Економічний велопривід. Креслення, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ОСОБИСТИЙ ТРАНСПОРТ: НАЗЕМНИЙ, ВОДНИЙ, ПОВІТРЯНИЙ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний

Економічний велопривід. Особистий транспорт

Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний

Довідник / Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний

Коментарі до статті

Практично всі конструкції приводу велосипедів мають загальний недолік, що знижує їх ккд. Ця вада полягає в неекономічному витрачанні м'язової енергії при зміні зусиль з однієї ноги на іншу під час проходження педалями "мертвих точок" (вертикального положення шатунів). Більшість м'язового зусилля у цей час спрямовано осі обертання педалей і стільки робить корисну роботу, скільки підвищує знос підшипників каретки. Недаремно велосипедисти перед початком руху виводять шатуни з вертикального положення. В результаті робочий хід починається за часткової втрати м'язової енергії, що викликає передчасну втому велосипедиста.

Пропоноване удосконалення велосипедного приводу усуває цей недолік, дозволяючи любителям далеких поїздок їхати в економічному режимі, раціонально використовуючи м'язову енергію, витрачаючи її майже як за звичайної ходьби.

Для цього в конструкції приводу використовується пристрій переривання взаємодії шатунів з провідною зірочкою, що забезпечує вільне та швидке проходження шатунів з педалями секторів біля "мертвих точок" за рахунок інерції.

Загальний вигляд конструкції приводу велосипеда з інерційним пристроєм, що перериває показаний на малюнку 1, де шатуни 1 (з педалями) закріплені на кареточному валу 2, мають рухоме (ковзне) з'єднання з провідною зірочкою 3 за рахунок взаємодії шипів, виконаних на втулці 4, закріпленої на правом шатуні, і діаметральних пазів - на провідній зірочці 3. Пази дозволяють шатунам швидко проходити неефективну зону, а спіральна пружина вигину 5 - пом'якшує удар наприкінці їхнього вільного ходу.

"Економічний" велопривід (натисніть для збільшення): 1 - доопрацьований правий шатун з педаллю; 2 – вал каретки; 3 - допрацьована провідна зірочка ланцюгової передачі; 4 - втулка (сталь 30ХГСА, коло 55); 5 - пружина кручення (вуглецевий дріт Ø 5); 6 - обмежувач пружини (м'який дріт Ø 4); 7 - приводний ланцюг; 8 - приводна зірочка; 9 – клин кріплення шатуна на валу; 10 - спрямовуюча шайба (сталь, лист s3); 11 - кріплення шайби до втулки (гвинт М4, 3 шт.); 12 - каретковий вузол

Як видно з малюнка приводу, конструктивна зміна піддається лише з'єднанню провідної зірочки з правим шатуном, тому подібний привід можна виготовити на будь-якій моделі велосипеда.

Для цього із сталі 30ХГСА виготовляється втулка з виступами згідно креслення поз. 4, яка приварюється до шатуна, знятого з кареткового валу та доопрацьованого відповідно до креслення поз. 1. Ведуча зірочка теж допрацьовується – у ній виконуються пази під виступи втулки. Пружина виготовляється "на холодну" з вуглецевого дроту діаметром 4 - 5 мм і містить один неповний виток. Кінці пружини можна загнути в домашніх умовах після нагрівання місця згинання дроту над газовим пальником. Напрямна шайба 10 виготовляється згідно з кресленням з будь-якої сталі.

При встановленні провідної зірочки в її пази вставляються шипи втулки 4, на яких кріпиться шайба 10 трьома гвинтами М4. Обмежувач 6, виконаний з м'якого дроту і закріплений на провідній зірочці шляхом загину кінців на перемичках-променях, перешкоджає відходу від площини зірочки пружини при її напруженому стані під час роботи. Далі правий шатун 1 з провідною зірочкою звичайним способом закріплюється на валу 2 кареткового вузла велосипеда за допомогою клина 9. При встановленні пружини один її кінець встановлюється у відповідний отвір на провідній зірочці, а інший загнутий кінець охоплює шатун біля педалі.

Для розширення регулювання зусилля пружини 5 на провідній зірочці додатково свердлиться ряд отворів діаметром дроту для установки в них відігнутого кінця пружини.

Працює привід у такий спосіб. У початковий період, наприклад при встановленні правої ноги на праву педаль, що знаходиться у верхньому положенні, шатуни 1 спільно з валом 2 і втулкою 4 повертаються до робочої взаємодії шипа втулки з провідною зірочкою 3, при цьому пружина 5 стискається і створює крутний момент . Після докладання м'язового зусилля до правої педалі провідна зірочка приводиться у обертання – і велосипед розганяється. При наближенні правої педалі до крайнього нижнього стану відбувається переривання робочої взаємодії шатунів (шипа втулки) з провідною зірочкою шляхом затримки обертання шатунів щодо провідної зірочки після зниження зусилля на педаль за рахунок зворотної дії пружини та інерційного руху велосипеда. При цьому пружина підтримує обертання зірочки та відводить її від взаємодії з шатунами. В результаті на початку наступного робочого циклу шатуни переходять область вертикального положення з деяким зворотним кутовим зміщенням щодо провідної зірочки, що забезпечує вільний перехід вертикального положення та чергове акумулювання пружини для лівого кривошипа. Далі процес роботи приводу повторюється.

