Велосипед меняет форму #3

За два столетия со времен изобретения велосипеда каких лишь идей не появлялось по оснащению его разными двигателями: внутреннего сгорания, электрическими, маховичными а также парусами. Но мускульный привод для этого транспортного средства остается самые приемлемым, выгодно отличая его от вторых автомобилей тем, что передвижение на нем содействует физическому формированию человека. Вопрос только в том, как рациональнее, в зависимости от дорожных условий, велосипедисту распределить собственную силу.

И в этом замысле современный велосипед достаточно идеальная конструкция. Но все же новаторы продолжают пытливо искать и открывать его дополнительные резервы. И небезуспешно.

Свидетельством тому очередная публикация (прошлые см. в «Моделисте-конструкторе» № 10’97, 5’2000, 6’01) с новыми разработками изобретателя В.М.Гаврилова из поселка Иноземцево Железноводского района Ставропольского края.

МНОГОСКОРОСТНОЙ ДОРОЖНИК

Дорожный велосипед несложен и надежен. У него безотказный ножной тормоз, что важно при перемещении по распутью, но нет переключения передач, как, к примеру, у многоскоростных велосипедов типа «Турист», так нужных при езде по пересеченной (с оврагами и холмами) местности. Но «Турист» имеет лишь ручной тормоз, на мой взор, не владеющий ни плавностью, ни надежностью, ни износостойкостью, да и стоит он значительно дороже.

А запрещено ли объединить преимущества обоих типов велосипедов? Выясняется, в случае если поразмыслить, то частично возможно, установив на дорожном вместо штатной ведомой звездочки блок из трех жестко скрепленных (сваренных) через дистанционные проволочные кольца соосных звездочек.

Первая (малая) звездочка, имеющая 18 зубьев, штатная.

Она закаленная, исходя из этого ее для сварки в блок нужно отпустить, другими словами разогреть на огне (в костре либо над газовой горелкой) до красного цвета и охладить на воздухе.

Вторая и третья звездочки, соответственно с числом зубьем 24 и 28, самодельные. Они изготовлены из листовой стали толщиной 2,3 мм по следующей разработке. На маленьком странице ватмана циркулем проводится окружность (для второй звездочки диаметром 97 мм).

После этого ватман укладывается на мягкий картон (либо пара слоев газет). На странице размещается часть велосипедной цепи (24 звена) так, дабы центры осей ее звеньев расположились примерно на начерченной окружности, а расстояние между осями первого и последнего звена было равным шагу цепи — 12,7 мм. Эта часть цепи бережно накрывается кусочком фанерного страницы и через него рукой прижимается к ватману. На бумаге останутся отпечатки осей.

После этого на металлический страницу наклеивается данный оттиск и через него на металле, по середине отпечатанных кружочков от осей, накерниваются центры и сверлятся 24 отверстия диаметром 8,5 мм. Потом из металлического страницы зубилом либо ножовкой вырезается заготовка звездочки. Остается только по шаблону разметить, бережно обточить на наждаке и напильником любой ее зуб, и сделать центральное отверстие диаметром 51 мм.

Таким же методом изготовлена и третья звездочка, лишь диаметр окружности на ватмане равнялся 112 мм и на нее были уложены 28 звеньев цепи. На место данной звездочки возможно установить и готовую от ветхого детского велосипеда — она имеет такое же количество зубьев с тем же шагом. Лишь перед сваркой ее также необходимо отпустить.

Две кольцевые дистанционные вставки с внутренним диаметром 52 мм согнуты из 6-мм металлической проволоки.

Перед тем как соединить звездочки в единый блок, для надёжности и удобства сварки их с кольцами в самодельных звездочках просверлено пара технологических отверстий диаметром 12 мм. Затем, обеспечив соосность звездочек для предотвращения биения зубчатых венцов, звёздочки и кольца последовательно приварены друг к другу точками, равномерно распределенными по окружности.

Изготовленный блок звездочек посажен на наружную часть ведущего конуса задней втулки велосипеда и штатная (меньшая) звездочка приварена к нему по кругу надежным целым швом. Возможно было бы блок «родным» пружинным кольцом, как в большинстве случаев, но нет гарантии, что термически отпущенные шлицы малой звездочки выдержат увеличившиеся нагрузки.

Для сварочных работ ведущий конус высвобожден от подшипника и роликов и термически отпущен подобно звездочке.

Повторную закалку подробности, как продемонстрировала эксплуатация, возможно не делать.

Длины оси хватает, дабы закрепить ведущее колесо с блоком звездочек в задней вилке велосипеда.

А вот несложный и надежный самодельный механизм переключения скоростей я, как ни старался, сконструировать не смог.

