Как работает моноколесо. Моноколесо

Устройство моноколеса

До того как мы начнем рассматривать принцип работы моноколеса, разберемся как оно устроено . Рассмотрим по отдельности его основные составляющие элементы.

1) Внешняя часть

1.1) Корпус

Корпус моноколеса изготовлен из высокопрочного пластика, устойчивого к ударам и деформациям.

1.2) Раскладные педали

В нижней части корпуса расположены раскладные педали (подножки) для ног. Некоторые модели моноколес снабжены магнитной фиксацией подножек. При подъёме подножки моноколеса, она автоматически примагничиваются к корпусу.

1.3) Удобные накладки на корпус

Во время поездки на моноколесе, корпус устройства фиксируется ногами (голенная часть) пользователя.
Для создания комфортной поездки, на боковых плоскостях корпуса, установлены специальные накладки, изготовленные из силикона, резины или другого мягкого материала.

1.4) Ручка и панель управления моноколесом

В верхней части корпуса расположена удобная ручка для транспортировки моноколеса. Под ручкой, на верхней плоскости корпуса, расположен разъем для подключения зарядного устройства, кнопка для включения и выключения моноколеса, а также индикаторное табло заряда аккумулятора.

2) Внутренняя часть

Внутри корпуса заключено одно единственно колесо, состоящие из покрышки (давление в покрышке лучше поддерживать на уровне 2,4 до 3.1 атмосферы), обода, оси и спиц. Верхняя часть колеса расположена внутри корпуса.

Также внутри корпуса расположены: аккумуляторные батареи, электромотор, гироскоп, и материнская плата (компьютер) управляющая гироскопами.

2.1) Аккумуляторная батарея

Аккумуляторная батарея моноколеса представляет собой туго изолированный блок аккумуляторов подключенных к компьютеру. При помощи компьютера происходит управление процессом разряда и заряда аккумулятора.

Чаще всего используются литий-ионные аккумуляторы фирм: Samsung, Panasonic, Sony.

Дальность хода моноколеса варьируется в зависимости от модели. От 15 км до 65 км на одном заряде. Моноколесо способно развивать скорость до 25 км/ч. Заряжается моноколесо очень быстро, для накопления полного заряда требуется всего 50 - 100 мин.
К примеру, Вы проехали на моноколесе 50 км, что уже не мало (диаметр Москвы ~40 км), решили отдохнуть и заодно подзарядили моноколесо. Подкрепились и снова в путь! Ресурс аккумуляторной батареи моноколеса также очень высок: 1500 - 2000 перезарядов.

Немало важным достоинством моноколес является устойчивость аккумуляторной батареи к низким температурам. Моноколесо почти не теряет заряд при поездке на холоде.

Многие модели моноколес оснащены рекуперативной тормозной системой, это позволяет значительно экономить заряд батареи. При торможении, спуске со склона или замедлении моноколеса будет происходить подзарядка аккумулятора.

2.2) Электромотор и гироскоп

В движение моноколесо приводится за счет электромотора с магнитным подшипником. Во внутреннем периметре колеса расположен массив катушек (электромагниты). На внешнем периметре закреплены магниты. При помощи электромагнитной индукции ротор приходит в движение.

Внутри моноколесо установлены датчики балансировки, поддерживающие нужно положение моноколеса в пространстве. Схожая технология используется в Сигвеях, но в отличие от двух колесных Сегвеев здесь колесо всего одно. Поэтому моноколеса снабжены дополнительными датчиками, контролирующими боковые перемещения и позволяющими моноколесу не падать на бок.

Принцип работы моноколеса

Управлять моноколесом очень просто. Большая часть работы Вашего тела выполняется на уровне интуиции. При наклоне корпуса тела вперед моноколесо ускоряется, при наклоне назад замедляется. Это происходит благодаря действию гироскопических датчиков, которые улавливают перемещение центра тяжести Вашего тела и, подавая сигнал на двигатель, удерживают колесо в вертикальном положении.

