基本信息
- 项目名称：
- 脚踏式健身发电装置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 我们的装置是在原有健身设备的基础上增加一个底座，底座由小型发电机、蓄电池、齿轮组等三部分组成。经过机械齿轮结构把单方向的力转化为旋转力矩，通过齿轮带动内部小型直流发电机旋转发电，利用lm2596升降压芯片保证了稳定的电压的输出，并将电能储存在电池里。
- 详细介绍：
- 装置分为机械装置，稳压装置，应用装置。 机械装置：四周由三角架组成支架，两个自行车飞轮代替脚踏装置，两个棘轮机构(顺向可以传递动力，逆向会打滑)实现后轴的单方向旋转，利用四个对应链条使上下方向的力矩达到旋转的力矩完场电机的旋转是电机切割磁感线，使其发电。利用轴承连接各接点使其在支架上完成旋转。另外，前轴前有握手支架稳定人体重心，此支架为可调高度适应不同人群。考虑到脚踏结构向下为健身的方向，为使脚踏板的自行上升，利用汽车上的减震装置安放于脚踏板下。 稳压装置：人体发电时由于人运动速度的不同，所以导致电机的发电范围的不确定性，根据目前我们所做形式，我们利用稳压模块将不稳定的电压确定输出稳定的值。 升压模块： 输入电压：10-32V 输出电压：（1）连续可调（12-35V） （2）固定输出（12-35V之间 任意选择） 输出电流：10A(MAX) 输入电流：16A(MAX) （超过10A请加强散热） 降压模块: 输入：直流4V至40V (输入的电压必须比要输出的电压高1.5v以上)。 输出：直流 1.5V 至 35V 电压连续可调，高效率最大输出电流为3A。 应用装置：由蓄电池组成，可储存后再利用也可直接应用。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 随着现代生活观念的改变，健身日益成为人们空余时间的选择,看到人们在自行车式健身机和踏步机上挥汗如雨,那么多的体能就白白被浪费掉，若能将大家健身过程中消耗的机械能转化为电能，并将之储存利用，那将是一个低碳环保并且节约能源的做法。 我们在原有设备上增加一个底座，底座由小型发电机、蓄电池、齿轮组等三部分组成。经过机械齿轮结构把单方向的力转化为旋转力矩，通过齿轮带动内部小型直流发电机旋转发电，利用lm2596升降压模块保证了稳定的电压，并将电能储存在电池里。 本产品可以在家中使用，价钱与传统健身器械基本持平，但考虑到它的低碳环保理念，在同类健身器材中拥有相当大的优势和竞争力；也可以在大的健身房中使用，数量众多的“发电机”在一起所产生的电能不仅可以充电，还可以有照明等功用，使大家在健身房健身的同时践行节能、低碳、环保、健康的科学理念。
科学性、先进性
- 国内外现有产品没有对发电机、蓄电池、负载等设备的特性在理论上进行分析，因而对发电过程中各种变量的变化趋势无法准确掌握；而且为了达到输出电压的稳定，要求健身器材的使用者消耗的功率必须在一定的范围内，不能任意调节运动强度，因而不能广泛的适合各种人群；再者现在的健身发电产品造价太高，效率又太低。而我们这个作品仅仅在原有的健身器上加了几个设备，简单而且成本也较低。
获奖情况及鉴定结果
- 滨州学院自动化系机电大赛选拔入围
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 非专利技术转让
作品可展示的形式
- 实物产品、现场演示、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 作品优势： 结构简单，可行性高，仅仅是将以前空转的健身器材飞轮连接在发电机上。使其在转动的同时带动发电机旋转以切割磁感线产生电能与传统的健身机相比，具有较高的性价比。 运动时发出的电能既可以为手机、笔记本电脑等充电，也可以储存在蓄电池里待日后使用。 推广前景： 本产品可以在家中使用，价钱与传统健身器械基本持平，考虑到它的低碳节能理念，在同类健身器材中拥有相当大的优势和竞争力；也可以在大的健身房中使用，数量众多的“发电机”在一起所产生的电能不仅可以充电，可以照明，也可以供健身房其他用电设备的正常运转。在新能源探索日新月异，节能产品层出不穷的今天，健身房发电无疑是具有规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一，同时也是普通民众从点滴做起，通过能源的二次利用变废为宝的典范。这种健身发电机发电以降低运营成本为根本保障，开发新能源为最终目标，具有广阔的市场空间和深远的推广意义。
同类课题研究水平概述
- 健身器材发电技术在国外已有少量开发应用实例，已经开发出了以旋转类运动器材为主的发电设备，但是价格非常昂贵。而在国内，健身器材制造业起步晚，健身俱乐部所选用的健身器械和经营模式都较为传统，经营者对新技术的关注严重匮乏，利用人力发电的健身器材的应用实例更是鲜有耳闻。 我们在原有健身器材设备的基础上上增加一个底座，底座由小型发电机、蓄电池、齿轮组等三部分组成。经过机械齿轮结构把单方向的力转化为旋转力矩，通过齿轮带动内部小型直流发电机旋转发电，利用lm2596升降压模块保证了稳定的电压，并将电能储存在蓄电池里。 本产品可以在家中使用，价钱与传统健身器械基本持平，考虑到它的低碳环保理念，在同类健身器材中拥有相当大的优势和竞争力；也可以在大的健身房中使用，数量众多的“发电机”在一起所产生的电能不仅可以充电，还可以有照明等功用。使大家在健身房健身的同时践行节能、低碳、环保、健康的科学理念。