Исходя из этого установил на своем дорожнике обычный механизм от ветхого велосипеда «Турист», жестко закрепив его болтом М10 прямо в отверстии рамы. Рычажок переключения передач расположил под сиденьем. Тем же, у кого нет для того чтобы тумблера скоростей, рекомендую заготовить два отрезка цепи с замками на обоих финишах: первый — с пятью звеньями, второй — с девятью.

Тогда перед очередной поездкой еще дома возможно удлинить (либо укоротить) цепь и поставить ее на нужную звездочку в зависимости от предполагаемого характера автострады, скорости перемещения и собственной физической формы. К примеру, в случае если предстоит ехать налегке по шоссе, то выбираются меньшая звездочка и укороченная цепь (без вставок). В то время, когда же нужно преодолевать путь по проселочной дороге, к тому же с грузом, в цепь вставляется долгий отрезок — для большей звездочки.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ

Как мы знаем, для трансформации величины крутящего момента на ведущем колесе велосипеда в зависимости от дорожных условий (подъемы — спуски, грунт — шоссе) применяют два главных метода: или используют задние ведомые звездочки разного диаметра методом последовательной переброски на них цепи, или изменяют длину шатунов.

В случае если первый метод в далеком прошлом испытан и внедрен во многие серийные модели, то о втором этого сообщить запрещено.

Однако, простота последнего разрешает предположить его вероятную популярность в будущем.

Предлагаемая конструкция разрешает машинально регулировать длину шатунов и, следовательно, крутящий момент, другими словами переключать скорости в зависимости от «сопротивления» автострады.

направляться сходу подчернуть, что левый шатунный узел подобен правому.

И не смотря на то, что слева цепь отсутствует, но звездочка нужна и тут для крепления на ней подробностей. В штатный шатун вместо педали ввинчен палец, изготовленный из финиша термически отпущенного кареточного вала шатунов, для чего в пальце нарезана резьба М14х1,25 (правая).

Автоматическая многоступенчатая трансмиссия:

1 — ведущая звездочка; 2 — штатный шатун; 3 — межшатунный палец (от финиша кареточного вала); 4 — дополнительный шатун; 5 — педаль; 6 — планка (сталь, полоса 30×3); 7 — приводная цепь; 8 — фиксатор; 9 — пружина; І0 — ось пружины; 11 — втулка; 12 — шайба

На пальце штифтом с малым люфтом закреплен дополнительный шатун так, что он разрешает шатунам поворачиваться относительно друг друга на маленький угол.

И уже на финише дополнительного шатуна установлена педаль, расстояние от которой до оси вращения ведущей звездочки может изменяться и регулироваться посредством металлической планки с пазами.

Планка вольно смонтирована на оси педали и опирается пазами на приваренный к звездочке цилиндрический фиксатор с надетой на него втулкой между шайбой и буртиком. Планка поджата к оси \/-образной пружиной, которая кроме этого вольно установлена на собственной оси.

Один финиш пружины загнут и входит в одно из трех отверстий диаметром 2,5 мм, просверленных в звездочке. Ось изготовлена по типу фиксатора и однообразным образом с ним смонтирована на звездочке. Второй финиш пружины кроме этого легко отогнут вовнутрь и введен в канавку, грамотного спиленными под 45° кромками планки и приваренной к ней накладки, что снабжает планки оси и постоянный контакт фиксатора при различных ее положениях.

Дополнительный шатун легко изогнут так, дабы его финиш с педалью вошел в плоскость штатного шатуна, а планка размешалась параллельно звездочке (верхний ее финиш также легко отогнут).

Окончательные угловые размеры пазов планки определяются и подгоняются напильником при обкатке в зависимости от силы ног и параметров пружины велосипедиста. Отверстия в звездочке под конец пружины разрешают изменять ее упрочнение.

По окончании подгонки пазов подробности (планка с приваренной к ней накладкой) закаляются разогревом на пламени до светло-красного цвета и охлаждением в машинном масле.

Принцип работы устройства следующий. Положение, изображенное на рисунке, соответствует минимальному крутящему моменту, потому, что педаль максимально приближена к оси вращения звездочки, что оптимально при стремительной езде по ровному шоссе.

При повышении крутизны дороги возрастают и упрочнения на планке, в следствии скошенная кромка первого паза скатывается с втулки фиксатора, преодолевая сопротивление пружины, и на фиксатор перескакивает соседний паз. Это ведет к повышению радиуса вращения педалей и крутящего момента.

По мере увеличения сопротивления автострады планка последовательно переходит в следующий паз, и без того до последнего, у которого нижняя сторона (как и верхняя у первого) перпендикулярна оси планки, что ограничивает предстоящее ее перемещение.

Для уменьшения крутящего длины и момента рабочей части планки (при уменьшении подъема дороги) велосипедист в верхней «мертвой точке», переставая педалирование, с силой давит ногой на педаль и этим приводит к аналогичному возврату планки в следующий паз.

Конструкция несложна, надежна и действенна, как продемонстрировали ее опробования, и снабжает практически двойной перепад крутящих моментов и, следовательно, «скоростей». Педаль наряду с этим отстоит достаточно на большом растоянии от почвы, а стопа — от переднего колеса. Заднюю вилку рамы возможно легко подправить молотком так, дабы шатуны ее не касались.

Приведенные размеры устройства относятся к взрослому велосипеду с закрытой треугольной рамой.

Разумеется, что его возможно установить на любой велосипед с ножным торможением.

Возможно И БЕЗ ЗВЕЗДОЧКИ

Воображаемый привод для велосипеда, удачно опробованный мной на практике, — принципиально новый механизм. Воздействие его основано не на вращении шатунов, а на их возвратно-колебательном перемещении. Что это дает?

Во-первых, трудятся в один момент ноги, что существенно повышает мощность привода. Во-вторых, возможно значительно удлинить педальные шатуны, что кроме этого увеличит крутящий момент. В-третьих, легче переключать скорости, что принципиально важно при перемещении на подъем.

Для применения этого привода из задней втулки дорожного велосипеда извлечен тормозной барабан для свободного обратного вращения малой ведомой звездочки, а велосипед оборудован ручными тормозами. Помимо этого, одновременный подъем обеих ног требует более брюшного мышц пресса и развитых бёдер (но это, как говорится, дело наживное).

Привод складывается из блока шатунов (назовем их так): скоростного, натяжного и двух педальных — по одному для каждой ноги, жестко соединенных между собой в единую конструкцию. Педальные шатуны длиной 240 мм — комбинированные, сваренные любой из двух простых (первый из них укорочен). Дабы они не касались на поворотах переднего колеса, последнее забрано меньшего диаметра — от велосипеда «Салют» (подойдет и колесо от «Камы»), Скоростной шатун также комбинированный.

Он равно как и педальный, сварен внахлестку из двух простых так, что расстояние между их финишами образовывает 50 мм. Финиши шатунов сточены на наждаке, образуя два крюка. За них цепляется петля, изготовленная из 3-мм металлической проволоки, соединенная с верхним финишем цепи. К этому же шатуну, на 50 мм ниже, приварен еще один крюк.

Он разрешает еще в более широких пределах регулировать крутящий момент. Петля же для трансформации скорости перемещения наряду с этим перебрасывается велосипедистом на необходимый крюк правой рукой. Скоростной шатун закреплен на валу каретки, как в большинстве случаев, клиновым штифтом, а к нему в этом месте под углом 70° приварен правый педальный шатун. Для жёсткости и надёжности их возможно дополнительно соединить стержнем, образующим с ними треугольник (на рисунке не продемонстрирован).

К педальному шатуну приварен еще один шатун — натяжной, направленный противоположно скоростному. На его финише закреплена пружина, которая связана с цепью и снабжающая ей натяжение при зацеплении петли с любым крюком. Нижний предел хода блока шатунов ограничен стержневым упором, закрепленным на нижней (подкосной) трубе рамы.

Техника езды с таким приводом требует дополнительных приспособлений. Чтобы поднимать педали, нужно хотя бы одну из них снабдить туклипсом, в который стопа обязана легко входить и еще легче выводиться. Его возможно вырезать из страницы металла, пластика либо толстой кожи по размерам обуви.

Разобрав педаль и выбив стяжные болты из резиновых брусочков, последние обрезают на толщину стенок туклипса и, установив его, снова собирают педаль.

В то время, когда ноги толкают педали вниз, то массы тела может оказаться не хватает, дабы обеспечить все возможное упрочнение. Исходя из этого для езды на велосипеде с таким приводом требуется прочный пояс, на что позади одним финишем накидывается металлическая скоба, а второй финиш при езде заводится под низ сиденья.

При остановке скоба легко выводится из зацепления с сиденьем. Изготавливается она из полосы 3-мм стали, а ее протяженность подбирается лично.

Перед поездкой велосипедист, затянув ремень с подвешенной позади на поясе скобой, вводит стопу (к примеру, левую) в туклипс педали, опущенной в положение, в то время, когда скоростные шатуны доведены до упора.

Оттолкнувшись от дороги второй ногой, садится в седло и, опираясь на руль, быстро поднимает ноги и с упрочнением нажимает на педали. В случае если подъем дороги большой и требует таких упрочнений, что корпус начинает подниматься над седлом, то велосипедист одной рукой заводит нижний финиш скобы под седло. Это обеспечит дополнительную сообщение с велосипедом и разрешит ногам развивать все возможное упрочнение, не смотря на то, что такое постоянное зацепление скобы с седлом не будет мешать и в простой поездке.

Игромир

Велосипед меняет форму #3

Рандомные статьи:

Как одеваться для катания на велосипеде? Ответ на письмо Ч.1

Похожие статьи, которые вам понравятся: