Моноколесо характеристики: описание, характеристики, плюсы и минусы, стоимость

Что такое моноколесо характеристики и устройство — Про моноколесо

Новейшие разработки и современные технологии позволяют получать все больше необычных и интересных видов транспортных средств.

Сейчас многие люди интересуются, что такое моноколесо и как им пользоваться.

Что это?

Это компактное одноместное электрическое транспортное средство, предназначенное для перемещения пользователя весом до 120 кг. Его также называют моноциклом и электроколесом. Аппарат выглядит как небольшое колесо с подставками для ног по бокам. Для перемещения на нем необходимо владеть равновесием своего тела, примерно как при езде на велосипеде. Моноколесо, в отличие от других видов развлекательного электротранспорта, способно ездить не только по асфальту, но и по грунту, траве, неглубокому снегу и песчаной поверхности.

Моноколесо

Покупатели интересуются, моноколесо, что это такое, какова его конструкция. Устройство представляет собой узкое колесо Ø 30-45 см, расположенное в корпусе из прочного пластика. С боков размещены складные подножки, а в верхней части — ручка для переноски и панель, при помощи которой управляют транспортом и получают информацию об уровне заряда батареи. Здесь также расположено гнездо для подзарядки аккумуляторной батареи.

Изучая, как устроено моноколесо, следует выделить расположенные по бокам складные подножки, аккумуляторную батарею, размещенную под обшивкой устройства. Наиболее часто в моноколесе применяют аккумуляторные батареи фирмы Sony, Panasonic и Samsung.

Электродвигатель, расположенный внутри колеса, применяют мощностью 250-800 Вт, здесь же расположены регуляторы баланса, помогающие пользователю сохранять равновесие.

Из дополнительного оснащения моноколеса можно выделить наличие фар и сигнала, а также съемных дополнительных колес меньшего диаметра, предназначенных для обучения.

Устройство и принцип работы

Оригинальное устройство моноколеса заключается во взаимодействии магнитов, закрепленных на ободе с электромагнитами, расположенными внутри колеса. При изменении положения колеса, компьютер дает соответствующую команду и подается электропитание на электромагниты. Полученное поле воздействует на магниты, установленные на ободе.

Схема моноколеса

Как работает моноколесо, двигаясь вперед или назад, зависит от положения магнитов. Изменения заряда магнитов зависит от команд компьютера, который получает информацию с гироскопа, который играет важную роль в сохранении равновесия. При наклоне гироскоп передает сигнал компьютеру, который, проанализировав ее, тут же выдает команду, и устройство, двигаясь вперед, набирает нужную скорость.

Управляют моноколесом почти так же, как и гироскутером. Учитывая, что у гироскутера 2 колеса, которые ограничивают стабилизацию 1 плоскостью, в моноколесе равновесие приходится удерживать самому пользователю. Поэтому нужно знать, как управлять моноколесом, как совершать различные маневры.

Как управлять моноколесом

Повороты совершают не так, как гироскутером, подтормаживая 1 колесом, а наклонами тела, что конструктивно намного проще. Обучиться управлению просто, это займет не более 30 минут. Чтобы быстро освоить данное устройство, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

• Изучить руководство по эксплуатации.
• Включить питание, предварительно опустив подножки и придерживая устройство 1 рукой.
• Пробуют моноколесо в движении, вперед и назад. Для этого вначале встают на подножку 1 ногой.
• Становятся на подножки 2 ногами и пробуют производить управление колесом на 1 месте, до тех пор, пока удачные попытки не будут стабильными.
• Начинают движение на небольшое расстояние, с остановками, поворотами и изменением скорости.
• Перед тем как совершить поворот, необходимо обязательно снизить скорость.

Стоит ли покупать?

При покупке моноколеса необходимо учитывать его высоту, скорость, принцип работы и запас хода. Чем выше показатели, тем лучше устройство.

Стоит учитывать, что корпус устройства изготовлен из пластика, и даже если на моноколесе присутствует надпись carbon, то это говорит только о цвете. Покупая изделие, обязательно стоит уточнить гарантийный срок, а при отсутствии опыта езды на нем, рекомендуют приобретать устройства темных цветов, т.к. царапины, полученные во время обучения, не видны на темном фоне.

