CCAT bike blender 2015/es
La licuadora CCAT Bike Blender 2015 fue construida como un proyecto de clase por estudiantes de la clase de Ingeniería 305: Tecnología apropiada de Cal Poly Humboldt. Es un diseño mecánico intercambiable que se puede montar en muchas bicicletas diferentes, en lugar de estar sujeta permanentemente a una bicicleta fija. Esta licuadora de bicicleta funciona utilizando la rotación de la rueda trasera de la bicicleta para hacer girar un eje vertical que hace girar las cuchillas de la licuadora. Funciona muy bien para hacer batidos y es relativamente simple de construir.
Contenido
Fondo
Los estudiantes Bryce Goldstein Goldstein y Carley Bramhill diseñaron y construyeron una licuadora impulsada por una bicicleta para ser utilizada y exhibida en CCAT , ubicada en Cal Poly Humboldt en Arcata, California, Estados Unidos de América. El proyecto es parte de la clase ENGR 305: Tecnología apropiada de Lonny Grafman en el semestre de primavera de 2015 (enero - mayo). La licuadora de bicicleta original de CCAT fue construida en 1997 por el consultor Bart Orlando y la estudiante Saramie Williams, y se utilizó en CCAT y eventos de todo el campus. [1] Desafortunadamente, este ícono de la tecnología apropiada se ha roto y se ha perdido desde entonces. CCAT quisiera tener otra licuadora de bicicleta construida para demostrar el uso de la energía del pedal.
Planteamiento del problema
El objetivo de este proyecto es diseñar una licuadora impulsada por una bicicleta, que se exhibirá y utilizará en el Campus Center for Appropriate Technology ( CCAT ), en Cal Poly Humboldt en Arcata, California, EE. UU. Esta iteración tendrá un diseño mecánico, trasladando el impulso generado al pedalear la bicicleta directamente al funcionamiento de la licuadora. La intención es mantener el diseño lo más simple posible, para mejorar la eficiencia, así como garantizar que cualquier mantenimiento futuro pueda ser realizado por cualquier adulto, con o sin experiencia mecánica.
Criterios de evaluación del proyecto
Los siguientes criterios se utilizarán para evaluar los posibles diseños y elegir el más adecuado para este proyecto. Estos criterios se eligieron en función de las sugerencias de nuestro contacto de CCAT en este proyecto, Julian Quick, así como de Bart Orlando, quien amablemente colabora como asesor externo. La escala (1-10) representa el peso de la consideración (de menor a mayor) para cada uno de los criterios enumerados.
| Criterios | Restricciones | Peso (1-10) |
|---|---|---|
| Funcionalidad y estabilidad | Al pedalear, la licuadora debe permanecer firmemente en su lugar, mientras licúa fruta y hielo en un tiempo razonable. | 10 |
| Seguridad | Debe ser seguro para operar, incluidas las secciones de licuadora y bicicleta. | 10 |
| Educación | Debe demostrar el uso de la potencia del pedal. | 9 |
| Facilidad de uso | Puede ser operado por una sola persona sin ayuda. | 9 |
| Mantenibilidad | Una persona con conocimientos mecánicos medios bajos debería poder realizar su mantenimiento y reparación. | 8 |
| Costo | Debe costar menos que el precio minorista para alternativas comerciales. | 6 |
| Reproducibilidad | El diseño debe ser relativamente simple, utilizando componentes fáciles de adquirir. | 6 |
| Estética | Debe verse lo suficientemente atractivo para exhibirlo. | 4 |
Revisión de literatura
Lo que sigue es una breve revisión de la literatura disponible y los recursos web pertinentes al CCAT Bike Blender 2015.
Conceptos básicos de Bike Blender
La energía de los pedales es una tecnología común en la mayor parte del mundo. Se utiliza para el transporte y, en algunos casos, para la generación de electricidad o el trabajo mecánico. [2] La energía de los pedales es útil porque las bicicletas están diseñadas para soportar una gran cantidad de peso y convertir la energía cinética de los seres humanos en energía mecánica de baja fricción. Según la literatura revisada por un equipo de proyecto anterior de licuadora de bicicletas, "un hombre adulto no entrenado puede mantener una salida de 71 vatios durante 60 a 120 segundos a 90 rpm" pedaleando. [3] Uno de los propósitos de una licuadora de bicicletas es reemplazar una licuadora normal que consume mucha energía por un método más sostenible para hacer batidos. Una licuadora impulsada por una bicicleta también se puede utilizar como una herramienta educativa, así como un electrodoméstico. Puede demostrar el uso de la energía de los pedales y también hacer que los niños se interesen por la vida saludable. [4] [5]
Preocupaciones sobre la licuadora de bicicletas
Para algunos, una batidora que funcione con una bicicleta puede parecer una idea absurda. ¿Por qué invertiríamos energía y recursos en un aparato que solo tiene una función? Estamos construyendo la batidora con bicicleta como una forma de demostrar los usos alternativos de las piezas de bicicleta y de la fuerza humana, en lugar de fabricar un producto que sería deseable para todo el mundo. Además, las batidoras eléctricas funcionan con electricidad de la red, que normalmente se genera a partir de fuentes no renovables como el carbón o el gas natural.
