Una vez al año en el Exposición de bicicletas artesanales de América del Norte (NAHBS, en Charlotte, Carolina del Norte)… hecho a la medida Único en su clase se exhiben bicicletas para mostrar la habilidad de los constructores y para presentar nuevas ideas para su consideración.
En la feria del año pasado de 2013, el maestro constructor de cuadros Paul Brodie presentó un mid-drive a NAHBS que fue el primera bicicleta electrica para ser mostrado allí. Paul es el instructor de gran prestigio para un curso de constructores de marcosque se celebra en el Universidad del Valle de Frasier en Columbia Británica, Canadá. Como el destino lo tendría, el año pasado uno de sus estudiantes fue el pionero de la industria de bicicletas eléctricas Justin Lemire-Elmore, propietario de ebikes.ca
La exhibición de bicicletas artesanales de América del Norte de 2014 (NAHBS)
Bien, este año…un Paul completamente diferente (Sr. daniels de Ashland, Oregón) presentó la segundo E-bike nunca se mostró en un evento NAHBS, y fue tan impresionante como el anterior. Este Paul ya nos es muy conocido, porque armó la E-bike ganadora que compitió en el 2011 Arizona “Carrera de la muerte“.
En lugar de buscar la máxima potencia, la bicicleta de carreras de Paul usó un diseño equilibrado con un motor montado en el medio que impulsaba una cadena del lado izquierdo en la rueda trasera. Era ligero, eficiente y, sobre todo… era de confianza…en comparación con varios competidores más poderosos que sufrieron un colapso en medio de la carrera.
Podría ser útil entender que Paul también es un ingeniero en Brammo motos electricas!
La bicicleta de carreras de Paul Daniels de 2011.
La nueva bicicleta eléctrica NAHBS de Paul es de transmisión intermedia y está configurada para permitir que el motor use los engranajes de la bicicleta. Esta es la configuración definitiva si le gusta escalar cuestas muy empinadas de vez en cuando, o si vive en un lugar donde está restringido a usar poca potencia (como el límite de potencia de 250 W en Europa).
Si hace funcionar la potencia de los motores a través de un soporte inferior de rueda libre, un motor de accionamiento medio puede requerir una gran reducción, de modo que las RPM del motor se mantendrán altas en el rango más eficiente mientras mantiene la salida del accionamiento cerca de aproximadamente 80- Cadencia RPM de los pedales. Si Paul hubiera intentado usar una sola etapa para toda la reducción, podría haber requerido una rueda dentada personalizada muy grande, e incluso entonces… el tamaño más grande de la rueda dentada sería un límite de lo que es posible.
Diseño asistido por ordenador (CAD) se utilizó para producir esta configuración de concepto, y esta representación artística fue creada por Michael Hritz. Este gráfico fue la inspiración para Paul, quien decidió que quería hacer esto en la vida real.
Paul eligió una reducción de dos etapas utilizando una transmisión por correa primaria y una cadena secundaria. Este estilo de reducción ha estado apareciendo mucho en los últimos dos años. Al dividir la reducción total de RPM en dos etapas, la primaria puede ser una transmisión por correa muy silenciosa, pero la transmisión secundaria más cargada puede ser una cadena estrecha y fuerte.
Cuando el primario de mayor RPM ha sido impulsado por una cadena en otros proyectos, puede producir un lote de ruido. Y… si el secundario se ha probado con una correa, entonces se convierte en el límite de potencia de la transmisión, y también es difícil encajar en una transmisión BB debido al ancho de la correa y la falta de poleas originales que se puedan instalar. un juego de bielas BB.
Como resultado, la primaria con cinturón fue el boleto de Paul para el evento. A pesar de la buena prensa que Paul Brodie había generado el año pasado, los organizadores de NAHBS se mostraron reacios a permitir que más bicicletas eléctricas volvieran al evento. Paul Brodie era tan respetado en la industria de los cuadros personalizados que no pudieron decirle que no el año pasado, pero para Paul Daniels… fue una suerte que uno de los principales patrocinadores del evento fue la corporación Gatesque está promocionando su sistemas de transmisión por correa (que son destinado a reemplazar la cadena a la rueda trasera en bicicletas de gama alta).