При выборе колеса стоит придерживаться следующих рекомендаций:

• При покупке колеса ориентируйтесь на двигатель. Чем он мощнее, тем выше скорость аппарата.
• Учитывайте вес устройства, т.к. его придется иногда переносить. Вес колеса находится в диапазоне от 8 до 22 кг.
• Чем больше емкость аккумуляторной батареи, тем больше запас хода. При емкости 110 Вт/ч запас хода составит до 10 км, при 240 Вт/ч — до 20 км.
• Прямая ручка для переноски устройства более удобна, чем изогнутая.
• Наличие дополнительных аксессуаров, таких как специальная ручка для транспортировки устройства, фара для освещения дорожного полотна в темное время суток, сигнал и пр.
• Цвет устройства. Начинающим рекомендуют колеса темного или серого цвета.

Подбирая колесо, необходимо учитывать вес пользователя: до 100 кг рекомендуют колесо 14-16 дюймов, свыше 100 кг — 18 дюймов.

Что такое моноколесо и особенности устройства

Моноколесо и его родственники?

 

Моноколесо – это в первую очередь современный персональный мобильный транспорт. Тот, кто собирается освоить этот вид транспорта, безусловно, человек,  тонко чувствующий равновесие в движении, умеющий получать удовольствие от жизни, склонный к некоторому риску, увлеченный, спортивный, с активным образом жизни.

Моноколесо – это высокотехнологичное, наукоемкое техническое средство для передвижения одного человека. И как большинство современных  технических устройств оно сочетает в себе впечатляющую простоту дизайна и конструкции с богатой научно-технической историей эволюции. Эволюции колеса в моноколесо.

Сегодня легко увидеть конструкцию на фото моноколеса, выставленных на интернет-страницах  магазинов и производителей. Также можно получить некоторое представление, если посмотреть видео моноколес, выложенные в сети. И, конечно же, лучше, чем фото моноколеса – его тест-драйв, когда  устройство можно ощутить в руках. Однако увидеть внутреннее устройство вряд ли получится, так как моноколесо – это цельный, практически неразборный в условиях эксплуатации агрегат.

Конструктивно моноколесо представляет собой автотранспортное средство, основанное на электродвигателе, питающимся от аккумулятора. В этом смысле конструкция моноколеса имеет близких и дальних родственников, в зависимости от каждой из его частей.

 

Моноколесо и электродвигатель

 

Что же в моноколесе от электродвигателя? Все просто – это статор и ротор. Вот только в обычном электродвигателе вращающийся ротор находится внутри неподвижного статора. В моноколесе же статор с обмотками электромагнитов располагается на оси колеса, а вокруг него вращается ротор в виде обода с постоянными магнитами. Вращение обеспечивается путем синхронизированного включения электромагнитов статора таким образом, чтобы они притягивали постоянные магниты ротора-обода. А сила такого притяжения очень даже не малая, так как, например, порошковым магнитом на основе сплава магнико удалось поднять  предмет, превышающий массу магнита в 4450 раз, а созданный японцами магнит размером в один квадратный сантиметр способен притянуть 900 кг груза. А можете представить, сколько таких постоянных магнитов можно расположить на ободе колеса диаметром от 5 до 18 дюймов (1 дюйм – около 2,5 см). Кстати ближайшим родственником моноколеса в этом смысле является мотор-колесо для автомобиля, которое работает по тому же принципу и имеет необходимые составляющие, например датчик угла поворота ротора – датчик Холла.

 

Моноколесо и мобильные гаджеты

 

Но в отличие от мотор-колеса перед моноколесом стоит задача не просто двигаться, а двигаться с сохранением заданной ориентации в пространстве – вертикального расположения моноциклиста. Раньше аналогичную задачу приходилось решать для водных и воздушных транспортных средств – подводных лодок и самолетов. И решалась она при помощи гироскопа – устройства, сохраняющего свою первоначальную ориентацию в пространстве. Но решить аналогичную задачу в таком маленьком размере, как колесо для езды одного человека стало возможным только после появления МЭМС-датчиков (микроэлектромеханических систем), которые получили широкое распространение в смартфонах и планшетах.

