Меню

Автор данного изобретения любит зимнюю езду на велосипеде, но поддерживать пальцы ног в тепле, было проблемой на протяжении многих лет. Педаль непрерывно удерживает давление на переднюю часть стопы и это препятствует циркуляции крови. В результате чего пальцы ног мерзнут быстрее, чем при ходьбе. Это еще более усугубляется для тех, кто страдает от болезни «Рейно», когда тело прерывает кровообращение в конечностях в ответ на воздействие холода.

Химические грелки громоздки, часто не помещаются в сапоги и перестают функционировать без кислорода для химической реакции.

Данное решение — это пара тонких виниловых прокладок, которые можно вставлять в любую обувь и подключать к батареям, чтобы доставлять тепло в течение нескольких часов.

Шаг 1: Обзор самоделки и дизайн

Процесс

Этот проект включает в себя прокладку нагревательных контуров из углеродного волокна между 2 слоями виниловой пленки и подключение каждого контура к 7,4 вольтовой батарее. Генерируемая температура падает с увеличением длины, поэтому оба контура соединены параллельно. В электронной схеме углеродное волокно должно сделать петлю, не пересекая себя, или другую петлю. Также можно добавить переключатель и вилку питания.

Выбор винила

Выбранный винил «Oracal 651» имеет прочный клей и рассчитан на несколько лет наружного использования.

Тепловая веревка из углеродного волокна

Углеродная тепловая веревка, вырабатывает во много раз больше тепла, чем необходимо для применения в этой грелке. К счастью, веревка представляет собой свободную ткань из 12 более мелких пучков волокон, что дает возможность еще больше растягивать материал и снижать нагрев до более подходящего уровня. Нагревательные контуры, состоящие из 3-х пучков, будут достигать пиковой температуры около 50 ° C при подключении непосредственно к 7,4 В аккумулятору, потребляя около 0,5 А. Поскольку тепловая петля имеет низкую тепловую массу, ноги будут вытягивать тепло из нее достаточно быстро, чтобы подушечкам пальцев ног не было горячо.

Срок службы батареи

Электрогрелка, потребляющая постоянные 0,5 А (без учета батареи, подверженной воздействию холода), может проработать более 4,5 часов на литий-ионной аккумуляторной батарее для велосипедов емкостью 2600 мА/ч или 2,5 часа на дроновой батарее LiPo емкостью 1500 мА/ч.

Шаг 2: Необходимые компоненты и материалы

углеродная тепловая веревка: 40 см
гибкий силиконовый провод сечением 1,7 мм.
виниловый лист «Oracal 651 30×30 см.
3-х мм термоусадочные трубки
зажимы типа «крокодил»
изолента / лейкопластырь
2 батарейки по 7,4 В
темная полиэфирная швейная нить
маркер

Дополнительные элементы в зависимости от выбора дизайна:

Разъемы питания (зависит от выбора батареи)
Кнопочные фонари x 2
Индикатор питания х 2
Многофункциональный контроллер питания х 2

Инструменты:

Паяльник и припой
Фен строительный

Шаг 3: Подготовка нагревательных петлей

Примечание:

Температура, которую достигают контуры нагрева, зависит от длины, количества жгутов и напряжения аккумулятора. Приведенные ниже указания не следует изменять без тестирования, чтобы определить, как изменения влияют на выработанное тепло и потребляемый ток.

Разделение скрутки веревки:

1. Отрезать кусок углеродного волокна длиной 39 см.
2. Сжать около 3-х см. от конца веревки, чтобы разделить скрутку.
3. Медленно потянуть одну нить, пока веревка не начнет собираться в узел.
4. Одной рукой аккуратно распустить пучок вниз, пока веревка не выпрямится.
5. Медленно потянуть отдельную нить вверх, пока она не выйдет из скрутки.
6. Повторить, пока все нити не будут разделены.

Изготовление нагревательных петель:

1. Отрезать 2 куска провода одинаковой длины.
Этот провод должен пройти от носка обуви до задней части под стелькой. Длина будет зависеть от обуви и батареи.
Автор крепит аккумулятор на багажнике. Таким образом от ботинок до багажника требуется 65 см.
2. Снять примерно 2,5 см изоляции с конца каждого провода.
3. Разложить 6 нитей веревки на 2 группы по 3.
4. Группы не должны пересекаться.
5. Выровнять 6 нитей с одного конца и зажать «крокодилом».
6. Плотно обернуть проволоку вокруг углеродного волокна. Обрезать лишнее волокно.
7. Отрезать кусочек термоусадочной трубки и покрыть стык небольшим перекрытием с каждой стороны.
8. Сдвинуть термоусадочную трубку вниз по проводу, на соединение и нагреть феном.
9. Повторить предыдущие шаги для другого конца углеродного волокна.