La correa primaria de Paul era parte de un sistema de transmisión por motor (en lugar de un reemplazo de cadena de transmisión), sin embargo…eso fue suficiente conseguir que la empresa Gates cabildee en su nombre. Los representantes de Gates pudieron “persuadir” NAHBS para permitir varios eléctrico entradas de bicicletas con correas de transmisión Gates (algunas con la famosa unidad de transmisión Bosch), entre las docenas de bicicletas de pedales que usan correas de transmisión Gates.
el motor es un Unidad transmagnética de 4″ de diámetro, y es un inrunner (desprenden bien el calor). El estator tiene 12 polos y el rotor tiene 8 imanes.
Las poleas primarias son 105T / 19T para una reducción de 5,5:1 y las ruedas dentadas secundarias son 80T / 13T para una reducción de 6,1:1. La reducción total de engranajes desde el motor hasta el juego de bielas es de 34:1, y la correa Gates principal tiene un paso de 5 mm GT2 y 15 mm de ancho. La polea grande 105T comenzó como una unidad de Karting lista para usar, pero se cortó por la mitad a 17 mm de ancho y el centro se modificó para encajar en una araña personalizada de 6 brazos que une la polea a una rueda libre con pestaña en el eje intermedio. . La cadena secundaria se tensa mediante un montaje excéntrico de un catálogo de piezas en tándem.
El peso total es de aproximadamente 38 libras (17,2 kg), se informa que la velocidad máxima es de 30 MPH (48 kph).
El material del marco es 4130 Acero al cromo-molibdeno (CroMoly), que es apreciado por los constructores de marcos personalizados por varias de sus características. Los marcos de aluminio pueden desarrollar grietas con el tiempo, pero Cromoly tiene una cierta cantidad de «elasticidad» que le permite flexionarse. De hecho, todo este marco actúa como una especie de resorte. Ciertamente no es lo suficientemente elástico como para ser un reemplazo de la suspensión, pero en una calle bastante suave, un marco CroMoly con la forma adecuada brindará una sensación más suave que un marco de aluminio, sin el peso adicional de los componentes de la suspensión.
Cortar una «boca de pescado» con una sierra de corona como preparación para ensamblar los tubos del marco en una plantilla.
Esta es una plantilla de marco. Mantendrá las piezas del marco juntas en perfecta alineación durante el proceso de soldadura fuerte, ya que el calor del soplete de soldadura fuerte puede causar deformaciones y desalineaciones si no se toman precauciones.
Con el cuadro colocado al revés, se muestra a Paul terminando la conexión soldada entre el tubo superior y el tubo de dirección. La soldadura fuerte con gas MAPP es más barata, pero el soplete de oxiacetileno más caliente (visto aquí) es más rápido.
Soldadura con soplete con Varilla de bronce C-04 es un método frecuente entre los artesanos de la construcción de marcos personalizados. Más tarde, las soldaduras de bronce se pueden lijar perfectamente para obtener un acabado increíblemente hermoso. El latón también se usa a veces para soldar con soplete. No es tan fuerte como el bronce, pero es más fácil de alisar después.
¡Paul se ve feliz con los resultados!
Es hora de tomar un descanso y estirarse un poco después de contorsionar su cuerpo en posiciones extrañas para soldar todas las piezas correctamente. Tal vez lleve a su asistente de fabricación molly el perro a dar un paseo, para despejarse la cabeza antes de pintar con polvo?
Esta bicicleta se inspiró en la Bicicletas de guisante verde concepto, por lo que el color ya estaba decidido antes de cortar el primer tubo. Desde que Pablo y GBP ambos están en Ashland Oregon, ¡era inevitable que eventualmente se encontraran! El recubrimiento en polvo da como resultado un acabado mucho más resistente en comparación con la pintura, y este tono en particular es RAL-6019.
El motor de CC sin escobillas de 4 pulgadas de diámetro (102 mm) de Transmagnetics. El rotor interior tiene 50 mm de diámetro (2 pulgadas). El estator utiliza laminaciones deseablemente delgadas de 0,35 mm, trifásico, 12 polos y 8 imanes. Como podemos ver en esta imagen, también viene con sensores de pasillo.
El motor de 4 pulgadas de diámetro puede parecer algo pequeño, pero el Bafang-BBS02 ha demostrado que un inrunner de este tamaño a 48 V funciona bastante bien a 750 W.