Как же работает гироскоп в моноколесе? Как при ходьбе. Но в отличие от ходьбы при использовании моноцикла (еще одно название моноколеса) ноги человека не передвигаются, а стоят на специальных подножках (типа педалей), прикрепленных к корпусу из высокопрочного пластика, закрывающего ротор-обод и статор электродвигателя. При ходьбе, чтобы не упасть при наклоне вперед человек подставляет ногу. С моноколесом все изменяется. Когда человек наклониться вперед, то вес перенесется на переднюю часть стопы, подножка и статор колеса провернутся в направление наклона. Микропроцессорная система колеса с помощью гироскопа определяет величину и направление наклона и, принимая движение за падение, задает такое напряжение на электромагнитах, которое приводит к прокатыванию колеса в направление наклона, тем самым выравнивая положение статора и корпуса колеса, а вместе с ними и тела моноциклиста. Чем сильнее «падает» моноциклист, тем быстрее колесо «подхватывает» это падение. Если поддерживать режим «непрерывного падения», то колесо поедет в направлении наклона. Чем интенсивнее «падение»-наклон, тем быстрее колесо наберет скорость. Такой стиль передвижения характерен не только для моноколеса, но и его ближайших родственников – сигвея и гироскутера. Поэтому зачастую перед  принятием решения о покупке часто встает вопрос – моноколесо или гироскутер, или сигвей. Конечно же, моноколесо сравнительно дешево.

 

Моноколесо и компьютер

 

В процессе обучения езде на моноколесе по существу происходит синхронизация внутреннего гироскопа вестибулярного аппарата человека с гироскопом этого чудо агрегата. Такая синхронизация требует хорошего быстродействия и была бы невозможна без развития микропроцессорной и компьютерной техники. Именно поэтому управление колесом выполняет специальный бортовой компьютер. Но компьютер, скорее всего, является дальним родственником, так как не может выполнять главное назначение колеса – качение.  Однако присутствие в конструкции моноколеса компьютера позволяет также обеспечивать аудио сопровождение, даже проигрывание музыки, для чего в корпусе установлены колонки аудиосистемы. Кроме того компьютер в сочетании в беспроводным каналом связи может обеспечивать связь системы управления колесом с мобильным устройством моноциклиста и, в том числе, включение охранных систем.

 

Моноколесо и велосипед

 

И, наконец, от велосипеда и автомобиля в конструкцию моноколеса вошел обод с шиной и накачиваемой  воздухом резиновой камерой. Это позволяет при качении по небольшим неровностям дорожного покрытия амортизировать мелкие неровности и скачки.  Но, конечно же именно велосипед, вернее его одноколесный представитель – уницикл, является дальним предком моноколеса, по сути уницикла с электродвигателем.

 

Моноколесо и батарейка

 

Источник же энергии для моноколеса – это отдельная история, имеющая большее отношение к электродвигателю. В качестве источника энергии используется аккумуляторная батарея, которая может быть подзаряжена. Своей компактностью конструкция аккумуляторов в целом обязана  эволюции всех мобильных устройств, потребляющих электроэнергию, от электрофонарика до орбитальной космической станции.   Аккумулятор же моноколес от таких производителей как ips, kingsong, solowheel, gotway, hoverbot обеспечивает с одной 1,5-2 часовой зарядки от 5 до 50 км непрерывной езды со скоростью до 30 км/час.  

 

Технические и потребительские характеристики моноколеса

 

Что важно в конструкции моноколеса для моноциклиста? Основные характеристики определяют не только удобство эксплуатации, но и, конечно же, возможность моноколесо купить дешево.

Диаметр шины моноколеса задает в целом высоту всего устройства. А высота определяет точку касания боковых подкладок с боковой частью голени человека. Высоту голени можно сопоставить с ростом, соответственно весом и возрастом моноциклиста.

Ширина моноколеса определяет легкость маневрирования.

