Безкоштовна технічна бібліотека

Еліпсоподібна зірочка велосипеда. Особистий транспорт

Довідник / Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний

 Коментарі до статті

Велосипед, мабуть, найпоширеніший транспортний засіб. А те, що й найекономічніше – немає сумнівів: достатньо двох бутербродів з олією, щоб дві години крутити педалі. Але чи не можна збільшити ефективність людського двигуна? Зі зменшенням витрат "пального" нічого не вийде. Тертя та вага машини зведені майже до мінімуму. Існує і "коробка швидкостей" пристрій для зміни передавального відношення за рахунок перекидання ланцюга на малі або великі зірочки. Залишається лише подовжувати важелі педалей, але фахівці категорично заявляють, що їхня оптимальна довжина - 170 мм.

Оригінальним рішенням стала запропонована в останні роки еліпсоподібна провідна зірочка. Читачі у подробицях ознайомлені з цим винаходом. За допомогою еліпса передатне відношення змінюється циклічно, краще підлаштовуючи педальний механізм під людину, але не полегшуючи роботи.

У запропонованому увазі читачів пристрої (рис. 1) вдалося синтезувати переваги еліпсоподібної зірочки і "довгих" важелів: тут момент, що крутить, збільшується, коли під натиском незвичайні важелі як би подовжуються, описуючи в той же час еліпсну криву, хоча провідна зірочка зберігає правильну. Так досягається виграш у силі та усувається нерівномірність зміни передатного відношення; ноги ж описують коло з оптимальним радіусом – 170 мм.

Мал. 1. Ось як виглядає новий педальний механізм (натисніть для збільшення): 1 – рама велосипеда, 2 – переднє колесо, 3 провідна зірочка, 4 – педальний додатковий важіль, 5 – зірочка важеля, 6 – додаткові ланцюгові передачі, 7 – шатун, 8 - кронштейн

Пристрій

Педальний механізм (рис. 2) і тут не обійшовся без звичного основного важеля - шатуна 4, на маточину якого надягається допоміжна зірочка 9. Вона встановлена ​​нерухомо щодо рами велосипеда - через кронштейн 11. До вільного кінця шатуна на шарнірі кріпиться допоміжний педаллю 12. На валу важеля 13 нерухомо закріплена друга допоміжна зірочка 12. Обидва зубчасті колеса мають однакову кількість зубів і зв'язані між собою ланцюгом.

Принцип дії

Мал. 2. Основні вузли модернізованого велоприводу (натисніть для збільшення): 1 – кріпильна планка провідної зірочки, 2 – скоба, 3 – шпонка, 4 – основний важіль (шатун), 5 – шпилька, 6 – втулка, 7 – ролик, 8 – втулка підшипника, 9, 14 – допоміжні зірочки, 10 – опора, 11 – кронштейни. 12 - важіль, що подовжує, 13 - педаль. 15 – кулька підшипника, 16 – болт, 17 – втулка допоміжної зірочки, 18 – шайба. 19 - вісь важеля, що подовжує

При натиску на педаль 13 основний важіль починає крутитися, при цьому зірочка 9 (через ланцюг і другу допоміжну зірочку 14) утримує важіль, що подовжує 12 завжди спрямованим вперед і горизонтально. При цьому загальна траєкторія руху важеля, що подовжує, являє собою еліпс, в "передній" половині якого найбільший радіус припадає на педаль, а в задній - на шарнір важеля. Завдяки цьому винесена вперед педаль дозволяє натискати на неї з максимальною силою саме на найрезультативнішій ділянці шляху - від верхньої мертвої точки до нижньої, тобто коли основний важіль як би подовжується, що забезпечує виграш в силі. Хоча насправді при крученні педалей вони описують правильне коло з радіусом, що дорівнює довжині шатуна (оптимальна довжина - 170 мм), але висунуту вперед на довжину допоміжного важеля (рис. 3).

Виготовлення

Для простоти послідовно розглянемо деталі по порядку, як вони позначені на малюнку 2. Планка 1 виготовляється з декапованої сталі товщиною 5 мм. До неї болтами кріпиться провідна зірочка шатунів. Залежно від її діаметра та форми середньої частини вибираються розміри несучої частини планки (на кресленні не дано). Скоба 2. Дві такі скоби виготовлені з декапованої сталі товщиною 3 мм. Ними несуча планка нерухомо кріпиться до маточини правого основного важеля - гвинтами М6 Х 8 з потайною головкою. Шпонка 3. Потрібні дві, зі сталі Ст45; розміри їх визначаються вирізом в осі шатунів та величиною шпонкового паза маточини. Основний важіль 4. Їх два – правий та лівий, виготовляються зі сталі Ст40Х. Вони з'єднуються зі своїми важелями (4) зварюванням. Паз для шпонки у втулках повинен бути з одного боку відносно важеля. Отвір під шпильку (5) в останньому свердлиться після зварювання через втулку. Шпилька 5 – з пружинної сталі 65Г без додаткової термообробки. Втулка 6. Їх дві - права (для правого важеля) та ліва (для лівого). Матеріал – сталь СтЗ. Ролик 7. Використано ролики d 2,4х10,5 мм від старої хрестовини автомобіля ВАЗ-2101.

Втулка підшипника 8. Потрібно дві зі сталі Ст40Х. Чотири отвори d 5 мм свердляться в них одночасно з отворами на допоміжній зірочці 9 та кронштейні 11 Допоміжні зірочки 9 та 14.

