Die Erfindung betrifft Fahrzeuge, die Energie im Schwungrad speichern. Das Fahrrad hat einen mit dem Antriebsrad (2) und dem Schwungrad (8) verbundenen Antrieb, der eine Federaufhängung (19) mit der Möglichkeit aufweist, das Schwungrad (8) an das Antriebsrad (2) anzudrücken. Dabei ist das Antriebsrad (2) mit seinen Flanschen (6) auf Lagern (7) am Rahmen (1) und das Schwungrad (8) auf einem Doppelhebelpendel (10) im Inneren des Antriebs gelagert Rad (2) mit der Möglichkeit, das Schwungrad (8) gegen die Innenfläche der Felge (3) des Rades (2) zu drücken. Die technische Lösung zielt darauf ab, periodisch in kurzen Intervallen einen Teil der akkumulierten Energie vom Schwungrad auf das Antriebsrad zu übertragen. 12 Wp. Fliege, 7 krank.
Die Erfindung bezieht sich auf den Maschinenbau und kann auf verschiedene Fahrzeuge, Fahrräder, Rollstühle angewendet werden.
Es sind Fahrzeuge bekannt, bei denen mechanische Energie gespeichert und dann auf das Rad des Fahrzeugs übertragen wird. Der Wärmetauscher hat die Form einer Bandfeder (RU 2097248, 1997). US 4,037,854, 1977 offenbart einen Fahrradantrieb, der mit einem Antriebsrad und einem Schwungrad verbunden ist, das eine Federaufhängung mit der Fähigkeit hat, das Schwungrad gegen das Antriebsrad zu drücken. In JP 08-169381, 1996, ist ein Schwungrad offenbart, dessen Teile gegen die Innenfläche des Ausgangsglieds gepresst werden können. US 2,588,681, 1951 offenbart einen Antrieb, bei dem eine schwere Kugel mittels eines Hebels innerhalb eines Hohlzylinders angehoben wird und dann versucht, sie mittels ihrer Masse in Drehung zu versetzen. Außerdem überträgt der Hohlzylinder die Drehung auf das Rad, in dem er sich befindet.
Die Herstellung von Motoren, Propellern und anderen Geräten zur Gewinnung nicht traditioneller Arten mechanischer Energie, ihre Reproduktion, Akkumulation und Nutzung sind wichtige Bereiche bei der Entwicklung und Verbesserung dynamischer, kleiner und erschwinglicher Fahrzeuge. Bei dem vorgeschlagenen Fahrrad mit einer Trägheitsantriebseinheit, die durch eine menschliche Muskelkraft oder einen Antriebsmotor angetrieben wird, erzeugt und speichert der Arbeitskörper, der in Form eines dünnwandigen zylindrischen Rings hergestellt ist und sich auf dem Kreuz befindet, während der Drehung die kinetische Energie von das Rotationsträgheitsmoment dieses Arbeitskörpers. Ein Teil der angesammelten Energie wird periodisch in kurzen Abständen von der Arbeitsflüssigkeit auf das Antriebsrad des Fahrrads übertragen und bewirkt dessen Vorwärtsbewegung.
Das beanspruchte Fahrrad weist einen mit dem Antriebsrad und einem Schwungrad verbundenen Antrieb mit Federaufhängung auf, mit der Möglichkeit, das Schwungrad an das Antriebsrad anzupressen, und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad mit seinem am Fahrzeugrahmen gelagert ist Flansche, und das Schwungrad ist an einem Doppelhebelpendel im Inneren des Antriebsrads montiert Räder mit der Möglichkeit, das Schwungrad an die Innenfläche der Felge zu drücken.
Das Schwungrad, das innerhalb des Antriebsrads installiert ist, um eine Trägheitsantriebseinheit zu bilden, hat einen Arbeitskörper in Form eines dünnwandigen zylindrischen Rings, der an einem Kreuz befestigt ist, das auf einer Welle montiert ist, die auf Lagern in den Pendelarmen basiert.
Ein Doppelhebelpendel mit einem Ende der Hebel ist an Lagern der Pedalachse gelagert, und an den anderen Enden der Pendelhebel ist eine Welle mit einem Schwungrad gelagert, das relativ zur Pedalachse dadurch verschoben werden kann ein kleiner Winkel.