Указанные габариты в целом определяют вес колеса. Вес колеса важен с точки зрения его переноски в руках за специальную рукоятку.

Развиваемая скорость – с одной стороны определяет время на переезд из точки А в точку Б, а с другой стороны характеризует и быстродействие системы управления колеса. Можно предположить, что научиться ездить на высокоскоростном колесе будет легче. Но это совершенно не означает, что следует разгоняться до максимальной скорости. Как известно, тише едешь  — дальше будешь. Кроме того тормозная система традиционного типа у моноколес отсутствует. Торможение осуществляется наклоном моноциклиста назад. Но при наклоне назад выше предельного колесо начнет выполнять реверс и также поедет назад. Кроме того маневрирование на большой скорости требует определенной сноровки.  Поэтому изготовители предусматривают  защиту от запредельного разгона – поднятие подставок под ноги, что делает езду крайне неудобной, или выключение колеса.

Грузоподъемность колеса  тесно связана с габаритами, следовательно, зависит от веса моноциклиста. Колеса большего размера имеют большую грузоподъемность.

Пробег с одной зарядки аккумулятора  опять же будет связан с габаритом колеса. Ведь в корпус большего размера войдет и аккумулятор большего размера и, соответственно, большей емкости.

Время на полную подзарядку аккумулятора моноколеса характеристика не критичная, но все же, чем меньше, тем лучше. Впрочем, оно также зависит и от емкости аккумулятора.

А в целом указанные свойства зависят от технических характеристик:

• емкость аккумулятора, Вт*час (Wh), так при емкости от 88 до 110 Вт*час вы проедете около 8-10 километров до разрядки, но уже при 240 Вт*час и более будете катать 2-3 часа более 20 километров;
• мощность колеса, как электродвигателя, здесь рекомендуемое значение от 800 Вт.

 

Очевидно, для того, чтобы выбрать лучшие моноколеса в магазине следует подробнее изучить опыт их использования, сравнить характеристики и стоимость. Окончательное решение здесь не должно быть скороспелым. Будьте внимательны при покупке, не торопитесь, выбирайте и катайтесь на здоровье! 

Как работает моноколесо?

ТЕХНОЛОГИЯ — Транспорт

Задумывались ли вы когда-нибудь.

..

• Что такое моноколесо?
• Как работают моноколеса?
• Из каких частей состоит моноколесо?

Метки:

См. все метки

• Технология,
• Изобретение,
• Транспорт,
• Автомобиль,
Автобус
• ,
• Скутер,
• Велосипед,
• Мотоцикл,
• Уницикл,
• Моноколесо,
• Педаль,
• Двигатель,
• Рама,
• Тормоз,
• Ролик,
• Песчанка,
• Водитель,
• Весы,
• Автомобиль

Сегодняшнее чудо дня было вдохновлено Кэмероном. Cameron Wonders , “ Что такое моноколесо/моноцикл и как он работает? ”Спасибо, что ДУМАЕТЕ вместе с нами, Кэмерон!

Вероятно, вы уже ездили на машине. Возможно, вы даже ездили в школу на автобусе. Многие дети любят кататься на самокатах или велосипедах. Вы любитель острых ощущений? Если да, то, возможно, вы даже ездили на заднем сиденье мотоцикла! Но вы когда-нибудь ездили на машине только с одним колесом?

Нет, мы не говорим о моноцикле. Возможно, вы видели эти одноколесные велосипеды в цирке. Вместо этого сегодняшнее чудо дня посвящено моноколесу! Этот метод передвижения также использует одно большое колесо. Вместо того, чтобы ехать сверху, как на одноколесном велосипеде, всадник сидит внутри, а иногда и рядом с колесом.

Похоже ли моноколесо на будущее? Многие могут так подумать. Однако на самом деле моноколесо существует уже довольно давно. Первые моноколеса появились на дорогах еще в 1869 году..

Первые водители моноколес приводили транспортные средства в движение с помощью педалей. Однако это не заставило себя долго ждать. В моноколесах 20-го века использовались двигатели, и с тех пор транспортное средство продолжало развиваться. Сегодня вы найдете различные модели, которые могут двигаться с разной скоростью.

