Принцип работы моноколеса и его устройство

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.

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.

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.

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.

Возможности гаджета

Данный вид «транспорта» не создан для перевозки каких-либо предметов, не рассчитан на выполнение трюков, а предназначен только для катания по городу. На нем можно быстро добраться до работы и в магазин или же просто покататься по парку в теплый день.

Для удобства переноски подножки складываются, что делает аппарат компактным, а сверху на корпусе расположена ручка. Это позволит подъехать к городскому транспорту, сложить гаджет и как чемодан или сумку нести в руках, чтобы позже продолжить путь.

Помимо езды к возможностям моноколеса можно отнести прослушивание музыки. Некоторые производителя оснащают девайс радио, что позволяет наслаждаться любимыми треками. Для катания в вечернее время гаджет оснащается фарами, а для тех, кто сразу не может держать равновесие, в комплекте могут быть маленькие колеса, которые помогают научиться пользоваться аппаратом.

Важно! Колесо для езды стоя может достигать максимальной скорости в 45 км/ч (это зависит от мощности мотора). Дальность поездки может быть до 90 км, вес – от 8 до 22 кг, время автономной работы – 1-3 часа, диаметр колес – 12-18 дюймов.

Емкость батареи

Емкость аккумулятора у современных моделей может варьироваться от 130 до 860 Вт*ч. При этом принцип «чем больше емкость, тем дольше протянет устройство» здесь не работает. Есть прямая взаимосвязь с мощностью двигателя, скоростью, динамикой, температурой окружающей среды и диаметром колес.

Для измерения емкости аккумуляторов моноколеса принято использовать именно Вт*ч, а не А*ч по той причине, что это позволяет сравнивать разные модели. Если емкость указана в ампер*часах, то посчитать ватт*часы можно по формуле:

E=q*U. Здесь q – запас хода, U – напряжение в вольтах.

Напряжение – это важный параметр, он влияет помимо прочего на мощность. Чем напряжение выше, тем выше мощность, а точнее — достижение ее пиковых значений. Запас хода – это расстояние в километрах, которое может проехать устройство на одной зарядке. Оно зависит от дорожного покрытия, веса ездока, манеры езды, емкости аккумулятора и температуры на улице.

Для определения емкости аккумулятора можно воспользоваться таблицей соответствия емкости батареи, веса пользователя и запаса хода.

Можно увидеть, что устройства с большим запасом хода должны иметь емкий аккумулятор, но при этом значение падает по мере увеличения массы пользователя.

Мощность двигателя

Следующий параметр, который влияет на выбор моноколеса – мощность. От нее зависит не только скорость и быстрота разгона, но и способность устройства преодолеть подъем. Выделяют три типа мощности.

1. Номинальная – показывает мощность колеса в стандартном режиме, когда пользователь двигается с крейсерской скоростью от 12 до 18 км/ч. При покупке лучше ориентироваться на нее, хотя хитрые продавцы иногда указывают пиковое значение. В среднем она составляет 300-800 Вт.
2. Максимальная – параметр, достижимый при максимальной скорости. Обычно он превышает номинальную в два раза.
3. Пиковая – значение, когда устройство подвергается экстремальным нагрузкам. Часто она достигается при «продавливании». Под этим термином подразумевается езда на максимальной мощности, но пользователь наклоняется вперед и пытается разогнаться еще сильнее. В качественных моделях пиковое значение приводит к отключению двигателя во избежание его сгорания.

Скорость

На первый взгляд все очевидно – каждый выбирает то значение, которое ему подходит больше. Но не стоит усердствовать, ведь речь идет не только об удовольствии от быстрой езды, но и безопасности.

Важно! На скорости в 25 км/ч есть возможность спрыгнуть и безопасно приземлиться на ноги. Большие значения неминуемо приведут к падению и возможным травмам.

Максимальная скорость достижима при параметрах 1500 Вт (номинальная мощность) и аккумулятор на 800 Вт*ч.

