Bicicleta ergométrica em casa. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Nas bicicletas ergométricas modernas, o grau de carga é regulado por faixas de fricção, que se desgastam durante a operação. Na bicicleta ergométrica proposta, o efeito de frenagem não é causado pelo atrito, mas por um campo magnético, pelo que o design se torna mais durável.

Muitos se lembram da mania - jogging, preferido pela maioria dos fãs de um estilo de vida saudável. O auge desse hobby caiu nas décadas de 70 e 80 do século passado, quando corriam velhos e jovens, acadêmicos e fazendeiros coletivos. Jogging foi considerado uma panacéia para todas as doenças. Um efeito de treinamento particularmente poderoso foi exercido nos sistemas cardiovascular e respiratório, os processos metabólicos foram fortemente ativados.

No entanto, no início dos anos 90, o boom do hobby já havia passado, e cientistas e médicos não eram mais tão categóricos em suas afirmações sobre os benefícios desse tipo de exercício físico. Observou-se que durante a corrida, um impacto negativo no sistema músculo-esquelético humano pode ser exercido, em particular, as articulações do tornozelo e do joelho estão sujeitas a cargas de choque, em primeiro lugar. E isso, em última análise, pode levar a suas doenças (por exemplo, há dor ou estalo nos joelhos).

Tudo isso pode ser evitado ao se exercitar em uma bicicleta ergométrica. Mantendo todas as vantagens do jogging, a bicicleta ergométrica é totalmente desprovida das deficiências desta - a carga nas articulações torna-se "suave", dosada. As aulas na bicicleta ergométrica podem ser feitas na sala ou na varanda.

Infelizmente, a educação física e os esportes hoje se tornaram um prazer caro. Por exemplo, a maioria dos equipamentos de ginástica custa a partir de US$ 300 e está fora do alcance de muitas famílias.

Até certo ponto, esse problema pode ser resolvido por uma bicicleta ergométrica doméstica, para a fabricação da qual você precisará de um quadro de uma bicicleta inutilizável, 2 ... 3 metros de tubo com diâmetro de cerca de 12 mm, tiras de ângulo ferro e um motor elétrico assíncrono de máquinas de lavar de lançamentos antigos do tipo Volga, "Oka", etc.

O motor elétrico é usado em um modo um tanto incomum - frenagem dinâmica. Sabe-se da literatura elétrica que quando uma tensão constante é aplicada ao enrolamento do estator de um motor elétrico (Fig. 1, a ou 1, b, dependendo do tipo de conexão das bobinas do enrolamento), forma um campo magnético constante , que, interagindo com um rotor em rotação, causa sua frenagem. O torque de frenagem é determinado principalmente pela força magnetomotriz do enrolamento do estator e pela velocidade do rotor. Ao alterar a tensão no enrolamento do estator, você pode definir a quantidade desejada de torque de frenagem, o que significa o grau de carga do atleta.

Agora, sobre o design da bicicleta ergométrica (Fig. 2). Da bicicleta, resta apenas o quadro com o "asterisco" inicial e o volante. Um suporte é feito de um tubo usando uma serra e uma máquina de solda, que é fixada na estrutura em vez das rodas. O design do suporte pode ser arbitrário, desde que forneça uma posição estável para a bicicleta ergométrica.

Sobre o suporte do motor. A maioria dos motores de máquinas de lavar mais antigas tem dois pares de orifícios roscados na parte de trás da tampa da tampa lateral para montagem. Uma estrutura é soldada a partir de tiras de cantoneira, nas paredes superior e inferior das quais as ranhuras para parafusos M8 são cortadas com uma retificadora. Com esses parafusos, o motor elétrico é preso ao quadro e, ao movê-lo nas ranhuras, a tensão da corrente é ainda mais regulada. No eixo do motor, uma "roda dentada" é fixada na roda traseira da bicicleta.

Duas opções são possíveis aqui: ou eles retificam uma luva sob o eixo em um torno, ao qual é soldado um “asterisco”, ou, se houver uma polia pronta no motor elétrico, eles fazem furos nela e no “asterisco” e conecte as peças com parafusos M5. A carcaça do motor elétrico é soldada ao suporte de forma que as "estrelas" acionadoras e acionadas, assim como a corrente, fiquem no mesmo plano.

A fonte de alimentação do enrolamento do estator (Fig. 3) é um retificador de onda completa, feito de acordo com o circuito da ponte nos diodos potentes VD1 - VD4. A tensão CA é fornecida à entrada da ponte do enrolamento secundário do transformador abaixador por meio da chave SA1. Movendo seu motor, você pode alterar a tensão de saída da unidade de 24 para 42 V. Neste caso, a unidade deve permitir uma corrente de carga de até 2,5 A. A tensão de saída é controlada por um voltímetro PV1, embora seja permitido prescindir dele, marcando a posição do motor com os números apropriados, dando uma ideia da magnitude do momento de frenagem.

Se a bicicleta ergométrica for usada como ferramenta recreativa, basta usar um motor elétrico monofásico com potência de até 200 W (de máquina de lavar, bomba elétrica para irrigação, etc.). Ele criará um torque de frenagem no eixo, suficiente para treinar crianças e adultos. Ao usar uma bicicleta ergométrica para fins esportivos, você precisará escolher um motor elétrico mais potente e, possivelmente, uma fonte de energia adequada. Este último deve necessariamente estar com transformador de rede isolante e ter bom isolamento entre os enrolamentos.

No caso de utilização de motor elétrico assíncrono trifásico, deve-se verificar. De acordo com as observações do autor, alguns motores elétricos não são adequados para nossos propósitos - eles desenvolvem um torque de frenagem significativo em baixa velocidade do rotor (é difícil mover os pedais) e em alta velocidade, "mergulhos" peculiares são observados - o o efeito de frenagem diminui drasticamente.

Autor: S.Gurov, vila de Ilyinka, distrito de Belokalitvinsky, região de Rostov.

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