Das Schwungrad hat die Fähigkeit, mittels zweier Federn in einem aufgehängten Zustand zu sein, mit Ausnahme der Berührung des Schwungrads mit der Innenfläche des Antriebsrads.
Die Innenfläche der Radfelge und der Außenumfang des Arbeitsfluids des Schwungrads sind mit einer Reibungsverbindung beschichtet.
Das Rad besteht aus einer Felge, Seitenscheiben mit Flanschen für Stützlager, während ein Stern mit einem Freilauf mit einem der Flansche verbunden ist.
Auf der Felge befinden sich zwei oder mehr Fahrradreifen.
Das Schwungrad, das unter Bildung einer Trägheitsantriebseinheit im Inneren des Antriebsrads montiert ist, hat einen Antrieb, einschließlich einer Achse der Pedale, die auf Lagern montiert sind, die in die Rahmensitze gedrückt werden, während ein Doppelhebelpendel, zwei Antriebskettenräder und Pedale sind auf der Pedalachse auf Lagern gelagert, während das Antriebsritzel mit einer Seite der Achse durch eine Kette mit einem Kettenrad und einem Radfreilauf verbunden ist, und das Antriebsritzel auf der anderen Seite der Achse durch eine Kette mit einem verbunden ist am Pendelarm montiertes Kettenradpaar, das mit dem Kettenrad und einem Freilauf der Schwungradwelle verbunden ist und folgende Merkmale aufweist:
Beim Treten besteht die Möglichkeit der gleichzeitigen Drehung von Rad und Schwungrad;
Wenn Sie das Pendel drücken und einen Teil der Energie vom Schwungrad auf das Rad übertragen, besteht die Möglichkeit einer schnelleren Drehung des Rads und ohne Kraftübertragung von den Pedalen auf das Rad, da. Pedale ermöglichen nur das Drehen und Aufdrehen des Schwungrads;
Beim Treten die Möglichkeit der Bewegung mit einem Trägheitsantriebsgerät und ohne dessen Verwendung.
Es kann ein Motor eingebaut werden, der über eine mit dem Antriebskettenrad verbundene Kette mit dem Antrieb verbunden ist.
Das gelenkte Vorderrad kann auf einem Gepäckträger in der Rahmennabe montiert werden, oder die beiden gelenkten Räder können gepaart und auf einer Achse mit einem Gepäckträger am Heck des Fahrrads montiert werden, während der Gepäckträger in der Nabe am Rahmen installiert wird. und ein Zahnradsektor ist von unten an der Zahnstange befestigt, der mit einem Zahnradsektor der Ruderwelle in Eingriff steht.
Der Sitz ist schwenkbar.
Die Bremsbacke, die direkt auf den Radreifen wirkt, ist auf einem Stift am Rahmen im Sitzbereich montiert und mit einem Hebel zum Bremsen verbunden.
Abbildung 1 zeigt ein Fahrrad, das nur mit Pedalen angetrieben wird (Seitenansicht).
Abbildung 2 zeigt dasselbe Fahrrad (Vorderansicht).
Abbildung 3 zeigt die Vorrichtung des Rades, in dem sich das Schwungrad befindet.
Bild 4 zeigt ein Fahrrad mit Zusatzmotor.
Die Abbildungen 5-7 zeigen Diagramme der auf das Schwungrad und das Rad wirkenden Kräfte.
Die vorgeschlagene Konstruktion des Fahrzeugs besteht aus einem Rahmen 1, einem Antriebsrad 2, einem Trägheitsantrieb, einem Antriebsmotor oder einem Fußantrieb mit Kettenantrieb, einem gesteuerten Vorder- oder Hinterrad mit Lenkrad und einer Bremse. Rahmen 1 geschweißter Rohrabschnitt. Das Antriebsrad 2 besteht aus einer Felge 3 mit Reifen 4, Seitenscheiben 5 mit Flanschen 6 und Lagern 7 und ist in die Schlitze 5 des Rahmens 1 eingebaut.