Paul ha declarado que el paquete es de 48 V y 470 vatios-hora (WH), lo que equivale a 9,8 Ah de batería. Esto puede parecer pequeño, pero este último año ha visto un auge en la selección de baterías de alta corriente disponibles, que provienen de la industria de herramientas inalámbricas.
Las celdas estaban proporcionado por farasis, cuyo enfoque ha sido las baterías de motocicletas eléctricas, por lo que es probable que estas celdas tengan capacidad de alta corriente. Incluso cuando utilizadas en una aplicación de baja corriente, las celdas de alta corriente correr más fresco, Lo cual es siempre algo bueno. La Química es la bien considerada NMC a base de litio.
Paul afirma que el motor está funcionando a 48 V y un nivel de potencia de 750 W (el límite de potencia legal en las calles de EE. UU.), asi que… 750 / 48 = apenas 16A. Esto significa que si usa celdas de alta corriente y solo consume 16 A como máximo… incluso una batería tan pequeña nunca se calentará.
Soldadura por puntos de las tiras de níquel que conectan las celdas cilíndricas 18650 en grupos en serie y en paralelo. Estas 40 celdas se configuraron inicialmente a 10S/4P (36V). Después del montaje, Paul sintió que un paquete más grande aún encajaría bien, por lo que hizo un nuevo paquete en 13S / 4P.
El ajuste final de todas las piezas…¡no hay tiempo para descansar! Paul informa que las últimas dos semanas previas a la NAHBS solo dormía cuatro horas por noche para asegurarse de que todo fuera lo más perfecto posible. Creo que la gente de Gates debe estar impresionada, y ciertamente la gente de NAHBS ahora tiene una mejor opinión de las bicicletas eléctricas…
Asegurarse de que cada detalle sea solo bien para la pantalla NAHBS, ¡justo antes de que se abran las puertas!
Un primer plano de la transmisión secundaria de cadena Kart #219, y el muy silencioso Plato compuesto de Extron. Observe que el centro del eje del eje secundario no es el mismo centro de la carcasa cilíndrica. Este es un montaje en tándem que tensa la cadena secundaria girando los insertos del eje intermedio.
Debo mencionar que este diseño no es solo un dibujo de servilleta hecho a toda prisa, hecho durante el almuerzo, que ha cobrado vida. He visto demasiadas bicicletas conceptuales con una tija de sillín sobre el tubo superior, que no tienen refuerzos de refuerzo… y se fabrican simplemente con el fin de crear una imagen artística.Mira“. Normalmente, eso es una mala ingeniería, incluso si libera espacio debajo del asiento para dar más libertad al ingeniero de accionamiento motorizado.
Sin embargo… el trozo del tubo del asiento en este El diseño está fuertemente reforzado por arriba y por abajo, y las placas laterales de la carcasa de la batería están miembros estructurales, que agrega soporte sin dejar de ser bastante ligero. Aunque el motor-accionamiento se parece a una versión muy profesional del GNG o el BBS02, es esta solución de marco la que es una idea verdaderamente nueva. (Además, el extremo del tubo del sillín es lo suficientemente corto como para que este cuadro pueda aceptar fácilmente una tija de sillín con suspensión)
Hemos sido muy elocuentes alentando a la industria de las bicicletas eléctricas a aumentar la disponibilidad de formas de batería triangulares opcionales. Pero… este marco establece un nuevo estándar para aquellos que desean diseñar un Específico para bicicletas eléctricas marco desde cero. La ordenada mochila 470-WH está perfectamente situada para localizar su peso. Y su tamaño pequeño es aceptable para el viaje promedio de ida de la mayoría de los ciclistas eléctricos.
Pero…para aquellos que están dispuestos a pagar por una batería más grande, este cuadro acepta fácilmente dos de los paquetes de baterías estándar para un paquete de 48 V/19,6 Ah. Sería más apropiado proporcionar una batería más grande opcional que sea solo la mitad de grande que el paquete original… algo cercano al tamaño de 14 Ah, pero es bueno saber que el marco no es el límite en el tamaño de la batería que podría agregar, y las opciones del paquete de batería serían la forma de rectángulo común (con muchas opciones disponibles en este momento).
Bravo, Green Pea Bikes y Paul Daniels…¡bien hecho!
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Escrito por Ron/Spinningmagnets, marzo de 2014
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