Сначала гироскопические датчики определяют положение моноколеса в пространстве. Затем компьютер считывает сигналы с датчиков и подает команду направить ток с аккумулятора на катушку (электромагниты) ротора. Вследствие чего возникает электромагнитное поле, воздействующее на магниты, закрепленные на внешнем контуре колеса.

У каждого магнита есть свои полюса: северный и южный. При взаимодействии одинаковых полюсов (юг-юг, север-север) магниты отталкиваются, если же взаимодействуют разные полюса (север-юг и юг-север), магниты притягиваются друг к другу.

Моноколесо начинает движение вперед, если магниты находятся в положении север-север, юг-юг. При наклоне корпуса пользователя назад, происходит смещение центра тяжести тела. Гироскопические датчики улавливают это изменение и подают сигнал на компьютер. Компьютер в свою очередь передает команду на изменение направления тока проходящего через электромагниты. Это влечет за собой смену полюсов на электромагнитах, создавая пары север-юг, юг-север. И моноколесо начинает ехать назад.

Вывод

Благодаря своему строению моноколесо обладает рядом преимуществ по сравнению с обычным транспортом. Компактность это главное его достоинство. Моноколесо можно взять с собой в метро или автобус, поместить в рюкзак или багажник машины, принести в торговый центр или офис.

К тому же моноколесо экологичный, быстрый и тихий персональный транспорт. А в отличие от Сегвея, путешествуя на моноколесе, Ваши руки всегда остаются свободными. Удобно говорить по телефону, выгуливать собаку или укрываться зонтом от дождя!

Моноколесо это транспорт будущего!

Моноколесо – это индивидуальное электрическое транспортное средство, обеспечивающее передвижение по различным поверхностям на скоростях до 30 км/ч (отдельные модели могут разгоняться до 50 км/ч). Его ключевая особенность – наличие всего одного колеса, поэтому у начинающих райдеров могут возникнуть определенные проблемы при обучении катанию .

Принцип работы моноколеса

Моноцикл работает от электрического двигателя, поэтому аппарат абсолютно экологичен, а для пополнения заряда необходимо просто подключить его к стандартной розетке.

Управление изделием достаточно простое:

Для начала движения надо подать корпус немного вперед, а для придания дополнительной скорости требуется надавливать на переднюю часть педалей. Они расположены по бокам корпуса и одновременно используются в качестве платформы для размещения райдера;
Торможение происходит за счет отклонения туловища назад и нажатия на заднюю часть педалей;
Повороты осуществляются за счет наклона корпуса в одну из сторон. Чем резче наклон, тем резче будет совершен поворот.

Уницикл оборудован множеством датчиков, основной из которых – гироскоп, обеспечивающий устойчивое положение человека во время катания. Датчик улавливает любые движения райдера и при фиксации слишком опасного угла наклона дает команду двигателю на ускорение. В результате колесо как бы подъезжает под человека и тем самым не дает ему упасть.

Устройство моноколеса

1) Внешняя часть

1.1) Корпус

Корпус моноколеса изготовлен из высокопрочного пластика, устойчивого к ударам и деформациям.

1.2) Раскладные педали

1.3) Удобные накладки на корпус

1.4) Ручка и панель управления моноколесом

2) Внутренняя часть

2.1) Аккумуляторная батарея

Чаще всего используются литий-ионные аккумуляторы фирм: Samsung, Panasonic, Sony.

2.2) Электромотор и гироскоп

Принцип работы моноколеса

Вывод

Моноколесо это транспорт будущего!

Некрылова Надежда Юрьевна 379

Что такое моноколесо? Далеко не каждый слышал про такую новинку. Моноколесо в Москве появилось сравнительно недавно, а для провинции это - до сих пор экзотика.

О чем идет речь?

Другое название моноколеса - уницикл. Так называется электрическое моноколесо -

индивидуальное одноколесное средство передвижения электромеханического типа. Двигается данный "транспорт" благодаря крутящему моменту, передаваемому от электромотора. В продольном направлении добиться устойчивости ему помогает целая система гироскопов.

В наши дни электроколесо купить можно точно так же, как и обычный велосипед. В том числе и в интернет-магазинах. Цена моноколеса может варьироваться в зависимости от ряда факторов, в том числе - от производителя.

Цены в интернет-магазинах:

		mobiat.ru	9 900 Р
		Store77	30 990 Р
		КАРКАМ	8 490 Р

Как это выглядит

Выглядит уницикл в виде компактного одноколесного механизма, напоминающего велосипед. Материал, из которого сделано электрическое моноколесо - ударопрочный пластик, внутри корпуса помещаются, кроме самого колеса, электрический мотор, батарея-аккумулятор вместе с электронной системой управления. Наверху имеется ручка для переноски моноколеса.

Весит этот агрегат от 10 до 16-18 кг. Такое электроколесо купить можно в одном из двух видов: с одним колесом или с парой, расположенной рядом на поперечной оси.

Моноколесо в Москве можно увидеть в парках, где собираются любители данного "продвинутого" развлечения.

Решено - попробуем!

Как ездить на моноколесе? Какие приемы помогут освоить данное техническое чудо? Предположим, вы решили электроколесо купить и в короткий срок освоить все тонкости обращения с ним. Но лучше для начала попробовать найти его в прокате. Ведь цена моноколеса довольно высока, и новичку не следует спешить.

Итак, приготовьтесь к трудностям. Вспомните, как в свое время осваивали велосипед. Если владеете роликами, скейтбордом или мотоциклом, процесс пойдет на порядок легче и быстрее.

Электрическое моноколесо продается в комплекте с учебными колесиками для тренировок (как на малышовых велосипедах) - их так же крепят по бокам, и, кроме того, ремешком для страховки. Это не относится к двухколесным унициклам, где площадь опоры достаточна сама по себе. Прикрепить такие колесики к подножкам можно обычной отверткой, а ремешок следует продеть сквозь ручку.

Цены в интернет-магазинах:

		mobiat.ru	7 900 Р

		compyou.ru	19 500 Р

Позаботьтесь о зарядке

Перед началом обучения взгляните на уровень заряда батареи. Индикатор его - наверху, около ручки. Это может быть, в зависимости от модели, светодиод со свойством при разрядке менять цвет от зеленого к красному или ряд светодиодов красного цвета, гаснущих по мере снижения уровня заряда.

"Умная" система не допустит полной разрядки аккумулятора, всегда будет оставлено около 10% на поддержание функции управления и самостоятельной остановки во избежание падения пассажира.

С чего начать

Начинаем обучение на свободном пространстве с твердой поверхностью. Со стороны зрелище будет увлекательным и весьма забавным - такие пируэты выделывают новички. Лучше всего, если поможет напарник.

Не спешите сразу же становиться на электрическое моноколесо и начинать движение. Постарайтесь вначале к нему привыкнуть - потратьте на это не менее десяти минут. Механизм включается верхней кнопкой, одна из ног ставится на подножку (левая или правая - кому как удобнее), страховочным ремнем колесо следует придерживать.

Подготовительный этап

Слегка наклонив колесо внутрь (к себе), чуть согнутой ногой на подножке легко катаем колесо назад-вперед. Уницикл симметричен - нет ни задней, ни передней части, так что становиться на него можно и "задом наперед". Но направлять следует согласно стрелке на шине колеса, указывающей, куда оно будет вращаться.

Цены в интернет-магазинах:

		ALL-BIKES.RU	21 450 Р
		compyou.ru	7 410 Р
		Futuland	410 Р

Продолжаем - отталкиваемся и делаем небольшие шаги-подскоки. То есть вторую ногу на подножку пока не ставим. Выделите на это упражнение около четверти часа. Затем позовите помощника, опираясь на плечо или руку которого, попробуйте оттолкнуться от земли и встать на подножку обеими ногами. Не забывайте держаться другой рукой за ремешок.