Der Trägheitspropeller besteht aus einem Schwungrad 8, einer Welle 9, einem Doppelhebelpendel 10, einem Freilauf 11. Das Schwungrad 8 enthält einen Arbeitskörper 13 in Form eines dünnwandigen zylindrischen Rings, auf dem ein Kreuz 14 angebracht ist der Welle 9. Der Arbeitskörper 13 befindet sich auf dem Umfang des Kreuzes 14 des Schwungrads 8 innerhalb des Antriebsrads 2. Das Doppelhebelpendel 10 mit einem Ende auf Lagern 45 ist auf der Achse 16 der Pedale 17 montiert, an den anderen Enden des Pendels 10 ist auf Lagern 18 eine Welle 9 mit einem Schwungrad 8 installiert. Das Pendel 10 kann sich relativ zur Achse 16 in einem kleinen Winkel drehen und wird durch Federn 19 in einer hängenden Position gehalten, die eine unbefugte Berührung ausschließt Schwungrad 8 mit der Felge 3, da die Achse der Welle 9 gegenüber der Radachse 2 versetzt ist.
Der Fuß-, Muskelantrieb des Schwungrades 8, der sich auf einer Seite des Rades 2 befindet, umfasst ein Antriebskettenrad 20, das auf der Achse 16 angebracht ist, ein Doppelkettenrad 21, das sich auf dem Stift 22 des Pendels 10 befindet, und ein Kettenrad 23 mit einem Freilaufkupplung 11 auf der Welle 9 montiert, Kettenradpaare sind durch Ketten 24 verbunden.
Auf der anderen Seite des Rades 2 befindet sich ein Radantrieb 2, bestehend aus einem Stern 25 mit einem auf dem Flansch 6 der Scheibe 5 des Rades 2 befestigten Freilauf 12 und einem auf der Achse 16 befestigten Stern 26, Kettenrädern 25 u 26 sind durch eine Kette verbunden.
Das Vorderrad 27 mit dem Lenkrad 28 wird gesteuert, montiert auf der Zahnstange 29 in der Hülse 30 des Rahmens 1, oder zwei gepaarte Lenkräder 31, die sich hinter dem Fahrrad auf der Achse 32 befinden, wobei eine gemeinsame Zahnstange 33 in der Hülse installiert ist 34 am Rahmen 1, an der Zahnstange 33 ist von unten der Zahnradsektor 35 befestigt, der mit dem Zahnradsektor 36 des Lenkrads 37 in Eingriff steht, das Lenkrad 37 ist in der Hülse 38 am Rahmen 1 eingebaut.
Der Antriebsmotor 39 ist durch eine Kette mit dem Kettenrad 26 verbunden. Der Sitz 41 ist drehbar. Die Bremsbacke 42 ist auf dem Stift 43 am Rahmen 1 in der Nähe des Sitzes 41 montiert und mit dem Hebel 44 verbunden; beim Bremsen wird die Backe 42 direkt gegen die Reifen 4 des Rads 2 gedrückt.
Die Arbeit eines Fahrrads mit Trägheitsantrieb. Beim Treten 17 wird die Kraft über Ritzel 20, 21, 23, Kette 24 und Freilauf 11 auf Schwungrad 8 übertragen, gleichzeitig über Ritzel 25 und 26, Kette und Freilauf 12 wird die Kraft auf Laufrad 2 übertragen, wodurch die Das Fahrrad bewegt und dreht das Schwungrad 8, das die kinetische Energie des Trägheitsmoments der Drehung des Arbeitskörpers 13 ansammelt.
Wenn Sie auf das Pendel 10 drücken, dreht sich letzteres zusammen mit dem rotierenden Schwungrad 8 um einen kleinen Winkel ϕ (Abb. 5-7), drückt periodisch für kurze Zeit auf den Umfang des Arbeitsfluids 13 der Schwungrad 8 gegen die Innenfläche der Felge 3 des Rads 2 am Punkt A (auf der Linie AA), die Kontaktflächen des Arbeitsfluids 13 und der Felge 3 sind mit einer Reibungszusammensetzung bedeckt, ein Teil der kinetischen Energie wird übertragen an der Felge 3 des Rades 2 entsteht eine Reaktionskraft P der Felge 3, die eine Kraft P d der translatorischen Bewegung des Schwungrades 8 bewirkt.
Außerdem ändern sich während der Kontaktzeit des Schwungrads 8 mit der Felge 3 des Rads 2 am Punkt A (auf der Linie AA) die Geschwindigkeiten der Massen der Punkte des Arbeitsfluids 13 und ein momentaner Drehpunkt (MCP) des Arbeitsfluids 13 erscheint auf der Kontaktlinie AA, die MCP-Geschwindigkeit ist Null, in diesem Moment manifestiert sich das Kraftmoment M der Masse mcp des Arbeitskörpers 13 auf der Schulter des momentanen Radius R gegenüber dem MCV bewirkt dieses Kraftmoment M auch die Kraft R m der Translationsbewegung des Schwungrads 8. Dadurch wirken vom Schwungrad 8 zwei Translationskräfte auf das Fahrrad:
a) Kraft R d Trägheitsmoment der Rotation des Arbeitsfluids 13 des Schwungrads 8,
T \u003d J ω 2 1 / 2, wobei T die kinetische Rotationsenergie des Arbeitsmediums 13 ist,
a J = mr 2 , wobei J das Trägheitsmoment des Arbeitsfluids 13 (kg m 2) ist, m die Masse des Arbeitsfluids 13 ist, r der Radius des Arbeitsfluids 13 ist, ω die Winkelgeschwindigkeit von ist das Arbeitsfluid 13;
b) das Kraftmoment M der Masse mcp des Arbeitsfluids 13 des Schwungrads 8 relativ zum MCV,
und M = mcp·R, wobei M das Kraftmoment der Masse mcp des Arbeitsfluids 13 relativ zu MCV ist; mcp - Masse des Teils des Arbeitsfluids 13, der sich über seinem horizontalen Durchmesser befindet; R ist der momentane durchschnittliche Radius des Arbeitsfluids 13, wenn das Arbeitsfluid 13 relativ zu dem MCV rotiert.
Bei einer Masse m des Arbeitsmediums von 5 kg und 2000 Umdrehungen pro Minute (40000 rad pro Sekunde) des Arbeitsmediums 13 und dessen Radius r gleich 0,3 m beträgt die kinetische Energie T = 9000 kg·m 2 ·rad· Sek 2 .
Wenn sich ein starrer Körper um eine Achse dreht, spielt das Trägheitsmoment die Rolle der Masse. Während der Bewegung des Fahrrads beträgt der Energieverbrauch etwa 3 kgm pro Sekunde, wodurch die Geschwindigkeit des Fahrrads 150 Sekunden lang mindestens 50 km / h beträgt, ohne das Arbeitsfluid 13 aufzuladen (abzuwickeln). Während dieser Zeit etwa 50 % der maximalen Reserve seiner kinetischen Energie werden verbraucht. Es dauert mehrere Sekunden, um das Schwungrad 8 mit dem Arbeitsfluid 13 auf den berechneten Wert der Drehzahl wieder aufzuladen (abzuwickeln). Die Kontaktzeit des Arbeitsfluids 13 des Schwungrads 8 mit der Felge 3 des Rads 2 beträgt 4–6 Sekunden in Intervallen von 8–10 Sekunden.
PATENTANSPRÜCHE 1. Fahrrad mit einem mit dem Antrieb verbundenen Antriebsrad und mit einem Schwungrad mit einer Federaufhängung mit der Möglichkeit, das Schwungrad an das Antriebsrad anzupressen, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad mit seinen Flanschen am Fahrzeugrahmen gelagert ist, und das Schwungrad ist an einem Doppelhebelpendel innerhalb der Antriebsräder montiert, mit der Möglichkeit, das Schwungrad an die Innenfläche der Radfelge zu drücken.
2. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungrad, das innerhalb des Antriebsrads montiert ist, um einen Trägheitsbeweger zu bilden, einen Arbeitskörper in Form eines dünnwandigen zylindrischen Rings hat, der auf einem Kreuz montiert ist, das auf einer Welle basierend auf Lagern montiert ist in den Pendelarmen.
3. Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelhebelpendel an einem Ende der Hebel an Lagern der Pedalachse gelagert ist und an den anderen Enden der Pendelhebel eine Welle mit einem Schwungrad an Lagern gelagert ist , während die Welle mit dem Schwungrad gegenüber der Achse der Pedale um einen kleinen Winkel verschoben werden kann .
4. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungrad mittels zweier Federn die Fähigkeit hat, in einem aufgehängten Zustand zu sein, mit Ausnahme der Berührung des Schwungrades mit der Innenfläche des Antriebsrades.
5. Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Radfelge und der Außenumfang des Arbeitskörpers des Schwungrades mit einer Reibmasse beschichtet sind.
6. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad aus einer Felge, Seitenscheiben mit Flanschen für Stützlager besteht, während ein Stern mit Freilauf an einem der Flansche angeschlossen ist.
7. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwei oder mehr Fahrradreifen auf der Felge des Antriebsrades befinden.
8. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das im Inneren des Schwungrades gelagerte Antriebsrad unter Bildung einer Trägheitsantriebseinheit einen Antrieb aufweist, der eine auf Lagern gelagerte Tretachse umfasst, die in die Rahmensitze eingepresst sind, und dabei einen Doppelhebel Das Pendel ist auf der Pedalachse auf Lagern, zwei Antriebskettenrädern und Pedalen montiert, während das Antriebskettenrad auf einer Seite der Achse durch eine Kette mit dem Kettenrad und der Freilaufkupplung und dem Antriebskettenrad auf der anderen Seite der Achse verbunden ist ist durch eine Kette mit einem gepaarten Kettenrad verbunden, das am Pendelarm angebracht ist, das mit dem Kettenrad und der Freilaufkupplung der Schwungradwelle verbunden ist, mit folgenden Merkmalen: beim Treten die Möglichkeit der gleichzeitigen Drehung von Rad und Schwungrad; Wenn Sie das Pendel drücken und einen Teil der Energie vom Schwungrad auf das Rad übertragen, besteht die Möglichkeit einer schnelleren Drehung des Rads und ohne Kraftübertragung von den Pedalen auf das Rad, da. während die Pedale die Fähigkeit haben, nur das Schwungrad zu drehen und abzuwickeln; beim Treten die Möglichkeit der Bewegung mit einem Trägheitsantrieb und ohne ihn zu benutzen.
9. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor eingebaut ist, der über ein mit der Kette verbundenes Kettenrad mit dem Antrieb verbunden ist.
10. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lenkbare Vorderrad auf einer Zahnstange in der Rahmennabe gelagert ist.
11. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden gelenkten Räder gepaart und auf einer Achse mit Zahnstange im Hinterbau des Fahrrads montiert sind, während die Zahnstange in der Hülse am Rahmen installiert ist und ein Getriebesektor befestigt ist an der Zahnstange von unten, die mit der Getriebesektor-Lenkwelle in Eingriff steht.
12. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz schwenkbar ist.
13. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der direkt auf die Bereifung des Laufrades wirkende Bremsklotz im Bereich des Sitzes auf einem Bolzen am Rahmen gelagert und mit einem Bremshebel verbunden ist.
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Die Erfindung betrifft die Herstellung von Sport- und Freizeitgeräten und kann verwendet werden, um neue Modelle von Simulatoren und Analoga zu erstellen: Fahrräder, Roller, Rollschuhe, Skier, Schneemobile, Schneescooter, Schlittschuhe, Surfer, Ruderboote, Kajaks, Kanus.
Die Erfindung bezieht sich auf Gegenstände, die die Lebensbedürfnisse einer Person befriedigen und als Sportgerät zur Entwicklung der Bewegungskoordination, Reaktionen, Bein- und Rückenmuskulatur, hauptsächlich bei Kindern und Jugendlichen, als Unterhaltungsmittel verwendet werden können für Erwachsene und Kinder an Orten der organisierten Erholung (in Sanatorien, Touristencamps, Kulturparks) und als Sportgerät und Transportmittel für behinderte Menschen mit verschiedenen Läsionen des Bewegungssystems, aber für Fälle, in denen eine behinderte Person auftreten kann Kniebeugen.
STOFF: Gruppe von Erfindungen bezieht sich auf Varianten des Muskelantriebs. Der Antrieb nach der ersten Variante enthält Pedale oder Griffe und eine Torsionsfeder, die an einem Ende mit einer Last, beispielsweise einem Propeller, und am anderen Ende mit einer rahmenfesten Überholkupplung verbunden ist, und mit einer oder mehreren Überholkupplungen, die mit Pedalen oder Griffen verbunden sind. Alle Freiläufe lassen das zweite Ende der Feder nur in eine Richtung drehen. Der Antrieb gemäß der zweiten Version enthält Pedale oder Griffe, die mit einem Kompressor verbunden sind, der mit einem Behälter verbunden ist, der mit einem Luftmotor verbunden ist. Der Gasauslass des Luftmotors wird durch einen elastischen Zwischenbehälter zum Kompressoreinlass geleitet. EFFEKT: Erreichen des maximalen Umwandlungsgrades der Muskelenergie in die produzierte Arbeit. 2 k. und 7 z.B. Fliege, 4 krank.
