Электросамокат своими руками (2011 год, реванш за электровелосипед)



"Папа может, папа может все, что угодно..."
детская песенка

Скачать видео электросамоката (25Мб)

Весной 2006 у мня была частично удачная попытка сделать электровелосипед.

Ездил он не слишком удачно, и в коне концов я его разобрал.

Месяц назад ко мне подошел Саша, старший сын, и рассказал, что они на прогулке видели самокат с моторчиком.
- Папа, сможешь мне такой сделать? Мама сказала, что сможешь...
Я посмотрел на жену - она улыбалась и кивала. Слегка иронично, как обычно.
Дело в том, что последние несколько лет, как дети родились, на подобное творчество времени не оставалось, а большинство из того, что начиналось - не доделывалось, так как делалось из спортивного интереса для себя.
Здесь, конечно, меня задело за живое. Со Светы станется сказать, что "папа сделает", а потом посмотреть, как я скажу, что "не смогу", - потому что пообещать своему ребенку что-то, а потом не выполнить - это хуже некуда, мы так не делаем. В нашей семье "папа все может". Именно поэтому этого "не смогу" я допустить никак не мог. Секунда на раздумье, и я сказал - "конечно, Саша, мы сделаем с тобой самокат с мотором".

Честно говоря, сначала я думал, что, может, Саша забудет... Но за неделю он мне напомнил раза четыре, и я понял, что делать все-таки придется. Тут как раз мы все вместе смотрели мультик "Тачки", где Молния пообещал Метру прокатить его на вертолете, а потом Салли спрашивала его, насколько он был серьезен: "Ты это серьезно? Ведь Метр верит!.."
Сыну было сказано, что для изготовления самоката нужны дополнительные детали, и я скоро их куплю. Разумеется, начались ежедневные вопросы: "Купил?".

Несколько дней думал над конструкцией. Понятно, что как и для электровелосипеда, для электросамоката лучше всего подойдет электромотор от аккумуляторной дрели. Но как передать вращение на колесо?
Вариантов было несколько:
- с помощью двух шестерен
- с пмощью цепи (как было на электровелосипеде)
- с помощью фрикционной насадки (которая прижимается к колесу и за счет трения вращает его. Плюс - простота решения. Минус - ненадежность и быстрый износ колеса)
- с помощью прямого вращения оси через гибкий тросик (например, от спидометра автомобиля)
- с помощью прямого вращения оси через жесткую передачу
- "мотор-колесо" (вариант отпал сразу - надо заказывать из Китая, а это долго).

Также попутно решался вопрос, какое колесо вращать - переднее или заднее?
У велосипеда обычно вращают переднее колесо, чтобы сохранить возможность вращения заднего колеса педалями. Для самоката это не так критично, но зато на самокате на заднем колесе есть тормоз. В конце концов решил делать жесткую передачу для прямого вращения задней оси. Для передачи вращения нужна была шестеренная пара навроде конусной, но идея пришла сразу - "болгарка".

Поехал в магазин ОБИ (благо, что круглосуточный), купил китайскую аккумуляторную дрель (потому что мотор работает от 12В и к нему сразу присоединен планетарный понижающий редуктор), а также китайкую же отрезную машину ("болгарку"). На следующее утро сказал Саше, что мотор купил, и скоро начну делать самокат.
На следующий день купил в магазине автозапчастей бендикс - это обгонная муфта для подключения генератора - точно такую же я использовал в электровелосипеде. Такая муфта нужна вот для чего - если ее не будет, то колесо будет жестко соединено с мотором - соответственно, если прекратить подачу тока в мотор, то колесо немедленно остановится за счет внутренней жесткости мотора и в особенности понижающего редуктора, которые не дадут колесу свободно проворачиваться. Так вот обгонная муфта как раз позволяет, с одной стороны, мотору передавать свое вращение на колесо, а с другой, когда мотор останавливается, не мешает колесу продолжать свободное вращение.
В магазине радиодеталей купил аккумулятор 12В 7Ач.
От старых поделок остались полосы аллюминия - в частности, разобрал для этого дальнобойный фонарь - у него уже окончательно разрядились аккумуляторы.
В магазине велозапчастей приобрел дополнительное колесо для самоката и несколько подшипников для такого колеса.

Вначале думал сделать самокат с третьим колесом - вынести ведущее колесо назад за самокат, а всю конструкцию сделать съемной, чтобы оставить возможность использовать самокат без мотора. Но это оказалось слишком громоздким решением, и я решил просто заменить заднее колесо.

Сперва разобрал аккумуляторную дрель и болгарку. От дрели открутил патрон, снял корпус, отключил кнопку регулятора - в общем, оставил только мотор с редуктором.
У блогарки снял корпус - осталась ось мотора с ротором, и редуктор с углом 90 градусов. Некоторое время думал, что будет осью колеса, а что будет подключаться к мотору. После нескольких экспериментов решил, что мотор будет подключаться туда, куда обычно насаживается диск болгарки.
Причин было несколько:
- при таком подключении редуктор болгарки работает как повышающий - колесо самоката будет вращаться быстрее.
- ось мотора болгарки будет служить осью колеса, тогда как если подключать по-другому, то как крепить колесо - непонятно.
- удобство крепления детали к самокату.

Ротор мотора срезал своей рабочей болгаркой.
Как оказалось, купленный мной бендикс имеет неправильное направление свободного вращения - пришлось сходить в магазин и купить еще один, с противоположным направлением вращения.


Зато новый бендикс отлично соединился с посадочным местом диска болгарки - внатяг, даже молотком пришлось чуть постучать. Шесть фланцев бендикса отлично врезались в поперечну резьбу оси болгарки, обеспечив идеальную соосность. осталось только придумать, как подключить с другой стороны к бендиксу мотор.
Но пока занялся колесом.

Вначале нужно было насадить подшипники. Ось мотора болгарки оказалась слишком толстой. Пришлось ее утонять, шлифуя диском рабочей болгарки. Чтобы шлифование было равномерным со всех сторон, предварительно раскручивал ось с помощью рабочей электродрели - оставшуюся часть от разобранной болгарки зажал в тисках, одной рукой прижима дрель для придания вращения оси, а другой рукой держал рабочую болгарку и шлифовал.
Когда подшипники стали насаживаться на ось, то, примерив один из них, приварил его к оси, одновременно проварив все его внутренности, чтобы он не проворачивался - мне же нужно через ось передавать вращение, поэтому подшипник не должен вращаться, а нужен он только для плотной посадки колеса на ось.


Для пущей надежности к оси и к подшипнику я приварил "лопатку" - пластинку из металла, для которой в колесе я сделал соответствующий пропил - теперь колесо, насаженное на подшипник, не будет вращаться не только из-за плотного прилегания подшипника, но и из-за этого лепестка.
Насадив колесо, зафиксировал его с другой стороны еще одним подшипником, - его уже не приваривал, чтобы не повредить колесо сваркой.

В оси мотора от аккумуляторной дрели (вернее, в выходной оси редуктора) просверлил отверстие 3.3 мм, в которое с натягом вбил хвостовик сверла 3.5 мм. В свободной части бендикса сделал болгаркой два симметричных пропила - получилось более-менее свободное карданное соединение, допускающее некоторую несоосность при монтаже.


Осталось все только смонтировать на самокате, удалив штатное заднее колесо. Свободный конец новой оси зафиксировал еще одним подшипником, который в свою очередь зафиксировал на самокате алюминиевыми деталями. Крепил все винтами, нарезая резьбу, а также вытяжными заклепками.

От громоздкого аккумулятора 12В 7Ач решил отказаться из-за его веса и габаритов.

Вместо него решил использовать литиево-полимерный аккумулятор для моделей 11,1В 2,2Ач. Этот аккумулятор как нельзя удачно внатяг вставляется в одну из пластиковых деталей самоката, совершенно не занимая лишнего места.



Регулятор скорости придумывать не было необходимости - взял штатную кнопку регулятора оборотов, оставшуюся от аккумуляторной дрели. Два провода от регулятора к аккумулятору, два провода - к мотору. Вот и весь монтаж. Выключатель не требуется, так как если кнопка не нажата - ток не потребляется. Кнопку закрепил на руле хорошей изолентой. Сначала хотел крепить автомобильными хомутами, но передумал - на кнопке открытые электрические контакты, сложно придумать качественную изоляцию.

Что получилось - видно из фотографий.



Как самокат ездит - видно на видео (ссылка в начале статьи). Даже в горку тянет! При этом Саша "выжимает" только 50% от возможного - бытрее пока страшновато.

Итог - самостоятельно построено транспортное средство на электрической тяге с приводом от аккумулятороной электродрели.
Затраты:
самокат - 2000 руб. (я взял старый)
аккумуляторная дрель - 1000 руб.
отрезная машина - 500 руб.
бендикс автомобильный - 300 руб.
аккумулятор для моделей - 500 руб. (потому что прямая поставка из Китая, в России стоит дороже)
дополнительное колесо для самоката - 200 руб.
подшипники для колеса, 3 шт. - 300 руб.
провода и прочий материал примерно на 200 руб.
Итого: 5000 руб.

Промышленный электросамокат стоит 15...20 т.р.
Дело не в деньгах - делал исключительно на "инженерный интерес", а посчитал уже позже.

Кстати, в процессе творчества были и лишние затраты - невостребованный аккумулятор и "неправильный" бендикс - общей стоимостью 1000 руб. - это останется "про запас" на будущее.

Что дальше?
Все-таки дать сыну приложить свои руки к самокату - например, сделать защитный кожух для мотора - чтобы можно было ездить по лужам.
Еще дальше - сделать уже совсем правильный электросамокат, для чего заказать мотор-колесо, или просто подходящий электромотор, из которого мотор-колесо сделать самому. И, конечно, вернуться к теме электровелосипеда - сделать две-три штуки - себе, жене и детям.


Обновлено 21 ноября 2011 г.