центровочное сверло BS2 (для всех отверстий)
  • сверло 3.3мм
  • метчик М4х0.7мм
  • сверло 10мм
  • сверло 2мм
  • торцовочный резец
  • отрезной резец
  • расточная штанга
  • болт М4х8 с внешней резьбой — 2шт
  • шестигранник 2мм
  • защитные очки и спец.обувь

Меры безопасности:

При работе в мастерской и на станках следует надевать защитные очки и специальную защищенную обувь.

Работа на токарном станке

По чертежам из представленных файлов с помощью торцовочного резца обрабатываются поверхности болванки, а затем используя центровочное сверло и сверло 11мм высверливается сквозное отверстие. После этого с помощью расточной штанги оно рассверливается до диаметра 16мм на глубину 1.6мм.
Полученная заготовка обрезается до толщины 14мм.

Работа на фрезерном станке

По середине боковой стороны толщиной 14мм высверливается сквозное мозгоотверстие диаметром 3.3, затем заготовка зажимается по диаметру с помощью вспомогательного блока и в кольце высверливается сквозное отверстие диаметром 2мм (см. фото)

Работа на верстачных тисках

В обоих отверстиях М4 нарезается резьба и в них вкручиваются болты М4 с внешней резьбой.

При необходимости зачищаются заусенцы.

fridrivestep6

 

Шаг 7: Пружина

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-161

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-162

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-163

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-164

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-165

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-166

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-167

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-168

kak-sdelat-friktsionnyiy-privod-dlya-velosipeda-chast-169Материалы и инструменты:

  • пружинный провод или фортепьянная струна диаметром 1.5мм и длиной 400мм
  • сердечник для пружины
  • кусачки/плотницкие клещи
  • брусок с плоским торцом
  • защитные очки и спец.обувь.

Меры безопасности:

При работе в мастерской и на станках следует надевать защитные очки и специальную защищенную обувь.

Работа на верстачных тисках

Конец провода длиной 8мм отгибается под углом 90 градусов.

Работа на токарном станке

В станок зажимается сердечник для пружины, в отверстие этого сердечника вставляется отогнутый кончик провода, а затем бруском с плоским концом провод с небольшим зазором прижимается к сердечнику.
Далее вращая от себя патрон станка наматываются 7 полных витков мозгопровода.
После этого аккуратно (остерегайтесь того, что свободный конец может отпружинить) брусок убирается от сердечника, а пружина снимается.
С помощью сделанной самостоятельно втулки диаметром 25мм и толщиной 13мм с высверленным в ней отверстием диаметром 14мм отгибается второй конец пружины (см. фото).

Работа с духовым шкафом

Для закалки пружины она помещается на металлическом подносе в духовой шкаф на 30 минут при температуре 250 градусов Цельсия. Далее она вынимается и остывает при естественных условиях.

fridrive7

Продолжение следует …

(A-z Source)

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!


2 Replies to “Как сделать фрикционный привод для велосипеда — часть 1”

  1. Для закалки пружины она помещается на металлическом подносе в духовой шкаф на 30 минут при температуре 250 градусов Цельсия. Далее она вынимается и остывает при естественных условиях.

    Интересный способ, вот только так она отпустится)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *