Вкладыши для перчаток с подогревом Ver. 2: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

ПРИМЕЧАНИЕ. Метод подключения проводов, описанный в этой инструкции, не так надежен, как должен быть. Здесь можно найти улучшенный метод: Работа с веревкой с углеродным нагревом.

Это переработанная версия моего предыдущего проекта. Конструкция упрощена, провода больше не оголены, а гибкость увеличена.

Для многих людей вроде меня согревать пальцы зимой на улице - постоянная проблема. Более остро для тех из нас, кто страдает болезнью Рейно, когда наше тело прекращает кровообращение в конечностях в ответ на воздействие холода. Еще одно осложнение возникает при занятиях такими видами деятельности, как езда на велосипеде, которые требуют хватания предметов, сжатие изоляции ладони перчатки снижает ее эффективность. Химические грелки громоздки, часто не помещаются в обычные перчатки и могут не нагревать пальцы там, где это необходимо.

Решение - пара тонких вкладышей с подогревом от аккумулятора, подводимым ко всем 5 пальцам, которые вы можете надеть в свою любимую перчатку! Вы можете выбрать обогрев передней или задней части подкладки. Тепло генерируется веревкой из углеродного волокна, прикрепленной к перчатке по вашему выбору.

Шаг 1. Обзор и соображения по дизайну

Этот проект включает в себя присоединение нагревательных контуров из углеродного волокна к паре вкладышей перчаток и подключение каждой проводки к батарее на 7,4 В. Создаваемая температура падает по мере увеличения длины, поэтому отдельные петли подключаются параллельно (пальцы покрыты одной деталью, но она действует как две петли из-за способа подключения). Поскольку мы создаем электронную схему, углеродное волокно должно двигаться вверх и вниз на каждую цифру, не пересекаясь. Одна петля охватывает обе стороны большого пальца, вторая - указательный / средний пальцы, а третья - безымянный / мизинец.

• Перчатки вывернуты наизнанку
• Применяется двухсторонняя тканевая лента.
• На ленту укладываются нагревательные петли
• Подключены провода и дополнительный термостат.
• Поверх ленты обтягивается ткань, предохраняющая нагревательные контуры от истирания и скрывающая провода.

Выключатель, вилка питания и термостат также могут быть добавлены в зависимости от того, как вы планируете использовать перчатки.

Тепло или теплее?

Углеродный нагревательный трос, указанный в списке покупок, выделяет во много раз больше тепла, чем требуется для этого применения перчаток. К счастью, веревка представляет собой свободное плетение из 12 меньших пучков волокон, что дает нам возможность как дополнительно растянуть наш материал, так и настроить, насколько теплее будут наши перчатки. Разделив веревки меньшего размера, мы снова свяжем 2 или 3 из них.

Перчатка, сделанная из двух пучков, при подключении непосредственно к батарее 7,4 В нагревается примерно до 38 ° C и потребляет 0,53 А. Это температура, близкая к температуре обычных перчаток с подогревом, которые я использовал, и в термостате нет необходимости.

Тестовая перчатка, которую я сделал из ВСЕХ 12 связок, потребляет колоссальные 2,6 А и очень быстро нагревается. Таким образом, больше связок = больше тепла и меньшее время автономной работы.

Я сделал тестовую петлю из 3 пучков и наблюдал, что потребление тока примерно на 50% выше, чем при петле из двух пучков, поэтому я бы оценил перчатку, построенную с веревкой из трех пучков, чтобы потреблять около 0,75 ампер. Перчатка, сделанная из 3 связок, скорее всего, будет иметь температуру около 50 ° C. Для любой перчатки, в которой используется более двух пучков волокон, я определенно рекомендую использовать переключатель термостата или регулятор мощности с несколькими настройками, чтобы ограничить пиковую температуру.

Срок службы батареи

Перчатка, сделанная из двух связок веревок, потребляющих постоянную силу тока 0,53 А (без учета холода на батарею), может проработать более 4,5 часов на литий-ионной батарее велосипедных фар емкостью 2 600 мАч или 2,5 часа на 1, Аккумулятор для дрона LiPo 500 мАч.