Шаг 4: Подготовка виниловых листов

1. Лист размером 30 на 30 см. нарезать на квадраты размером 10 на 15см.
2. Из 6 квадратов отрезать одну полосу.
3. Нарисовать контур стельки на листе бумаги и вырезать.
4. Использовать контур бумажной стельки, чтобы обвести верхнюю часть стельки на обратной стороне одного из виниловых прямоугольников.
5. Оставить 1 см зазор сверху.
6. Короткие концы винилового прямоугольника должны быть сверху и снизу.
7. Снять подложку с винила и отложить пока виниловый лист в сторону.
8. Вырезать стельку из материала одним куском.
9. Остановиться на расстоянии 2 см от стыка и отрезать горизонтально к началу реза.
10. Осторожно вернуть наружный отрезанный кусок обратно на виниловый лист, оставляя открытой только форму стельки.
11. Использовать маркер с тонким наконечником, чтобы обвести границу на виниле.

Шаг 5: Планирование разводки тепловых петель

Углеродная веревка очень легко изнашивается, поэтому ее не следует натягивать после нанесения клея. Для этого нужно сделать шаблон тепловых петель из другого материала. Шаблон петли на несколько см. короче, чем углеродное волокно, так как существуют электрические соединения. Если в наличии есть прозрачный винил, то можно расположить свой рисунок на бумаге, используя веревку и ленту. С цветным винилом требуется больше усилий, так как шаблон нужно использовать дважды.

Чтобы обеспечить тепловое покрытие на стельке в районе мизинца, тепловая петля должна быть ниже примерно на 11 см вниз от вершины стельки.

Тепловая петля

За исключением начала и конца петли, части проводки не должны касаться друг друга.

Прозрачный винил

1. Расположить верхнюю часть выреза стельки на листе бумаги.
2. Вырезать след, соблюдая границу.
3. Приклеить лист бумаги к рабочей поверхности, чтобы он не сдвигался.
4. Отрезать два куска нити длиной 37 см.
5. Нарисовать рисунок нагревательной петли, оставив около 1 см над границей в начале и в конце.

Цветной винил

1. Разрезать два кусочка полиэфирной швейной нити длиной 37 см.
2. Нарисовать рисунок нагревательной петли, оставив около 1 см над границей в начале и в конце.
3. Использовать маркер с тонким наконечником, чтобы проследить рисунок тепловой петли.
4. Удалить швейную нить.

Шаг 6: Присоединение нагревательных петель

Углеродная нить легко приходит в негодность, если её сначала приклеить, а затем попытаться оторвать.

1. Использовать кусок виниловой подложки, вырезанный в форме стельки, чтобы покрыть участки за пределами рабочей зоны.
2. Оставить около 1,25 см нити за пределами стельки, это позволит одеть термоусадочную муфту с нижней стороны стельки.
3. Сложить 3 нити волокна примерно параллельно друг другу. Это уменьшит толщину прокладки.
4. На конце петли оставить 1,25 см за пределами стельки, даже если придется немного урезать рисунок.
5. Снять оставшуюся часть виниловой подложки после того, как только вторая петля окажется на месте.

Шаг 7: Склеивание и монтаж стельки

Склеивание

1. Снять подложку с другого винилового прямоугольника.
2. Тщательно выровнять край с нижней частью грелки.
3. Медленно распределить верхний лист по направлению к верхней части грелки.
4. Тщательно сжать два листа вместе, прижимая вокруг тепловых петель и проводов.
5. Даже с цветным винилом можно увидеть контур маркера стельки через винил, чтобы правильно обрезать.
6. Необходимо держаться на расстоянии нескольких мм. от нагревательных контуров и проводов, чтобы прокладка оставалась герметичной.

Монтаж

1. Приклеить проводку к стельке с помощью лейкопластыря.
2. Подвернуть провода к задней части стельки и закрепить их по всей длине изолентой.

Шаг 8: Батареи и контроллер

аккумулятор

Каждая стелька питается от 7,4 В аккумуляторной батареи. Необходимы литиево — полимерные или литий-ионные батареи большей емкости. На AliExpress можно найти много подходящих батарей, некоторые даже включают в себя встроенный выходной сигнал с несколькими уровнями мощности.

Контроллер питания / Переключатель

Через AliExpress доступны несколько многофункциональных контроллеров с подогревом одежды, которые можно подключить в единую цепь с аккумулятором.

Контактный разъем

Присоединить штекерный разъем постоянного тока к колодке, который соответствует гнезду батареи. Общие размеры составляют 5,5 х 2,1 мм и 3,5 х 1,35 мм.

Источник

Источник: usamodelkina.ru

Добавить комментарий