Усього їх чотири. Вони стандартні, від гулки заднього колеса, мають по 19 зубів (продаються в магазинах запчастин для велосипедів). На двох зірочках (9) отвори розточуються до 39 мм. Можуть бути виготовлені і як одна деталь разом з втулкою підшипника 8 і втулкою, що несе 17. У цьому випадку кількість зубів не повинна бути менше 13. Основний (без зубів) діаметр такої зірочки - 52,5 мм, а зовнішній - 60,5 мм.

Опора 10. Кріпиться двома гвинтами М3 до лівого кронштейна 11 щоб забезпечити достатній передній люфг між втулкою підшипника і маточицею лівого основного важеля.

Кронштейн 11. За допомогою їх допоміжні зірочки встановлюються нерухомо щодо рами велосипеда. Вони складаються з трьох деталей: плеча та двох скоб, вигнутих відповідно до діаметра рами. Матеріал обох кронштейнів та чотирьох скоб – декапірована сталь завтовшки 3 мм. Скоби кріпляться гвинтами М5, а після того, як уточнюється їх вигин по рамі, приварюються.

Подовжуючий важіль 12. Їх два: обидва виготовлені зі сталі Ст40Х. На одному кінці кожного - отвір для педалі з різьбленням М14, яке має бути однойменним: у правого - права, у лівого - ліва. На іншому кінці – отвір для осі (19); вона приварюється. Для більшої міцності по розділовій лінії осі та важеля можуть бути зроблені один або два глухих отвори d 4,9X9 мм: перед зварюванням в них вбиваються обрубки сталевого стрижня d 5 мм, що виконують роль шпонки.

Кулька 15. Всього для підшипників важелів, що подовжують, знадобиться 84 штуки d 3 або d 3,2 мм.

Болт 16. Їх два розміром М6Х X 10 мм - для фіксації зірочки на важелі.

Втулка 17 під допоміжну зірочку - дві штуки - із сталі Ст40Х. Три пази по периферії виточуються під виступаючі частини зірочки 14.

Шайба 18. Дві з декапованої сталі товщиною 2 мм; внутрішній та зовнішній діаметри відповідно 6,5 мм та 38 мм.

Додаткові рекомендації

Для виготовлення пристрою за цими кресленнями необхідно мати порожнисту вісь каретки. Можна використовувати і вісь з квадратно-конусними краями, але при цьому отвори в маточці шатунів повинні відповідати її розмірам, а проміжок між маточкою каретки велосипеда і маточиною шатунів повинен бути мінімум 1 мм.

Люфт, необхідний для нормального обертання важеля, що подовжує, щодо шатуна, досягається підбором товщини сталевої шайби (шайб), закріпленої між віссю подовжує важеля 12 і шайби 18.

Мал. 3. Схема руху модернізованого шатуна: А - основний важіль, Б - важіль, що подовжує

Міжосьова відстань у основного та допоміжного важелів приблизно дорівнює 172 мм. Щоб ланцюг не мав слабкого натягу, його розмір визначається при монтажі. Як це відбувається? На осі каретки монтуються (не остаточно) інша допоміжна зірочка і втулка підшипника 8 на маточині. На обидві зірочки одягається ланцюг довжиною 590 мм, натягується, після чого важіль і маточина приварюються один до одного. При демонтажі шпилька 5 виймається, в отвір Мб загвинчується гвинт, і відповідним борідком через отвір центральної осі вибивається основний важіль (шатун).

Робиться пробний монтаж, перед яким деталі 1, 2, 4, 8, 11, 12 та 17 піддаються термообробці (цементуванню). Між шатуном і важелем, що подовжує, а також між основним важелем і несучою втулкою вставляються пластмасові ущільнювачі, виготовлені з відповідного по діаметру кільця товщиною 1 мм.

Педальний механізм з автоматичним подовженням важелів визнаний винаходом та захищений у Болгарії авторським свідченням. Всі, хто випробував новинку, відзначають не тільки конструктивну оригінальність вирішення поставленого завдання, а й досягнутий завдяки їй позитивний ефект: "прийнятість" веломашини, обладнаної таким механізмом, легше проходження важких трас і подолання підйому.

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

▪ Перетворювач енергії хвилі

▪ Вітрильник на базі мотолодки

▪ Самохідна монолижа

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 Авіамодель перетнула Атлантику 17.12.2003 Авіамодель ТАМ-5 (трансатлантична модель-5), створена американським любителем-моделістом Майнардом Хіллом, самостійно здійснила трансатлантичний переліт з Ньюфаундленду до Ірландії. Літаком вагою 4,9 кілограма (половину ваги становив запас пального), зробленим з бальсового дерева та майларової плівки, керували два бортові комп'ютери, які орієнтувалися по навігаційним супутникам. Шлях завдовжки 3040 кілометрів подолано за 38 годин 23 хвилини. Виведення на траєкторію та приземлення здійснювали вручну з берега по радіо. Політ проходив на висоті близько 150 метрів. Комп'ютери щохвилини повідомляли через супутник основні дані про польоті: швидкість, висоту, координати, кількість обертів двигуна. Успіх польоту забезпечила авіоніка – авіаційна електроніка.

Інші цікаві новини:

▪ Клей прилипає та відлипає по команді

▪ Сейсмометр на смартфоні

▪ Нова особа Nokia

▪ Чоловічий та жіночий мозок співпрацюють по-різному

▪ Цифрова радіостанція, що носиться Motorola MOTOTRBO SL1600

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Освітлення. Добірка статей

▪ стаття Вогнища та вогнища. Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Чому авторство у відкритті періодичного закону хімічних елементів належить саме Д. І. Менделєєву? Детальна відповідь

▪ стаття Аммі зубна. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Поліпшений пробник 1-400 вольт. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Три рукавички на руці. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024