При дополнительном розыгрыше 3 пакетов эти числа могут составить 3,25 часа для Li-ion и менее 2 для LiPo, НО, поскольку следует использовать термостат, питание будет циклически повторяться, поэтому время работы, вероятно, будет выше.

Шаг 2: список покупок

Предметы, которые вам может потребоваться заказать вместе со ссылками на образцы товаров:

• Углеродный нагревательный трос: примерно 1 метр

• Liner Glove на ваш выбор, желательно без силиконовых захватов на ладони

  Шаги конструкции сделают перчатки немного меньше внутри, поэтому лучше выбрать подкладку, которая не будет слишком плотной

• Высокогибкий соединительный провод с силиконовым покрытием 24 или 22 AWG: 24 лучше для этой версии перчатки
• Двусторонняя тканевая лента
• Каптоновая лента (используется вместо термоусадочной трубки, где требуется большая гибкость)
• Супер клей
• Термоусадочные трубки 1/8 ": небольшие упаковки стоят дорого, поэтому просто возьмите ассортиментную упаковку.
• Маленькие тестовые зажимы типа «аллигатор»: для временного зажима, 4 шт.

• 2–10 дюймов на 10 дюймов из полиэфирной ткани.

  Тонкий смешанный поли спандекс с некоторой эластичностью, цены сильно различаются, но в местном магазине тканей должно быть что-то на распродаже, остатки и т. Д

• Прозрачная виниловая подкладка для полок
• 2 аккумуляторных блока по 7,4 В (см. Раздел о батареях)

Дополнительные элементы в зависимости от выбора дизайна:

• Переключатели термостата x 2
• Разъемы питания (зависит от выбранного аккумулятора)
• Кнопочные переключатели фонарика x 2
• Контроллер мощности с несколькими настройками x 2
• 2 светодиода питания с соответствующими резисторами

Другие предметы, которые у вас уже могут быть:

• Паяльник и припой
• Источник тепла для термоусадочных трубок (хорошо подойдет зажигалка BBQ)
• Пергамент

Шаг 3: Подготовьте нагревательные контуры

Разделение связок веревок

• Отрежьте 76-сантиметровый нагревательный шнур из углеродного волокна.
• Сожмите один конец веревки примерно на дюйм, чтобы разделить связки.
• Медленно потяните один пучок, пока веревка не начнет собираться.
• Одной рукой осторожно продвигайте пучок вниз, пока веревка снова не станет прямой.
• Снова медленно потяните отдельную связку, пока она не выйдет.
• Повторяйте, пока все пучки не будут разделены, это будет намного проще, когда будут удалены первые 2 пучка.

Изготовление нагревательных контуров

(см. Обсуждение теплоты в разделе «Обзор», чтобы решить, хотите ли вы использовать 2 или 3 пучка в ваших нагревательных контурах)

• Для каждой перчатки требуется одна петля полной длины и одна петля половинной длины.
• Выровняйте 2–3 пучка по 76 см, зажмите каждый конец и отложите в сторону.

• Возьмите один пучок 76 см и разрежьте его пополам.

  отрежьте дополнительную половину полной длины пучка, если сделаете 3 петли пучка

• Выровняйте 2-3 пучка половинной длины и зажмите с каждого конца.

Присоедините положительный провод к петле на всю длину

• Отрежьте кусок проволоки длиной примерно 20 см.
• Зачистите 1,5 см корпуса с конца провода.
• Найдите центр длинной петли
• Плотно оберните зачищенный провод вокруг этого места петли.
• Добавьте немного суперклея в стык, чтобы укрепить его.
• Накройте стык каптоновой лентой (не показано)
• Отложите полную петлю в сторону

Шаг 4: отрежьте тканевые чехлы

Тканевые чехлы защитят легко изнашиваемые нагревательные петли и скроют большую часть проводки. Поскольку ткань рыхлая и эластичная, для облегчения кроя выкройка прикреплена прозрачным винилом. Вы также можете использовать временный спрей для клея для ткани.