Главный момент - понять, каким образом происходит движение. Тут все просто. Вы смещениями корпуса попеременно подаете центр тяжести собственного тела то вперед, то назад. При этом моноколесо получает команду соответственно либо двигаться, либо уменьшить скорость и остановиться.

Все получится!

Освоение уницикла ведется интуитивно, особых трудностей здесь возникнуть не должно. Главное - почувствовать механизм, а техника нарабатывается довольно скоро. Вскоре вы сможете ехать, стоя на подножке обеими ногами. Но лучше пусть вначале друг держит вас за руку.

Стоит отправиться в "самостоятельное плавание", тут же возможна потеря равновесия и приходится делать соскок с подножек. Постарайтесь уберечь ваш уницикл от слишком частых ударов об асфальт.

Самостоятельное освоение колеса заключается в повторении без поддержки всех освоенных элементов - заскока, балансирования на небольшой скорости, остановки и соскока. Научившись балансировать, дополнительные маленькие колесики обычно снимают. Для безопасности лучше вооружиться защитным шлемом, наколенниками и налокотниками.

Вы уже не новичок

На этапе оттачивания мастерства растет скорость и улучшается маневрирование. Самые продвинутые пытаются "баловаться" различными трюками. Но это занятие чревато травмами, так что не теряйте благоразумия.

Принцип освоения сохраняется и для двухколесных моделей. Некоторым обучиться на них кататься легче, чем на одноколесных. При соблюдении простейших норм безопасности кататься на моноколесе - увлекательное и вполне безопасное занятие, способное доставить море удовольствия.

В среднем процесс обучения требует четырех-шести часов времени, после чего новичок если и не переходит в асы, то уже свободно владеет колесом и может кататься в любом направлении и практически по любой поверхности. Успехов всем!

Рассказать друзьям

Моноколесо – это компактный одноместный электрический самоходный транспорт, предназначенный для перемещения человека массой тела до 120 кг. Также его называют электроколесом и моноциклом. Данный вид транспорта относится к развлекательному. Внешне он напоминает небольшое узкое колесо с боковыми опорами для постановки ног. Чтобы перемещаться на моноколесе, необходимо обладать чувством равновесия, которое можно сравнить с ездой на велосипеде. Моноцикл, в отличие от прочего современного развлекательного электротранспорта, способен ездить не только по асфальту, но и по траве, уплотненной грунтовой дороге, неглубоком песке и снегу.

Как устроено моноколесо

Составными частями моноколеса являются:

Пневматическое колесо.
Аккумулятор.
Двигатель.
Датчики.
Плата управления.

Моноцикл внешне напоминает обычное небольшое колесо, которое частично скрыто в компактном пластиковом корпусе. Наверху находится рукоятка для удобного ношения. Под корпусом имеется гнездо для зарядки, от обычной розетки, и кнопки управления. При использовании моноколесо укладывается на дорожное покрытие, после чего откидываются подножки. Боковые части корпуса имеют мягкие вставки для предотвращения натирания ног при движении.

Движущей основой конструкции является колесо, состоящее из шины и обода со спицами. Оно накачивается воздухом обычным насосом до давления около 2,5 атмосферы. Также внутри спрятана аккумуляторная батарея. Она закрыта герметичным боксом, поэтому изолирована от влажной среды.

В корпусе спрятан специфический электрический двигатель, который получает питание от батареи, обеспечивая вращение колеса. В моноколесе реализована свежая идея передачи вращательного движения. Непосредственно в самом колесе спрятаны электромагнитные катушки, а на ступице закреплены постоянные магниты. В результате само колесо является частью двигателя, которая вынуждена вращаться в результате образования отталкивающего воздействия.