Но как именно работает моноколесо? Как всадник удерживает его в вертикальном положении? А еще лучше, как всаднику не крутиться внутри колеса?

Первое, что вы должны знать о моноколесе, это то, что оно имеет две круглые рамы. Они называются внешними и внутренними рамами. Это внешняя рама, которая на самом деле движется по земле. Внутренняя рама удерживает источник питания и драйвер.

Внутренняя и внешняя рама соединены набором роликов. Эти маленькие колеса позволяют внутренней раме оставаться в вертикальном положении, когда внешняя рама катится вокруг нее. Вот почему водитель не крутится внутри колеса. Внешняя рама вращается, а вес водителя удерживает внутреннюю раму на месте.

Конечно, ни одно моноколесо не обходится без хорошего комплекта тормозов. Тормоза позволяют водителю замедлять и останавливать моноколесо, как и в любом другом транспортном средстве. Важно, чтобы тормоза устанавливал специалист. Плохие тормоза на моноколесе могут привести к блокировке внутренней и внешней рам. Если это произойдет, драйвер будет вращаться вместе с внешней рамой. Водители моноколес называют это «песчанкой».

Моноколесо остается в вертикальном положении, как велосипед или мотоцикл. Водитель переносит свой вес, чтобы удерживать автомобиль в равновесии. Водитель должен наклоняться в том направлении, в котором он хочет ехать, но не слишком далеко! Как и при езде на велосипеде, слишком большой наклон моноколеса может привести к его опрокидыванию.

Хотели бы вы прокатиться на моноколесе? Это, безусловно, уникальный автомобиль и не для всех. Многие из них вы не найдете на рынке. Но вы точно сможете найти кадры моноколес в действии!

Common Core, Научные стандарты следующего поколения и Национальный совет по социальным исследованиям.

»> Стандарты: CCRA.R.4, CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.10, CCRA.SL.1, CCRA.W.2, CCRA .L.1, CCRA.L.2

Интересно, что дальше?

Не забудьте прочитать завтрашнее Чудо дня!

Попробуйте

Найдите взрослого друга или члена семьи, который может помочь вам с этими заданиями:

• Представьте, что вас попросили спроектировать автомобиль будущего. У него будет одно колесо? Два? Три? Как он будет двигаться? Где будет сидеть шофер — или будет ли шофер вообще? Нарисуйте свой будущий автомобиль и напишите небольшой абзац, объясняющий, как он работает.
• Узнайте больше о том, как работает двигатель. Затем подведите итог тому, что вы узнали, для друга или члена семьи. Из каких частей состоит двигатель? Каковы другие наиболее важные факты? Можешь нарисовать схему?
• Идея балансировки моноколеса звучит пугающе? Балансировать может быть сложно! Попробуйте некоторые из этих действий, чтобы улучшить свой баланс. Были ли какие-то из них более сложными, чем другие? Обсудите с другом или членом семьи. Тогда продолжайте тренироваться! Балансировка — это навык, который можно улучшить со временем и практикой.

Wonder Sources

• https://auto.howstuffworks.com/monowheel2.htm (по состоянию на 16 сентября 2019 г.)
• https://makezine.com/2015/06/24/inside-the-monowheel- Изготовить-эту-веселую-и-уникальную-катание на обруче/ (по состоянию на 16 сентября 2019 г.))

Получили?

Проверьте свои знания

Wonder Words

• искатель острых ощущений
• диапазон
• кадров
• транспортное средство
• питание
• вертикальный
• различные
• устанавливает
• сбалансированный

Примите участие в конкурсе Wonder Word

Оцените это чудо

Поделись этим чудом

×

ПОЛУЧАЙТЕ СВОЕ ЧУДО ЕЖЕДНЕВНО

Подпишитесь на Wonderopolis и получайте Wonder of the Day® по электронной почте или SMS

Присоединяйтесь к Buzz

Не пропустите наши специальные предложения, подарки и акции. Узнай первым!

Поделитесь со всем миром

Расскажите всем о Вандополисе и его чудесах.