Die Erfindung betrifft Fahrzeuge, die Energie im Schwungrad speichern
Die Erfindung betrifft Fahrzeuge, die Energie im Schwungrad speichern. Das Fahrrad hat einen mit dem Antriebsrad (2) und dem Schwungrad (8) verbundenen Antrieb, der eine Federaufhängung (19) mit der Möglichkeit aufweist, das Schwungrad (8) an das Antriebsrad (2) anzudrücken. Dabei ist das Antriebsrad (2) mit seinen Flanschen (6) auf Lagern (7) am Rahmen (1) und das Schwungrad (8) auf einem Doppelhebelpendel (10) im Inneren des Antriebs gelagert Rad (2) mit der Möglichkeit, das Schwungrad (8) gegen die Innenfläche der Felge (3) des Rades (2) zu drücken. Die technische Lösung zielt darauf ab, periodisch in kurzen Intervallen einen Teil der akkumulierten Energie vom Schwungrad auf das Antriebsrad zu übertragen. 12 Wp. Fliege, 7 krank.
Zeichnungen zum RF-Patent 2264323
Die Erfindung bezieht sich auf den Maschinenbau und kann auf verschiedene Fahrzeuge, Fahrräder, Rollstühle angewendet werden.
Es sind Fahrzeuge bekannt, bei denen mechanische Energie gespeichert und dann auf das Rad des Fahrzeugs übertragen wird. Der Rekuperator hat die Form einer Bandfeder (RU 2097248, 1997). US 4,037,854, 1977 offenbart einen Fahrradantrieb, der mit einem Antriebsrad und einem Schwungrad verbunden ist, das eine Federaufhängung mit der Fähigkeit hat, das Schwungrad gegen das Antriebsrad zu drücken. In JP 08-169381, 1996, ist ein Schwungrad offenbart, dessen Teile gegen die Innenfläche des Ausgangsglieds gepresst werden können. US 2,588,681, 1951 offenbart einen Antrieb, bei dem eine schwere Kugel mittels eines Hebels innerhalb eines Hohlzylinders angehoben wird und dann versucht, sie mittels ihrer Masse in Drehung zu versetzen. Außerdem überträgt der Hohlzylinder die Drehung auf das Rad, in dem er sich befindet.
Die Herstellung von Motoren, Propellern und anderen Geräten zur Gewinnung nicht traditioneller Arten mechanischer Energie, ihre Reproduktion, Akkumulation und Nutzung sind wichtige Bereiche bei der Entwicklung und Verbesserung dynamischer, kleiner und erschwinglicher Fahrzeuge. Bei dem vorgeschlagenen Fahrrad mit einer Trägheitsantriebseinheit, die durch eine menschliche Muskelkraft oder einen Antriebsmotor angetrieben wird, erzeugt und speichert der Arbeitskörper, der in Form eines dünnwandigen zylindrischen Rings hergestellt ist und sich auf dem Kreuz befindet, während der Drehung die kinetische Energie von das Rotationsträgheitsmoment dieses Arbeitskörpers. Ein Teil der angesammelten Energie wird periodisch in kurzen Abständen von der Arbeitsflüssigkeit auf das Antriebsrad des Fahrrads übertragen und bewirkt dessen Vorwärtsbewegung.
Das beanspruchte Fahrrad weist einen mit dem Antriebsrad und einem Schwungrad verbundenen Antrieb mit Federaufhängung auf, mit der Möglichkeit, das Schwungrad an das Antriebsrad anzupressen, und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad mit seinem am Fahrzeugrahmen gelagert ist Flansche, und das Schwungrad ist an einem Doppelhebelpendel im Inneren des Antriebsrads montiert Räder mit der Möglichkeit, das Schwungrad an die Innenfläche der Felge zu drücken.