• Выверните перчатку наизнанку
• Обведите контур перчатки (нет необходимости обводить каждый палец)
• Обведите переднюю и заднюю часть большого пальца
• Вырежьте следы, оставив лишние 1/2 см от линии, которую вы провели.
• Отрежьте 2 куска виниловой подкладки для полок, достаточно больших, чтобы уместить 3 отрезанных куска, оставив зазор по краю.
• Отрежьте 2 куска ткани размером чуть больше винила.

• Снимите основу и положите на рабочую поверхность.

  винил легко катится с подложкой, но будет лежать ровно после удаления подложки

• Поместите вырезанные кусочки бумаги маркировочной стороной вниз на виниловую пластину.
• Положите винил на ткань
• Вырежьте кусочки ткани
• Ткань не будет прилипать к бумаге, поэтому потяните ее от центра, чтобы отделиться от шаблона.

• Положите шаблоны маркированной стороной вниз на второй лист винила и вырежьте ткань для следующей перчатки.

  Если у вашей ткани разные текстуры с каждой стороны, и вы хотите, чтобы определенная сторона была обращена вверх, вам нужно перевернуть ткань перед укладкой винила для второй перчатки, чтобы узор получился зеркальным

Шаг 5: прикрепите нагревательные петли

Используя двустороннюю тканевую ленту, мы добавим нагревательные петли, а затем накроем их тканью. Тканевая лента имеет ограниченное растяжение, поэтому накладывайте ее сегментами, а не цельным куском, чтобы сохранить гибкость перчатки.

Если вы предпочитаете сшить ткань, используйте ровно столько ленты, чтобы закрепить петли.

Нагревательные петли могут быть добавлены как на тыльную сторону, так и на переднюю часть пальцев. Процесс строительства почти идентичен для обоих, за исключением размещения ткани. Для зимней езды на велосипеде я предпочитаю тепло на ладонях, так как всегда хватаюсь за холодный руль.

Петли для нагрева пальцев

• Оберните тканевую ленту спереди или сзади каждого пальца и плотно прижмите

  пройдите на один квадрат ниже места для пальцев, чтобы можно было закрепить проволоку и ткань

• Снимите защитную ленту со среднего пальца и основания безымянного пальца.

• Приклейте проволочное соединение ниже и между средним и безымянным пальцами.

  • термоусадочная трубка жесткая, поэтому я оставил ее в этом месте и просто приклеил провод
  • стык должен быть зажат золотой каптоновой лентой (без изображения)

• Осторожно начните накладывать тепловую петлю на ленту.

  • держите пряди примерно параллельно, чтобы они лежали ровно
  • оставьте между краями ленточный зазор для уплотнения ткани
  • Легче всего снимать ленту только по одному пальцу за раз
• Проведите плюсовой провод через ленту к большому пальцу.

• Если вы используете термостат, оберните вокруг него часть излишков нагревательного контура со стороны мизинца и закрепите клеем.

  закрепите термостат на тыльной стороне ладони тканевой лентой

• Положите тканевый чехол и плотно прижмите

  если тепловые петли были размещены на передней части пальцев, вы можете обрезать излишки материала под пальцами

Петли для большого пальца

• Приклейте тканевую ленту к обеим сторонам большого пальца, плотно прижимая

  петля проходит по обеим сторонам большого пальца, чтобы поддерживать температуру, аналогичную температуре остальной части перчатки, если ее обрезать значительно короче, она станет намного горячее

• Удалите защитную ленту

  приложите кусок пергаментной бумаги к открытой ленте, чтобы она не прилипла

• Положите тепловую петлю на обе стороны большого пальца.

  начните петлю со стороны, ближайшей к указательному пальцу, чтобы позже облегчить разводку

• Накройте ленту тканевыми чехлами.

  используйте пергамент, прижимая его первой стороной вниз

Шаг 6: Подключение тепловых петель

Независимо от того, кладете ли вы тепловые петли на тыльную сторону пальцев, проводка будет выполняться на тыльной стороне руки, как показано ниже.

• Потяните один из концов нагревательной петли для большого пальца к манжете.