Tipos de batidoras de bicicleta
Existen varios tipos de batidoras para bicicletas. Cada una de ellas tiene sus ventajas y desventajas, como se describe a continuación.
Mecánico
Las batidoras mecánicas de bicicleta utilizan energía mecánica para hacer funcionar la batidora directamente, en lugar de hacer funcionar un motor. Las batidoras mecánicas de bicicleta suelen tener menos piezas y son más fáciles de mantener sin conocimientos avanzados.
Eléctrico
Las licuadoras eléctricas para bicicletas convierten la energía mecánica en energía eléctrica para hacer funcionar la licuadora.
Móvil
Nuestra bicicleta batidora es móvil, lo que significa que se puede utilizar como una bicicleta normal si se quita el soporte de la batidora. La bicicleta batidora móvil también se puede adaptar a muchas bicicletas diferentes y es relativamente fácil de transportar. Nuestro diseño utilizará algunas de las ideas y materiales presentados en el video "Construye tu propia bicicleta batidora" de Foodshare.net. [6]
Estacionario
Algunas batidoras de bicicleta son estacionarias, lo que significa que todo el sistema está construido sobre una bicicleta fija. Como la nuestra está pensada para exhibición y educación, en un principio decidimos que una bicicleta fija sería más fácil de construir y sería más resistente. Otra ventaja de la batidora de bicicleta fija es que podemos colocar una mesa o bandeja en la parte delantera del sistema para que el operador pueda colocar los materiales que se van a mezclar. Sin embargo, nuestros clientes decidieron que una batidora móvil se adaptaría mejor a sus necesidades, así que eso es lo que construimos.
Diseño de materiales interpretativos
El CCAT no solicitó ningún material interpretativo. Según otros proyectos del CCAT, podría ser beneficioso contar con un cartel que explique cómo operarlo de manera segura y por qué es relevante para la tecnología apropiada y el propósito del CCAT. [7]
Cronograma propuesto
Esta línea de tiempo fue pensada como una guía para que supiéramos en qué deberíamos estar trabajando en un momento determinado del semestre. También le permitió a nuestro cliente, CCAT, tener una idea de cómo planeábamos lograr los objetivos de nuestro proyecto dentro del tiempo permitido.
| Semana del semestre (fecha) | Tarea | Descripción |
|---|---|---|
| 1 (19 de enero de 2015) | Opciones de proyecto presentadas | Lonny nos contó sobre las opciones para proyectos. |
| 2 (26 de enero) | Selección de proyectos, formación de equipos | Elegimos la bicilicuadora y fuimos a CCAT para comenzar la investigación. |
| 3(2 de febrero) | Explorar opciones y sitio del proyecto | Fuimos a CCAT para ver sus piezas de bicicleta y hablar con los empleados sobre criterios y especificaciones. |
| 4 (9 de febrero) | Investigaciones adicionales | Fuimos a CCAT para probar el funcionamiento de las piezas de su bicicleta fija. También aprendimos dónde guardan sus herramientas y materiales. |
| 5 (16 de febrero) | Opciones de diseño de presentación al cliente | Presentamos a CCAT las opciones: "barra de batidos" estacionaria o licuadora de pedal portátil desmontable, y eligieron esta última. |
| 6 (23 de febrero) | Investiga sobre licuadoras móviles | Realice una investigación más exhaustiva, centrándose en la estabilidad y la facilidad de montaje en distintos modelos de bicicletas. Además, calcule los costos y el presupuesto. |
| 7 (2 de marzo) | Diseñar, reunir materiales | Haz planes y diseños. Ve de compras, pide cosas, continúa investigando. |
| 8 (9 de marzo) | Empezar a construir | Continúa adquiriendo piezas y empieza a armar cosas. |
| 9 (23 de marzo) | Construir y solucionar problemas | A estas alturas ya deberíamos haber empezado a juntar las piezas y tener una idea de lo que no funcionará. |
| 10 (30 de marzo) | Pruebas y resolución de problemas | Continúa construyendo, no te frustres. |
| 11 (6 de abril) | Diseño de materiales interpretativos | Hacer planes para señalización, instrucciones, etc. |
| 12 (13 de abril) | Varios trabajos | Ajustar el diseño de Blender, si es necesario, diseñar y obtener materiales para materiales interpretativos. |
| 13 (20 de abril) | Varios trabajos | Construyendo Blender, creando materiales interpretativos. |
| 14 (27 de abril) | Licuadora completa | En este momento, la licuadora debería estar terminada. Trabaje en materiales interpretativos. |
| 15 (4 de mayo) | Materiales interpretativos completos | Toques finales a la licuadora y materiales interpretativos. |
| 16 (11 de mayo) | Tener todo completo | Haz las cosas bonitas y presentables |
Costos
Este es nuestro presupuesto para el proyecto. Incluye los costos de los materiales según los precios que pagamos, el costo asumido si un miembro del equipo no hubiera tenido ya un material y algunos materiales que estaban disponibles gratuitamente en CCAT o en fuentes de desechos. CCAT tiene un presupuesto de $200 para nuestro proyecto, por lo que necesitábamos que el costo total fuera inferior a esta cantidad. Además, una versión comercial de este dispositivo se vende actualmente a $250. Por lo tanto, se determinó que el costo óptimo de producción para nuestra versión estaba muy por debajo de ese valor.
