Моноколесо. Пристрій і види. Як працює і як вибрати

Моноколесо називають індивідуальний електричний транспорт для однієї людини масою до 120 кг. Його ще називають електроколесом, моноцикла, уніциклі і навіть електровелосипедом. Це сучасний оригінальний вигляд засобу пересування у вигляді одного колеса з підніжками для ніг людини. Це засіб пересування є молодіжним «позашляховиком», так як на такому моноциклі можна пересуватися не тільки по хорошому асфальту, але і по траві, грунтовій дорозі і навіть піску і снігу.

З точки зору екології моноколесо не шкодить природному середовищу, так як для його роботи не потрібен газ, бензин або будь-яке інше паливо. Щоб привести в дію моноколесо, досить накопиченої електричної енергії акумуляторної батареї, яка здатна заряджатися від побутової розетки. Такий уніцикл підходить для людей, що борються за екологію Землі, і не бажають купувати автомобілі через їх шкідливих викидів в атмосферу.

Пристрій

Корпус моноколеса проводиться з міцної якісної пластмаси. Нагорі є рукоятка для перенесення. Під корпусом знаходиться панель управління з кнопками, і гніздо для зарядки батареї.

Внизу електроколеса знаходяться складаються підніжки. Над ними з боків корпусу вбудовані м’які вставки для комфортного зіткнення з ногами людини.

Внутрішній простір моноколеса складається з:

  • Колесо, що складається з шини, осі, обода і спиць. Тиск в шині рекомендується підтримувати близько 2,5 атмосфер, в залежності від моделі.
  • Акумуляторна батарея виконана у вигляді герметичного блоку акумуляторів, з’єднаних з комп’ютерної платою, яка управляє зарядом і розрядом батареї. Зазвичай застосовуються літій-іонні імпортні акумулятори. На одному заряді моноцикл може проїхати до 65 кілометрів, в залежності від моделі, при швидкості до 25 км на годину. Батарея заряджається по прискореному циклу, для цього необхідно 1-1,5 години. Тому в дорозі можна зупинитися, і під час відпочинку підзарядити акумулятори. Термін служби батареї може складати до 2000 зарядних циклів. Низькі температури і морозна погода не страшні для якісної батареї. Зарядка акумуляторів може відбуватися при наявності в пристрої моноцикла системи рекуперації гальм. Це означає, що під час спуску з гори накатом електродвигун перемикається в режим генератора, тим самим заряджає батарею.

  • Електричний двигун. При експлуатації крутний момент на колесо передається від електродвигуна з магнітним підшипником. У внутрішній частині колеса знаходиться безліч електромагнітних котушок, а на зовнішній стороні маточини зафіксовані постійні магніти. При подачі живлення під дією ефекту електромагнітної індукції такий пристрій колеса приводить його в обертальний рух.
  • Гіроскопи. Усередині корпусу уніциклі розміщені балансувальні датчики, які стежать за положенням колеса в просторі. Аналогічна технологія застосовується в сігвеях. У уніциклі датчиків балансування більше, так як є ще і додаткові бічні датчики, що оберігають його від бокового падіння.
  • Комп’ютерна плата управління гіроскопами.

Комплект поставки

Стандартна комплектація зазвичай включає в себе безпосередньо колесо, шланг для накачування шини, зарядний пристрій, тренувальний ремінь для утримання рівноваги. Комплектація різних виробників може відрізнятися, так як сьогодні з’являються все нові компанії в цій сфері.

Крім стандартного набору в комплект можуть також входити:

  • Запасний акумулятор.
  • Ліхтарі для нічної підсвітки.
  • Паркувальні подствавкі.
  • Рюкзак для перенесення електроколеса в разі повної витрати заряду, або неможливості подальшого руху через бездоріжжя.
  • Захисні наклейки на корпус, що оберігають його від пошкоджень.

Як працює моноколесо

Управління моноцикла дуже просте. Вся робота вашого організму буде виконуватися на автоматизмі, аналогічно їзді на велосипеді. При нахилі тіла вперед електроколесо набирає швидкість, а при відхиленні назад відбувається гальмування. Це відбувається за допомогою гіроскопічних датчиків, що уловлюють переміщення центру маси тіла людини, і які представляють електричний сигнал на мотор. В результаті колесо утримується у вертикальній площині.

Спочатку датчики гіроскопа обчислюють позицію колеса в просторі. Далі комп’ютер приймає сигнали від датчиків і видає команду на подачу харчування на електромагнітні котушки ротора. З’являється електромагнітне поле, що діє на магніти, зафіксовані на зовнішньому контурі маточини колеса.

Магніти мають південний і північний полюси. Однакові полюси відштовхуються, а різні – притягуються між собою.

Моноколесо починає переміщатися вперед, якщо магніти розташовані в позиції південь-південь і північ-північ. При нахилі тіла назад центр ваги зміщується, датчики швидко це вловлюють і видають відповідний сигнал на комп’ютер, який змінює напрямок струму в електромагнітах на протилежне. Тому полюси електромагнітів змінюються, утворюючи нові пари: південь-північ, північ-південь, в результаті чого електроколесо їде назад.