Вільний перехід педалями крайніх верхніх і нижніх положень унеможливлює втрати м'язової енергії при зміні циклів їх роботи, що підвищує ккд приводу. У режимі роботи відбувається затримка обертання шатунів, а потім вони ефективно підштовхують провідну зірочку. В результаті обертання педалей здійснюється в економічному режимі. Такий режим роботи дозволяє без зайвих зусиль і тривалий час підтримувати високу швидкість, що подібно до підтримки обертання маховика уривчастим дотичним зусиллям. Затримка обертання шатунів сприяє компенсації інерційних сил, що діють на ноги велосипедиста в області "мертвих точок" за їх швидкого обертального переміщення.

На економічність та стабільність роботи приводу впливає зусилля акумулювання пружини, яке підбирається залежно від маси та фізичної підготовки самого велосипедиста. Якщо після робочого ходу шатуни не відводяться від провідної зірочки - треба встановити більш пружну пружину. І навпаки, якщо для вільного переходу педалі верхнього положення до неї прикладається помітне м'язове зусилля і при робочому ході відсутня робоча взаємодія шатунів з провідною зірочкою - пружність пружини необхідно знизити. Це можна зробити шляхом підбору діаметра пружинного дроту.

Для нормальної роботи приводу величина зворотного переміщення кривошипів повинна бути меншою від їх початкового кутового зміщення. За таких умов у перехідних процесах роботи підтримується початковий момент, що крутить, на провідній зірочці, що додатково посилює демпфуючі властивості пружини для згладжування пікових навантажень при штовхальному обертанні провідної зірочки.

При освоєнні поїздок на велосипеді з таким приводом від велосипедиста потрібна певна увага за контролем рівномірності обертання зірочки з вільним ходом шатунів. При отриманні певних навичок рівномірність обертання провідної зірочки і величина зворотного переміщення шатунів підтримуються автоматично і не становлять труднощів і дискомфорту.

Експериментальні ходові випробування в межах 3500 км підтвердили економічність та надійність роботи приводу. Порівняно із звичайним велосипедом помітно знижується стомлюваність при далеких поїздках, що розширює можливості велосипедиста.

Можливо, пружність педалей щодо провідної зірочки також може зайняти своє місце у великому спорті, як і пружність задньої частини леза щодо п'яти черевиків бігових ковзанів.

Автор: В.Зеленов

Рекомендуємо цікаві статті розділу Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний:

▪ Педальний самокат

▪ Транспорт майбутнього

▪ Аерохід рибалки

Дивіться інші статті розділу Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Музика для прибульців 01.08.2018

Для людей музика є унікальним видом творчості, що може стати справжньою мовою спілкування. Нещодавно експерти вирішили відправити в космос саме музичне послання, чого, звичайно ж, ніхто не робив. Один із учених навіть створив музику для прибульців.

Ідея відправити в космос музику належить новому арт-проекту, який має назву Міжгалактичний Омніфонік. Її автором є філософ Джонатон Кітс.

Дослідник припустив, що звуки, що отримуються з космосу, можуть бути інопланетною музикою. На підставі цього він вирішив, що прибульці люблять та цінують музику. Інопланетна музика є не такою, до якої звикли земляни, хоч її принцип і схожий.

Джонатон Кітс купив мармур із уранового скла, а також циферблат із радіусом. Все це він підключив між собою дроти. Принцип роботи пристрою такий, що дерев'яна ручка дзвона піднімається та звільняє радіоактивні гамма-випромінювання з високою енергією. Завдяки конструкції звуки надсилаються в космос.

Потім вчений купив ультразвукові свистки для собак і перетворив їх на якийсь ультразвуковий орган. Людина музику, що видається, не може чути, але от інопланетні вуха можуть бути до неї чутливі.

Одним із музичних інструментів Кітса стала гравітаційна віолончель. Вона складається із сталевої кулі, яка висить на кінці нитки дерев'яного валу. Вчений розмахує м'ячем, створюючи спеціальні гравітаційні хвилі, про існування яких заявляв у 1916 році Ейнштейн, а у 2015 році їх вперше виявили. Вони стали результатом злиття двох чорних дірок.

Зараз Кітс збирається створити якийсь "універсальний гімн", який ґрунтуватиметься на законах термодинаміки.

Інші цікаві новини:

▪ Крупноформатний датчик датчика зображення Sony IMX661

▪ Мозок перетворює слова на картинки

▪ Енергія з олив

▪ У літаках дозволять користуватися мобільними пристроями

▪ Екрани з риб'ячої луски

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Параметри радіодеталей. Добірка статей

▪ стаття Чую мова не хлопчика, а чоловіка. Крилатий вислів

▪ стаття З якими рослинами мурахи утворюють симбіоз? Детальна відповідь

▪ стаття Піжма червона. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Вузли радіоаматорської техніки. Обмежувачі сигналу, компресори. Довідник

▪ стаття Хімічний холод. Хімічний досвід

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт