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电子学院学生利用电磁感应原理发明小小 “风火轮”让自行车轮亮起来

时间:2014-11-27 16:49:03 来源:通讯社 作者:吴曼绮 陈朝青 陈 翔 点击:

在大学校园里,自行车是大学生必备的出行工具之一,当夜晚骑行时,车后轮上如果发出彩色的灯光,很炫,很酷,还能起到安全警示的作用。

一般的自行车灯用微电池供电,寿命短,不环保。有没有一款不用电池就能发光的环保车灯呢?最近,我校电子学院大三学生廖科俊、赵通、宦睿智、夏斯鑫、李令远就发明了这样一款“电磁感应自行车彩灯风火轮”。

不用电池也能发光的“风火轮”

10月23日晚上,廖科俊骑上事先准备好的自行车在电子楼前兜了半圈,随着自行车轮的转动,装在后车轮上的灯泡倏然间亮了起来。

廖科俊停下车,向我们揭秘小小“风火轮”的工作原理,“主要是利用电磁感应原理。”

在他的自行车后轮中轴两侧,分别卡有两个普通的圆形塑料盖。每个圆盖又分成两个半圆,并用螺钉固定在自行车轮中轴上。

打开圆盖,可以看到里面分别安装了两块强磁铁和一大捆细细的铜丝。轮轴上另外还悬挂着一个矩形方盒,里面连接着微型电路板,电路板上焊着两根铜线,铜线交汇处连接着一个个小灯泡,当车轮转动时,封闭的圆盒子始做切割电磁线圈,产生电能给灯泡供电。这样,一个不需要电池的灯泡就亮起来了。

车轮中间红蓝交错闪烁的光点很快吸引了过往的同学。“这样的自行车灯太酷太炫了,很有个性。而且不用为换电池而苦恼。我都迫不及待地想要安装一个这样的灯。”文学院陈同学毫不掩饰对于自行车上的小小“风火轮”的喜爱。

跨专业高效率设计让老师刮目相看

今年年初,我校下发了《关于组织申报2014年大学生实践创新训练项目的通知》。春季开学初廖科俊了解到这个消息后,找到了正在进行电磁感应应用研究的王经卓老师,说出了自己的想法。廖科俊的构想马得到了老师的支持。在确定了基本的设计方案后,廖科俊组建了他的团队。并开始设计零件结构,绘制零件装配图。

大大小小十几种零件,绘制三维造型图要使用CAD绘图软件,一边绘制,一边还要进行大量的计算、分析和比较数据结果,工作量不大,但却需要极大的耐心和专注。廖科俊每天只要一有空就画一些,“有课时画得少些,周末就多画些”。

两周后,廖科俊就上交了电子感应车轮灯的三维造型图。考虑到成本因素,在指导老师的建议下,廖科俊决定先用3D打印机制作实物,“七台 3D 打印机器同时启动、花了整整一下午”,才将十几种不同零件模型打印了出来。

根据模型数据,夏斯鑫始了详细而周密的零件采购,磁铁、螺钉螺母、电路板……不同的零件材料精度、强度都有不同要求,一些零件还得“量身定做”。夏斯鑫坦言,“最怕的是要买冷门的材料时,有时候问型号规格,卖家都没听过。”

从4月始动手设计图纸,到6月完成实物的制作安装,他们仅仅用了两个月时间。“一个电子学院通讯专业的学生,平常只上过工程制图课,在这么短的时间就画出了零件结构,并绘制零件装配图,这让我感到非常惊讶!”指导老师王经卓欣喜地说道。

细化功能美化外观设计智能化自行车

经过两个多月的不懈努力,团队成员们克服了经费紧张、配件难寻的一系列问题。电磁感应车轮彩灯终于面世了。

目前,廖科俊正准备把“电磁感应自行车风火轮”申报国家级大学生创新实验项目,争取申请实用新型专利。“我们的作品有点像大哥大,太笨拙,未来要向着迷你化发展。”廖科俊说,进一步美化“风火轮”的外观设计是他们努力的方向。我们希望通过量身定制彩灯,用户也可根据自己的需要选择主题和颜色,使车轮上发出的光线形成独特的光环,视觉上会更加的美观、醒目且更有个性。

在自行车后轮上安装电灯,目前很多地方已经广泛使用。车轮彩灯的智能化更是未来发展的主要方向。团队成员还在考虑如何把交流电顺利的转化成直流电,这样可以供给更多电子设备使用,为将来智能化自行车的设计做好准备。

 

 

(责任编辑:党委宣传部)

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