різновиди

Основні складові елементи всіх моноколес не відрізняються, проте існує багато різних моделей, що відрізняються різними параметрами.

За кількістю коліс:

  • З одним колесом. Це класична конструкція, що має в складі одне колесо.

  • Зі здвоєним колесом. Назва цього засобу пересування говорить про наявність всього одного колеса, проте існують конструкції, що мають два колеса, суміщені між собою. Вони використовуються початківцями рейдерами, для полегшення утримання рівноваги, так як здвоєні колеса мають велику площу зіткнення з дорожнім покриттям, і є більш стійкими на дорозі. До їх недоліків можна віднести значно більшу вагу пристрою в цілому, утруднене пересування на ухилах і по нерівностях.

За типом передачі моменту обертання від електродвигуна на колесо:

  • З прямим приводом.
  • З приводом через редуктор.

Щоб вибрати тип електричного колеса, необхідно ознайомитися з їх достоїнствами і недоліками.

Особливості прямого приводу
  • Малий рівень вібрації і шуму, характерного для редуктора.
  • Високий ККД через зниження втрат енергії в зачепленні шестерень редуктора. Тому утворюється підвищена потужність моменту обертання при економному споживанні електроенергії.
  • Висока ефективність динамічних характеристик. Такі моноциклі швидко розганяються.
  • Простий пристрій, так як немає зубчастих передач. Це знижує ймовірність виникнення несправностей і підвищує надійність пристрою.
Особливості редукторного приводу
  • Можливість підвищення крутного моменту.
  • Невеликі габарити і маса мотора.
  • Можливість пересування на більш тривалий відстань накатом, через моменту інерції обертових елементів редуктора.

Основним параметром редукторних електричних коліс є досягнення високої потужності при малих габаритних розмірах. Щоб правильно вибрати необхідний тип приводу, необхідно врахувати умови передбачуваної експлуатації. Якщо пересування відбуватиметься тільки по хорошому асфальтовому покриттю, без різких ухилів і підйомів, що істотно підвищують навантаження на мотор і витрата заряду батареї, то оптимальним вибором буде редукторне виконання приводу.

Якщо ви не хочете проблем з ремонтом, обслуговуванням і заміною шестерень редуктора, то доцільно придбати прямоприводной моноколесо.

За швидкістю руху:

  • Повільні – від 12 до 14 км на годину.
  • Середньошвидкісні – від 18 до 20 км на годину.
  • Швидкі – від 24 до 26 км на годину.

Для новачка або дитини краще вибрати повільне моноколесо, а для досвідченого водія, який вміє виконувати різні трюки, підійде швидка модель. Кожна людина при покупці повинен для себе визначити, з якою швидкістю він буде їздити.

Технічні характеристики

  • Потужність впливає на динаміку розгону, прохідність і швидкість. Чим більше потужність, тим вище ці параметри, і відповідно вартість. Номінальна потужність моноциклів може досягати 2 кіловат.
  • Швидкість буває максимальною і номінальною. Найбільш важливою для вибору є номінальна швидкість. При її перевищенні буде подаватися звуковий сигнал, і автоматично будуть підніматися педалі.
  • Колеса. Діаметр колеса зазвичай вимірюється в дюймах. Чим більше колесо, тим краще прохідність і керованість, однак при цьому зростає маса і розміри пристрою. Найбільш популярними розмірами коліс є від 12 до 16 дюймів.
  • Батарея акумуляторів. Ємність акумуляторів вимірюють в ват-годинах. Від їх ємності залежить долає відстань при повній зарядці. При ємності батареї 135 ват-годин пробіг складе близько 15 км, при масі водія 60 кг. Не рекомендується заряджати акумулятори довше покладеного часу, це зменшує їх термін служби.

Поради щодо вибору

  • Краще купувати моноколесо в спеціалізованих центрах.
  • Всі корпуси моноциклів виготовляють із пластику. Якщо йде реклама про карбоновому корпусі – це лише забарвлення під карбон.
  • Візуально огляньте всю конструкцію на відсутність непередбачених зазорів.
  • Перевірте працездатність електроколеса.
  • При виборі кольору перевагу слід віддавати темним забарвленням, так як це найбільш практичний варіант, він маскує забруднення і подряпини, які можна легко зафарбувати маркером. На світлому корпусі буде видно незначні дефекти.
  • Слід уточнити термін гарантії і її умови.

Рекомендації по використанню

  • Дітям до 14 років катання на моноколесе не рекомендується.
  • Перед виїздом слід надіти налокітники, наколінники і шолом. Взуття має бути зручним. Батарея повинна бути повністю заряджена.
  • Небажано їздити при скупченні людей, перевозити пасажирів, пересуватися на автодорогах, під час руху забороняється розмовляти по телефону.
  • Температура зовнішнього середовища впливає на заряд батареї. При зменшенні температури нижче рекомендованої (20 градусів) ємність акумуляторів зменшується на 10%.
  • Не можна мити моноколесо струменем води високого тиску.
  • Їзда по слизькій і мокрій дорозі вимагає дотримання обережності.
Ссылка на основную публикацию