  убедитесь, что он не пересекает другой конец петли для большого пальца, чтобы предотвратить короткое замыкание

• Оберните положительный провод от петли для пальца вокруг конца троса петли для большого пальца.
• Если применимо, провод в термостате

• Добавьте отрезок провода, который будет идти к плюсовому источнику питания.

  либо припой, либо суперклей для усиления

• Наденьте термоусадочную трубку на стык.

  фольга полезна для защиты перчатки при нагревании трубки

• Оберните короткий отрицательный провод к свободному концу нагревательного контура возле мизинца.

  нанести суперклей и бутерброд каптоновой лентой

• Возьмите другой конец отрицательного провода от петли на мизинце и оберните им оба оставшихся свободных конца петли рядом с указательным пальцем.

• Добавьте отрезок провода, который будет идти к минусовой цепи.

  либо припой, либо суперклей для усиления

• Наденьте термоусадочную трубку на стык.

Шаг 7: Прокладка и запечатывание проводки

Для проводов, ведущих к батарее, вы можете либо вывести их через запястье, либо вырезать небольшое отверстие, чтобы они выходили через тыльную сторону руки.

• Термоусадочная трубка для отрицательного провода должна проходить параллельно краю перчатки, чтобы она не попадала на сустав при ношении перчатки.
• Наклейте двусторонний скотч по краю тыльной стороны руки.

• Накладываем дополнительные отрезки ленты:

  • вокруг выходного отверстия для проводов
  • по проводным путям, чтобы обезопасить их
  • около середины, чтобы закрепить ткань
• Удалите защитную ленту
• Закрепите провода лентой

• Положите ткань на ленту.

  Если вы наденете нагревательные петли на переднюю часть пальцев, вам нужно будет отрезать кусок ткани, так как кусок, обрезанный под пальцами, не будет достаточно длинным

Затем вы должны осмотреть перчатку на предмет любых участков, на которых можно использовать дополнительную ленту и ткань, чтобы закрыть оголенные провода или нагревательные петли. Обратите особое внимание на область указательного пальца, чтобы ни одна из положительных и отрицательных петель не касалась друг друга.

• Тщательно обрежьте лишнюю ткань

  между пальцами может просто потребоваться отрезать прямую линию

• Выверните перчатку лицевой стороной наружу

  • это будет сложнее, чем было изначально
  • помогает просунуть палец в каждое отверстие снаружи, чтобы расстегнуть ткань

Может быть полезно нанести немного силикона на выходное отверстие для проволоки, чтобы ткань не порвалась.

Переключатель питания Так как цель состоит в том, чтобы использовать эти перчатки внутри более тяжелой перчатки, дополнительный переключатель лучше всего прикрепить к проводу вывода рядом с аккумулятором, а не на самой перчатке. При использовании переключателя вы также можете добавить светодиод между переключателем и перчаткой, чтобы указать, что питание включено.

Разъем питания

Вы можете сделать выводные провода достаточно длинными, чтобы достать до аккумулятора, или установить цилиндрический соединитель постоянного тока на перчатку и сделать удлинительный кабель, который идет к аккумулятору. Выберите наиболее подходящий для вас вариант.

Шаг 8: Батарейки и контроллер

Аккумулятор

Каждая перчатка питается от аккумуляторной батареи 7,4 В. Они доступны в литиевом полимере или литий-ионном исполнении с большей емкостью. На AliExpress можно найти множество подходящих аккумуляторов, некоторые даже имеют встроенный выход с несколькими уровнями мощности.

Регулятор мощности / переключатель

Через AliExpress доступно несколько многофункциональных контроллеров для одежды с подогревом, некоторые из них могут быть подключены к аккумуляторной батарее, а другие могут быть встроены в саму перчатку.

Один источник, который я нашел для батарей / контроллеров питания, находится здесь:

Соединитель для перчаток

Присоедините штекерный разъем постоянного тока к перчатке, который соответствует разъему аккумулятора. Стандартные размеры - 5,5 х 2,1 мм и 3,5 х 1,35 мм.

Тогда вы должны быть готовы к тому, чтобы в течение нескольких часов наслаждаться горячими руками на улице.