| Cantidad | Material | Fuente | Costo ($) | Total ($) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Licuadora | Tienda de segunda mano | 6.00 | 6.00 |
| 1 | Estante para guardar bicicletas | Minorista | 23.00 | 23.00 |
| 1 | Portabrocas | Venta al por menor / chatarra | 10.00 | 10.00 |
| 1 | Soporte para entrenador de bicicleta | eBay | 50,98 | 50,98 |
| clasificado | Tuercas/pernos/etc. | Ferretería | 10.00 | 10.00 |
| 1 | Tablero de madera de desecho | gratis | 0.00 | 0.00 |
| 1 | Rueda de patineta | gratis | 0.00 | 0.00 |
| Costo total | $99,98 | |||
Construcción
Construimos la bicicleta licuadora con los materiales enumerados anteriormente. La siguiente tabla muestra nuestros métodos de construcción.
Elige qué tipo de bicicleta batidora construir. CCAT tenía estas viejas bicicletas estáticas tiradas en el exterior en su montón de chatarra, que reconocimos como restos de proyectos anteriores. Al final no las usamos, ya que terminamos haciendo un diseño móvil. En su lugar, compramos un soporte para guardar bicicletas y un soporte para bicicletas de entrenamiento, que se puede colocar en una bicicleta de calle normal.
Opcional: Desmonta la base original de tu licuadora. Esto te ayudará a entender cómo funciona y podrás utilizar algunas de las piezas internas en la construcción de la nueva base.
Desmonte esta pieza desde el interior de la base de la licuadora. Un lado del soporte exterior se puede atornillar a la base de madera para mantener el eje de transmisión en su lugar, como se muestra en el siguiente paso.
Corte la tabla de madera para que encaje en el portabicicletas y luego corte un orificio redondo en la tabla de madera del tamaño de la rueda de la patineta. Este orificio debe ir ligeramente a la izquierda del medio, aproximadamente media pulgada. El nuestro se perforó en el centro, lo cual fue un error. La mitad de los soportes de metal del paso anterior se deben atornillar a la tabla de modo que quede centrada sobre este orificio. Luego, comience a ensamblar el eje de transmisión usando una varilla de metal, un portabrocas y un acoplamiento de licuadora y una pieza de acoplamiento rectangular (que se muestra en la imagen en la parte superior).
Ensamble el resto del eje de transmisión, con el portabrocas en un extremo y el acoplamiento de la licuadora en el otro extremo. En esta foto no está completamente ensamblado, ya que estábamos experimentando con la fijación de diferentes piezas cilíndricas al eje de transmisión. Se quita el cojinete central de la rueda de la patineta para poder colocar la varilla en el interior y que gire libremente. Luego, se pega la rueda en el orificio de la tabla.
Luego se atornilla la base de la jarra (usamos una base de acero) a la tabla. Debe estar centrada sobre el soporte y la rueda de modo que el eje de transmisión sobresalga por la parte superior, donde el acoplamiento de la licuadora se conecta a la pieza de acoplamiento rectangular, una pieza de metal suelta que debe guardarse en la bolsa de almacenamiento de piezas cuando no se usa. Luego se pega o atornilla la tabla al portabicicletas de modo que el eje de transmisión encaje a través de las barras.
El producto terminado, mostrado desde abajo. Debajo de la base de la licuadora se puede ver el portabrocas, que presiona contra la rueda de la bicicleta y hace girar el eje de transmisión de la licuadora cuando la rueda gira. La idea de usar un portabrocas la obtuvimos del video de Foodshare.net [6]
Operación
Coloque la rueda trasera de la bicicleta sobre el soporte del entrenador.