Поделиться Wonderopolis

Wonderopolis Widget

Хотите делиться информацией о Wonderopolis® каждый день? Хотите добавить немного чуда на свой сайт? Помогите распространить чудо семейного обучения вместе.

Добавить виджет

Ты понял!

Продолжить

Не совсем так!

Попробуйте еще раз

История моноколеса

16 июня 2016 г., 13:00 по восточноевропейскому времени

Чтение: 4 мин. . Этот появился в моей ленте на Facebook на этой неделе и заставил меня узнать больше об этих необычных машинах.

Моноколесо 1935 года

Просмотр этого фильма заставил меня задуматься о том, как эти штуки работают: как они управляются? Что удерживает водителя от вращения внутри колеса во время ускорения или торможения? Безопасны ли они? И почему, черт возьми, мы все не ездим на моноколесах?

Рулевое управление

Поскольку скорость и направление движения контролируются одним колесом, в центре которого сидит водитель, управлять этими стимпанковскими приспособлениями не так-то просто. На протяжении многих лет в различных проектах использовались разные методы.

Одноколесный велосипед Хемминга

Наклон

Наклон — это понятие, понятное мотоциклистам. Однако в моноколесе гонщик должен наклониться в предполагаемом направлении движения, чтобы повернуть, а затем сосредоточить свой вес, когда колесо поворачивается над пилотом и под ним. Ранние версии с педальным приводом были машинами только для наклона, которым помогало некоторое умелое перетаскивание ног для облегчения управления. При движении со скоростью, немного превышающей скорость ходьбы, волочение ноги по земле приведет к наклону колеса в противоположную сторону. Перетаскивание другой ноги вернет ее в вертикальное положение. Думайте об этом так же, как если бы вы управляли своим мотоциклом, за исключением того, что волочит ноги.

В последующих версиях моноколес использовались механические средства управления углом наклона. При использовании руля или рулевого колеса управляющие входы раскачивают пассажиров моноколеса из стороны в сторону вдоль горизонтальной оси, заставляя колесо наклоняться в направлении ввода. Этот клип 1930-х годов хорошо объясняет один из подходов к тому, как это было достигнуто в моноколесе, получившем название «Dynoshpere».

The Dynosphere

Другие варианты моноколес использовали аэродинамическое хвостовое оперение, чтобы улучшить устойчивость и управляемость этих хитрых машин. Хотя этот метод был бы бесполезен на низких скоростях, как только воздух начал двигаться над поверхностью, он фактически начал бы функционировать как вертикальный стабилизатор и руль направления, как в самолете.

 

Герблинг

После того, как я обдумал, как можно управлять одной из этих вещей, я начал задумываться об их стабильности. При просмотре различных видеороликов с моноколесами в действии видно, что все они демонстрируют общую проблему устойчивости вокруг горизонтальной оси, когда пассажиры моноколеса качаются вперед и назад внутри вращающегося колеса, когда оно катится. Это явление, как оказалось, было достаточно обычным для моноколес, поэтому его назвали «герблингом». Это было основано на том, что происходит с энергичными песчанками, которые заставляют свое колесо для упражнений вращаться достаточно быстро, чтобы перевернуться внутри него.

Водители моноколес сталкиваются с теми же физическими рисками, что и песчанки в колесе. При резком ускорении хомяк может начать вращаться внутри колеса вперед, а резкая остановка может привести к тому, что всадник кувыркнется внутри колеса назад. Если наездник полностью зафиксировал внутреннее устройство на внешнем колесе, весь беспорядок мог катиться вперед внутри колеса.

Это нежелательное вращение в основном контролируется гравитацией, которая удерживает центр масс на земле, но, как уже было сказано, поперечная сила может легко преодолеть действие гравитации. Использование гироскопов в более поздних конструкциях также помогло уменьшить дрожание, но присущие конструкции проблемы с ездой внутри колеса были и остаются чем-то менее чем безопасным.

 

Что может пойти не так?

Более современный изготовитель моноколес — высококлассный производитель нестандартных колес Терри Маклин.