Вес

Данный критерий влияет исключительно на удобство ношения гаджета, ведь спуститься на нем по лестнице не получится. Это значит, что колесо придется нести в руках. У современных моделей вес начинает от 10 кг. Варианты до 15 кг отлично подойдут подросткам, детям и девушкам, а более тяжелые предназначены для мужчин.

Диаметр колеса

Размер колеса влияет на его проходимость и удобство управления. Уницикл с маленьким колесом будет легким, но поворачивать на нем достаточно сложно. Большие колеса более маневренные, лучше преодолевают препятствия, но весьма тяжелы. Оптимальный вариант выбрать что-то среднее – от 12 до 16 дюймов.

Еще один критерий, который относится к колесам – количество. В продаже можно встретить модели с одним колесом или сдвоенным. Первые не такие устойчивые, но конструкция легче, и управлять ими проще. Двойное колесо имеет большую площадь соприкосновения с землей. За счет этого на нем проще учиться ездить, но при этом девайс будет тяжелым и не таким поворотливым.

Дополнительные возможности

Ранее упоминалось о том, что конструкция моноколеса может иметь литую ручку или выдвижную. Второй вариант более удобный при хранении гаджета. Кроме того, производители оснащают свои модели фарами для ночного катания и динамиками для воспроизведения музыки.

Пользователи, которые имеют проблемы со спиной и не могут ездить стоя, могут выбрать вариант с сиденьем и с рулем. Они не слишком распространены, стоят дорого, а также имеют большой вес и малый запас хода, но при этом у ездока не напрягается спина, и уровень комфорта выше. Данные варианты больше подходят под определение сигвея на одном колесе.

Разновидности моноколес

Принцип устройства у всех моноциклов, вне зависимости от компании-производителя, одинаков. Основное различие осуществляется по следующим параметрам:

• По количеству колес. Унициклы с одним колесом считаются классической конструкцией, однако предлагаются и варианты со сдвоенным колесом. Особенность последних — большая устойчивость, однако они также характеризуются повышенным весом и меньшей проходимостью по сравнению с традиционными образцами;
• По типу передачи вращательного момента от двигателя на колесо. Выделяют моноциклы, оборудованные приводом через редуктор и прямым приводом.

Изделия, имеющие прямой привод, характеризуются:

• Незначительными показателями шума и вибрации;
• Повышенным КПД;
• Отличными динамическими свойствами;
• Простым внутренним устройством, что достигается за счет отсутствия зубчатых передач.

К особенностям привода второго типа относятся:

• Незначительная масса мотора, поэтому аппарат достаточно компактен;
• Способность передвижения накатом на значительные расстояния;
• Возможность увеличения показателей крутящего момента.

Выбор варианта редуктора следует осуществлять исходя из условий, в которых планируется эксплуатировать моноцикл. Если предполагается передвигаться в основном по асфальту, то оптимальным решением станет редукторное исполнение привода. В противоположном случае предпочтение стоит отдать прямоприводным экземплярам.

Вне зависимости от внутреннего оснащения и технических характеристик, большинство современных моделей моноколес отличаются высокой надежностью, безопасностью и длительным сроком эксплуатации.

Моноколесо – плюсы и минусы

Любое транспортное средство имеет ряд положительных и отрицательных характеристик. Будучи современным средством передвижения, моноцикл электрический обладает рядом положительных характеристик:

1. Компактные размеры. Благодаря этому теряется необходимость гнаться за парковочными местами.
2. Маневренность. Первый параметр оказывает влияние на способность объезжать препятствия на этом виде транспорта.
3. Экономичность. На современных моделях известных мировых брендов устанавливают мощные аккумуляторные батареи.
4. Экологическая чистота. Нет выделяемых вредных выбросов в окружающую среду.
5. Отсутствие необходимости частых ремонтов.

Наряду с положительными сторонами моноколесо имеет и негативные:

• повышенная травмоопасность;
• возможность выхода из строя электроники в дождь/мороз;
• необходимость обучения езде.

Что лучше моноколесо или электросамокат?