Fije el conjunto de soporte y base a la bicicleta con los tornillos que se encuentran en la bolsa etiquetada como "piezas de la licuadora para bicicletas". El eje de transmisión debe colocarse firmemente contra el lado izquierdo de la llanta.
Coloque esta pieza de acoplamiento en el orificio ubicado en la parte superior de la base y coloque la jarra de la licuadora encima.
Coloca los ingredientes en la jarra de la licuadora y vuelve a colocar la tapa. Ya puedes subirte a la bicicleta y comenzar a pedalear.
¡Disfruta tu batido!
Mantenimiento
La licuadora para bicicleta deberá almacenarse en un lugar donde no se oxide y donde todas las piezas se puedan mantener juntas y no se pierdan. Además, el componente de la jarra debe lavarse después de su uso para mantenerlo limpio e higiénico. Las piezas pequeñas, como los tornillos y la pieza de acoplamiento, son de especial importancia. Se encuentran en una bolsa de plástico con la etiqueta "Piezas de la licuadora para bicicleta". La pieza de acoplamiento podría perderse con especial facilidad si alguien la deja en la base de la licuadora mientras la transporta.
Programa de mantenimiento
No desarrollamos un cronograma regular de mantenimiento, ya que lo más probable es que este proyecto solo necesite mantenimiento cada vez que se utilice.
Conclusión
Resultados de las pruebas
¡Todo funciona! Con solo girar los pedales de la bicicleta de Carley una vez, las cuchillas de la licuadora giraban muy rápido y hacían mucho ruido. Carley la probó con una pequeña cantidad de hielo y logró triturarlo y preparar un buen batido. Recomendamos usar hielo triturado para futuros batidos para garantizar que no queden grumos y que no se ejerza demasiada presión sobre la licuadora.
Discusión
In the end, we created a very cool bike-powered blender that didn't cost very much money or take a lot of specialized experience or tools to construct. The hardest part was trying to find a cylindrical piece to transfer the rotation of the bike wheel to the rotating axis of the blender. The drill chuck worked very well for this purpose. Also, we tried to make our design a little bit different than all the previous bike blenders we found in our research, so we didn't have any specific instructions to rely on. This meant that the blender was sometimes hard to design, and because we used parts from scrap it could be difficult to replicate exactly.
Lessons learned
We learned a lot about bicycles and blenders. Neither of us had much experience with either thing, aside from the typical uses. When we took apart the blender we were fascinated by the inner workings. Also, we were surprised by how complicated it is to find pieces that would work for the project, as mentioned above.
Next steps
In the future, CCAT may wish to have interpretive materials to accompany the bike blender. A sheet describing instructions and maintenance would be especially beneficial. Hopefully CCAT will keep our emails in their files and will contact us if they need assistance with this. I also hope to see the bike blender used at future events!
Troubleshooting
| Problem | Solution |
|---|---|
| Pitcher does not attach to base | Use blender coupling piece. It is small and should be found stored with the other small parts (screws, etc.) in a bag. Don't lose this piece! We didn't attach it because we were advised that it would work better without being glued down. |
| How do I attach it to a bike? | See instructions. |
| Blades do not spin | Check to make sure drill chuck is firmly against bike tire. Also make sure the coupling piece is connecting the blades to the base. If those are in order, maybe there is something blocking the blades from spinning. |
| All else fails | Search the internet, or contact Bryce or Carley. |
Team
Spring 2015
- Bryce Goldstein
- Carley Bramhill
References
- ↑ Projects with Bart
- ↑ McCullagh, James C. "Pedal Power in Work, Leisure, and Transportation"
- ↑ Bike Rodeo bicycle blender
- ↑ Public Health Bike Blender
- ↑ Arizona 4-H and UnitedHealthcare Expand "Eat 4-Health" Partnership; Use "Pedal Power" to Help Youth Tackle Obesity and Encourage Healthy Lifestyles. Hospital Law Weekly. 3. 2014.
- ↑ Pedal Power Binder at CCAT
Other Useful Sources of Information
- Hazeltine and Bull, "Field Guide to Appropriate Technology" pp. 612-614
- Congdon, R.J. 1977. "Introduction to Appropriate Technology - Toward a Simpler Lifestyle." Rodale Press.
- Paul, Terrance D. "Cómo diseñar y construir un sistema de energía independiente" 1981, Best Energy Systems for Tomorrow, Inc.
- Grose, Thomas. 2009. Pedal Power. ASEE Prism. 18, núm. 8: 16.
- 2007. La licuadora de bicicleta significa un paseo rápido para tomar una bebida: 2.ª edición. The Nelson Mail. 15-14.