Также для обеспечения плавной работы данного механизма применяется электронное управление, которое анализирует положение моноцикла путем снятия данных из датчиков.

Применяемая в комплекте батарея в зависимости от модели рассчитана до 2000 зарядных циклов. Продолжительность зарядки обычно составляет от 1-1,5 часов. Иногда в корпус установлено дополнительное оборудование, которое генерирует электрический заряд и пополняет запас батареи, если моноколесо скатывается с горки.

Стандартная скорость для моноцикла составляет 25 км/ч. Все зависит от мощности двигателя. Также аппараты отличаются по емкости аккумулятора. Устройство высшего ценового сегмента имеет запас хода на одном заряде до 65 км. Этого будет достаточно для развлекательных поездок на протяжении нескольких дней.

Как управлять

Управление моноколесом несложное, поэтому при умении держать равновесие, этому можно обучиться буквально через несколько минут. Довольно быстро появляются рефлексы, в результате чего управление осуществляется на автоматизме. Встав на колесо, и наклонив тело вперед, будет осуществляться движение. Чем сильнее наклон, тем выше скорость. Чтобы остановиться, необходимо отклониться назад. Устройство обладает плавными тормозами, поэтому при остановке особых рывков не ощущается. Передача сигналов на электромотор, насчет скорости и направления вращения, осуществляется благодаря наличию гироскопических датчиков. Если отклониться назад, то моноколесо поедет в обратную сторону.

Чтобы осуществить поворот необходимо при движении наклонить тело в требуемую сторону. Это можно сделать надавив основной массой на левую или правую ногу в зависимости от того куда нужно свернуть.

Учебные модели

Помимо стандартных моноциклов выпускается и особая модификация с двумя колесами. Они располагаются близко друг к другу, что увеличивает площадь контакта с дорожным полотном. Благодаря этому удерживать равновесие гораздо легче. Такие моноколеса обычно выбирают в тех случаях, если нет опыта удержания равновесия даже при езде на велосипеде. Данные устройства пользуются меньшей популярностью в связи с тем, что они гораздо тяжелее, поскольку в их конструкции используется больше деталей. Стоит также отметить, что двойные моноциклы обладают меньшей устойчивостью при движении на сложном покрытии, к примеру, на неровностях и продольном перемещении по уклону.

Комплектация моноцикла

Стандартный комплект поставки моноколеса включает дополнительное оборудование, такое как шланг для накачки шины и зарядное устройство. Также моноцикл может комплектоваться тренировочными ремнями для удержания равновесия. Более дорогие аппараты могут иметь даже запасной аккумулятор, съемные фонари для подсветки при езде ночью и подставку для вертикальной установки колеса для хранения. Рюкзак для удобного переноса обычно идет в комплекте только с дорогими моделями.

Разновидности по типу привода

Моноколесо может иметь прямой привод или через редуктор. Каждая из этих конструкций имеет свои преимущества и недостатки, поэтому при покупке стоит ориентироваться в данном вопросе. Если рассматривать особенности эксплуатации моноколеса с прямым приводом, то можно отметить низкий уровень шума и вибрации в связи с отсутствием дополнительных трущихся деталей, которые применяются в редукторах. При этом наблюдается минимальная потеря энергии на ровных дистанциях, что увеличивает запас хода. Также подобное оборудование имеет хорошую динамику. Она быстро разгоняется и тормозит. Естественно, чем меньше деталей, тем меньше вероятность поломки, поэтому такой вариант пользуется спросом.

Электроколесо с редуктором дольше разгоняется, но повышает крутящий момент двигателя. Подобные установки дальше могут двигаться накатом, поскольку к естественному прокручиванию колеса добавляется инерция от вращения самого редуктора. В таких аппаратах устанавливается более компактный двигатель, поскольку редуктор применяется как усилитель выдаваемой мощности.