Выбирая среди этих двух представителей современного городского транспорта, многие приходят в замешательство. Самокат считается более безопасным, ведь его конструкция предусматривает платформу для человека и два колеса. Хотя существует и особый вид электромоноцикла – моноколесо с сиденьем. Наряду с этим утверждением, владельцы одноколесного девайса приведут свои доводы:

1. Тормозной путь значительно меньший, чем у электросамоката.
2. Компактность позволяет комфортно переносить девайс в руках повсюду.
3. Устойчивость превосходит показатели электросамоката.
4. Моноколесо для бездорожья – отличный транспорт для путешествий вне города.

Вот вопрос обучения дает серьезный плюс в пользу электросамоката. Если на моноколесе нужно приловчиться удерживать равновесие (что не всем удается быстро достичь), то на самокате учеба не нужна. Единственное, что дает явное преимущество – надежность в техническом плане, отсутствие необходимости в обслуживании.

Что лучше гироскутер или моноколесо?

Нельзя однозначно выделить, что лучше моноколесо или гироскутер. Оба транспортных средства требуют навыков удержания равновесия. На первый взгляд может показаться, что более устойчивым является гироскутер.

Однако люди, предпочитающие моноциклы, с этим утверждением не согласятся. Однозначно выделяется преимущество моноколеса – компактность. Человек, использующий такой вид транспорта, занимает места не больше, чем пешеход. Что касается преодоления препятствий, здесь опять же плюс переходит к моноколесу. В остальном решать потребителю.

Как управлять моноколесом

Для быстрого освоения транспортного средства необходимо знать об основных принципах управления изделием:

• Для движения вперед надо просто немного подать корпус в соответствующем направлении. Скорость моноколеса зависит от угла наклона относительно поверхности. Аналогичным способом осуществляется движение назад. Для начала движения достаточно наклониться на 5-10 градусов;
• Для остановки требуется просто выпрямить тело или подать еговперед/назад в зависимости от траектории движения;
• Повороты производятся за счет наклона туловища в нужную сторону, чем резче наклон, тем быстрее произойдет поворот.

В целях повышения качества управления и эффективности торможения одновременно с изменением положения туловища в пространстве райдер нажимает на педали уницикла. Для того чтобы поехать вперед, надо надавить на переднюю часть педалей, а для торможения нажимается их задняя часть.

Подбор экипировки

С учетом высокой скорости транспортного средства и необходимости совершать достаточно резкие повороты корпуса во время движения целесообразно, особенно на этапе обучения, использовать следующие элементы защитной экипировки:

• Шлем. Подойдут как велосипедные, так и роликовые варианты;
• Специальный тренировочный ремень;
• Высокая обувь, так как во время поездки натираются косточки голеностопа;
• Щитки, предназначенные для защиты голени от синяков и натирания.

Как встать на моноколесо?

Для начала Вам понадобятся:

• Точка опоры. Это могут быть перила, стенка, забор или надёжное плечо друга – что угодно, на что Вы сможете опереться;
• Защита. Шлем, комплект защиты из наколенников и налокотников – стандартный набор, который защитит Вас в случае падения.

А теперь осваиваем новый вид транспорта в пять простых шагов.

Определяем основную ногу

Встаньте ровно и начните наклоняться вперёд. Когда начнёте падать, сработают рефлексы – Вы шагнёте, чтобы получить опору. Вот какой ногой шагнули, та и будет основной.

Привыкаем к унициклу

Поставьте основную ногу на подножку моноколеса (пока только её, вторая плотно стоит на земле!). Стопа должна находиться чётко посередине подножки, носок и пятка будут немного выступать за её пределы – не переживайте, так и должно быть. Голень должна быть прижата к специальным мягким накладкам на корпусе моноцикла. Вот это и есть базовое положение ноги при катании: привыкните к нему, к ощущению подножки и упора в корпус, покатайте моноколесо вперёд-назад.

