Estoy planeando construir una transmisión de bicicleta automática controlada electrónicamente para mi proyecto de diseño senior. Personalmente, soy más un tipo eléctrico, por lo que lidiar con la mecánica es algo nuevo para mí. Me hubiera encantado usar un desviador electrónico listo para usar, pero, por desgracia, tienen un costo demasiado prohibitivo (la escuela ha asignado un presupuesto de $ 115 por estudiante y somos un grupo de dos, por lo que tenemos $ 230 para gastar) . Así que voy a tener que hacer el mío como lo han hecho otras personas.
Estoy planeando usar los desviadores actuales de la bicicleta y reemplazar las palancas de cambio manuales con motores de algún tipo para tirar de los cables. Por supuesto, vamos a necesitar una cierta cantidad de torque para cambiar hacia arriba (y mucho menos para cambiar hacia abajo) y un torque de retención para asegurarnos de que no resbalemos accidentalmente.
Todavía no he comprado una bicicleta, estoy mirando una bicicleta Diamondback que encontré en Craigslist (parece una bicicleta híbrida). Entonces, me pregunto si hay medidas promedio para el par requerido.
Y, por supuesto, estoy seguro de que hay muchas personas con más experiencia en ciclismo que yo. Entonces, si tiene una solución mejor, no dude en gritarla. Soy todo oídos.
Al trabajar en bicicletas, la cantidad de fuerza necesaria para tirar de un cable de cambio es más de la que puedo aplicar agarrando el cable con los dedos, pero es fácil de aplicar agarrando el cable con unos alicates. Entonces probablemente alrededor de 10-20N. Pero se requiere casi toda esa fuerza para oponerse al resorte de retorno en el desviador. Retire ese resorte y la fuerza cae en un orden de magnitud. Y como dice Kibbee, puedes usar el apalancamiento para cambiar esa fuerza (pero aún necesitas la misma cantidad de energía).
La forma más fácil sería usar un cable de cambio existente y una palanca de cambio conectada al desviador trasero. De esa manera, no tiene que montar el motor justo al lado del eje trasero, donde es vulnerable a los golpes y la suciedad.
Si usa un tambor de cabrestante conectado a un motor paso a paso, será bastante fácil hacer que todo funcione. El problema con eso es que el par de retención casi seguramente será mayor que la fricción estática del motor, por lo que necesitaría potencia para mantenerse en marcha. O reduzca el motor paso a paso, o use un freno mecánico con un solenoide para liberarlo cuando desee cambiar. Pero eso es posiblemente más complejo de lo que un proyecto de estudiante puede construir fácilmente.
Una forma diferente sería usar una palanca de cambios común de dos palancas con un motor para empujar las palancas cuando desee cambiar de marcha. Esa es una tarea de baja precisión, pero necesitarás una fuerza considerable. Si usó un servomotor RC bastante pesado, creo que podría funcionar, y dentro del presupuesto. Luego, apague eso con un microprocesador que tiene una salida PWM para hacer que el servo funcione (hay bibliotecas Arduino que hacen esto OOB, no es difícil)
Una forma mucho más elegante sería modificar un desviador directamente, quitando el resorte de retorno y usando un motor para moverlo hacia adelante y hacia atrás. Esto es lo que hacen las configuraciones de la palanca de cambios electrónica. Si usa un motor paso a paso y conduce "fuera del extremo" para colocarlo, debe obtener una confiabilidad razonable a un bajo costo y sin tener que construir sensores y servos para ubicar la cadena exactamente en el engranaje de transmisión. Me temo que podría necesitar un freno nuevamente, pero construiría la primera versión sin él. En el peor de los casos, puede hacer su informe final diciendo "funciona pero necesita un candado para mantenerlo en posición sobre los baches".
Si corta el resorte en su sistema de engranajes mecánicos, el engranaje cambiará sin un par importante. Pero no sé la fuerza necesaria para mover el desviador.
daniel r hicks
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