Хотя варианты с редуктором имеют меньше достоинств, в сравнении с прямым приводом, но и они пользуются популярностью, поскольку хороши при эксплуатации в тяжелых условиях. Если приходится передвигаться по плохому дорожному покрытию или когда нужно периодически подниматься в гору, то устройство с редуктором меньше потребляет заряда батареи в сравнении с прямой передачей. Таким образом, если нет возможности разогнаться на ровном асфальте, то стоит остановиться именно на редукторном моноцикле.

Технические различия между моделями

Сейчас на рынке предложен обширный ассортимент моноколес, поэтому сложно определиться с выбором. Если рассматривать моноциклы по скорости движения, то все имеющиеся модели можно разделить на три категории:

Медленные – до 14 км/ч.
Среднее – до 20 км/ч.
Быстрые – до 26 км/ч.

Естественно, что для движения на скоростном моноколесе требуется наличие опыта. Не стоит брать подобный электротранспорт для ребенка, поскольку это сопровождается повышенной опасностью. Моноколесо часто используется для выполнения различных сложных трюков, таких как маневры между препятствиями и даже прыжки. Если планируете подобное, то стоит отдать предпочтение скоростным мощным устройством, поскольку они позволяют быстро разогнаться для трюка. Для детей лучше приобретать медленные модели с диапазоном скорости 12-14 км/ч.

Судить о скорости и тяговой силе моноколеса можно по мощности двигателя. У аппаратов высшего ценового сегмента она доходит до уровня 2 кВт. Также моноциклы различаются между собой по диаметру колес. Чем они выше, тем лучше проходимость на пересеченной местности. Сейчас выпускаются моноциклы диаметром от 12 до 16 дюймов. Устройства на 12 дюймов отличаются меньшим весом и ценой, поэтому пользуются большим спросом. Они хорошо подходят для ровного асфальта, тротуарной плитки и бетона. Если планируется ездить в парке по грунтовой дороге и травяным лужайкам, то стоит отдать предпочтение моноциклам с большим колесом. Обычно в них устанавливается более емкие батареи, поэтому запас хода увеличен, в сравнении с маленькими моноколесами.

Стоит понимать, что моноцикл - это все-таки экстремальный вид транспорта, поэтому его нельзя доверять детям младше 14 лет. Перед выездом стоит позаботиться об экипировке. Желательно надеть налокотники, наколенники и шлем. Используемая при катании обувь должна быть удобной. Чтобы не пришлось нести моноколесо обратно домой на руках, стоит предварительно заряжать батарею. Нужно учитывать, что запас хода батареи зависит от температуры окружающей среды. Если она ниже 20 градусов, то продолжительность переезда снижается на 10%, от заявленной производителем информации. Несложно догадаться, что весной и осенью когда температура едва выше нуля, заряд будет заканчиваться в разы быстрее, чем летом.

Не стоит ездить на скользкой или мокрой дороге. Это связано с отсутствием шипованной резины на колесе. В результате ухода в занос удержать равновесие будет сложно. Что касается поддержания чистоты моноколеса, то его запрещено мыть мойкой высокого давления, которая применяется для чистки автомобилей.

На что обратить внимание при покупке

Покупая моноколесо, следует ориентироваться по высоте колеса, а также скорости и запасе хода. Чем эти показатели выше, тем лучше, но нужно отталкиваться и от цены. Самые лучшие модели стоят соответственно, поэтому не каждому по карману.

Корпус моноколеса всегда изготовляется из пластика. Если на изделии написано карбон, то это говорит лишь об окраске, а не материале. Делая покупку, стоит поинтересоваться о сроке гарантии, поскольку проведение ремонта моноцикла обходится довольно дорого. При отсутствии опыта катания не стоит покупать модели светлых цветов, поскольку на них хорошо просматриваются царапины, которые неизбежно появятся при обучении.

Понравилась статья? Поделитесь ей

Распечатать статью