Встаём на моноколесо

Здесь Вам понадобится поддержка: обязательно опирайтесь на стену или какой-нибудь поручень. Перенесите вес на ногу, которая стоит на подножке моноколеса, и поставьте вторую ногу на другую подножку. Главное сделать это быстро, но аккуратно: без рывка. Привыкните к ощущениям – удерживать равновесие гораздо проще, чем может показаться, главное не делать резких движений и не бояться плотно встать на обе подножки.

Едем

Вспоминайте, как управлять моноколесом: наклонами. Чуть-чуть наклонитесь вперёд – совсем немного – и колесо медленно поедет. Это упражнение проще всего выполнять вместе с другом, который сможет пойти рядом с Вами с той же скоростью – будет проще, чем если придётся постоянно перехватываться за поручень или стену.

Учтите, что на моноцикле – как и на велосипеде – проще ехать быстро, чем медленно. На первых порах Вам будет сложно сохранять равновесие, и это нормально: колесо двигается медленно, оно менее устойчиво, чем обычно. Но сразу разгоняться тоже не стоит: сперва привыкните к мысли, что Вы спокойно стоите на одноколёсном транспорте, и только потом переходите к набору скорости. И не забывайте о том, как тормозить моноколесо: выпрямлением корпуса и лёгким наклоном назад. Потренируйтесь, пока езда по прямой не будет получаться на автомате.

Поворачиваем

Последнее, что Вам нужно освоить – повороты. Принцип очень простой: куда наклонитесь, туда и повернёте. Начните с аккуратного небольшого наклона в сторону ОТ основной ноги – это проще. Чем выше скорость движения, тем сильнее можно наклоняться (и наоборот: чем медленнее едете, тем меньше допустимый угол наклона).

Это всё, что нужно знать для передвижения на любом моноколесе.Не важно какое оно — мощное и быстрое с диаметр колеса в 18 дюймов ,или лёгкое и компактное 14 дюймовое. Важно одно: наклоны, наклоны и ещё раз наклоны. Главное, соблюдайте аккуратность: не перепрыгивайте через этапы обучения, не гоняйте без защиты и в целом будьте очень аккуратны с резкими разгонами. Успехов – и ровной дороги!

Как преодолеть препятствия на моноколесе

Для преодоления препятствий очень важно научиться прыгать с моноколесом. Для отработки этого навыка моноколесо зажимают между голенями и прыгают на месте. После того как получилось удерживать моноколесо в прыжке на одном месте можно приступать к прыжкам с небольшой высоты (не больше 10см). Постепенно, с освоением техники спрыгивания можно плавно переходить на отработку прыжков вверх.

Другие рекомендованные техники

Езда длинным шагом позволит понять суть управления устройством. Однако для полноценной эксплуатации этого недостаточно. Комфортно передвигаться на портативном гаджете вы сможете только тогда, когда поймете, как управлять моноколесом, поворачивать и тормозить.

Вы можете бесконечно просматривать обучающие видео, но по факту поможет только практика. Эксперты составили список рекомендуемых упражнений для тренировки навыков езды на моноколесе:

• Повороты устройства на 90 градусов на месте. Сначала нужно это сделать возле опоры для своей же безопасности.
• Повороты у столба на 90 градусов с небольшим движением.
• Усовершенствование техники длинного шага. Как альтернативный вариант, можно начать с первых двух техник, приведенных в списке. «Длинный шаг» станет третьим обучающим элементом.
• Разворот устройства на 180 градусов возле любого удобного опорного элемента —  перил или стены.
• Тренировка «змейка».

Как только один этап будет успешно преодолен, необходимо немедленно приступать к более сложным упражнениям. Речь идет о движении на одной ноге, приседаниях, прыжках и езде спиной.

Рекомендации по выбору

Чтобы выбрать моноколесо, подходящее для определенного пользователя и задач, следует изучить характеристики и знать, на что они влияют. Обратить внимание при покупке нужно на следующие параметры:

• емкость аккумулятора;
• диаметр колес;
• мощность;
• скорость;
• вес;
• ручка;
• подсветка.

Как вам статья?