Das Schwungrad, das innerhalb des Antriebsrads installiert ist, um eine Trägheitsantriebseinheit zu bilden, hat einen Arbeitskörper in Form eines dünnwandigen zylindrischen Rings, der an einem Kreuz befestigt ist, das auf einer Welle montiert ist, die auf Lagern in den Pendelarmen basiert.
Ein Doppelhebelpendel mit einem Ende der Hebel ist an Lagern der Pedalachse gelagert, und an den anderen Enden der Pendelhebel ist eine Welle mit einem Schwungrad gelagert, das relativ zur Pedalachse dadurch verschoben werden kann ein kleiner Winkel.
Das Schwungrad hat die Fähigkeit, mittels zweier Federn in einem aufgehängten Zustand zu sein, mit Ausnahme der Berührung des Schwungrads mit der Innenfläche des Antriebsrads.
Die Innenfläche der Radfelge und der Außenumfang des Arbeitsfluids des Schwungrads sind mit einer Reibungsverbindung beschichtet.
Das Rad besteht aus einer Felge, Seitenscheiben mit Flanschen für Stützlager, während ein Stern mit einem Freilauf mit einem der Flansche verbunden ist.
Auf der Felge befinden sich zwei oder mehr Fahrradreifen.
Das Schwungrad, das unter Bildung einer Trägheitsantriebseinheit im Inneren des Antriebsrads montiert ist, hat einen Antrieb, einschließlich einer Achse der Pedale, die auf Lagern montiert sind, die in die Rahmensitze gedrückt werden, während ein Doppelhebelpendel, zwei Antriebskettenräder und Pedale sind auf der Pedalachse auf Lagern gelagert, während das Antriebsritzel mit einer Seite der Achse durch eine Kette mit einem Kettenrad und einem Radfreilauf verbunden ist, und das Antriebsritzel auf der anderen Seite der Achse durch eine Kette mit einem verbunden ist am Pendelarm montiertes Kettenradpaar, das mit dem Kettenrad und einem Freilauf der Schwungradwelle verbunden ist und folgende Merkmale aufweist:
Beim Treten besteht die Möglichkeit der gleichzeitigen Drehung von Rad und Schwungrad;
Wenn Sie das Pendel drücken und einen Teil der Energie vom Schwungrad auf das Rad übertragen, besteht die Möglichkeit einer schnelleren Drehung des Rads und ohne Kraftübertragung von den Pedalen auf das Rad, da. Pedale ermöglichen nur das Drehen und Aufdrehen des Schwungrads;
Beim Treten die Möglichkeit der Bewegung mit einem Trägheitsantriebsgerät und ohne dessen Verwendung.
Es kann ein Motor eingebaut werden, der über eine mit dem Antriebskettenrad verbundene Kette mit dem Antrieb verbunden ist.
Das gelenkte Vorderrad kann auf einem Gepäckträger in der Rahmennabe montiert werden, oder die beiden gelenkten Räder können gepaart und auf einer Achse mit einem Gepäckträger am Heck des Fahrrads montiert werden, während der Gepäckträger in der Nabe am Rahmen installiert wird. und ein Zahnradsektor ist von unten an der Zahnstange befestigt, der mit einem Zahnradsektor der Ruderwelle in Eingriff steht.
Der Sitz ist schwenkbar.
Die Bremsbacke, die direkt auf den Radreifen wirkt, ist auf einem Stift am Rahmen im Sitzbereich montiert und mit einem Hebel zum Bremsen verbunden.
Abbildung 1 zeigt ein Fahrrad, das nur mit Pedalen angetrieben wird (Seitenansicht).
Abbildung 2 zeigt dasselbe Fahrrad (Vorderansicht).
Abbildung 3 zeigt die Vorrichtung des Rades, in dem sich das Schwungrad befindet.
Bild 4 zeigt ein Fahrrad mit Zusatzmotor.
Die Abbildungen 5-7 zeigen Diagramme der auf das Schwungrad und das Rad wirkenden Kräfte.
Die vorgeschlagene Konstruktion des Fahrzeugs besteht aus einem Rahmen 1, einem Antriebsrad 2, einem Trägheitsantrieb, einem Antriebsmotor oder einem Fußantrieb mit Kettenantrieb, einem gesteuerten Vorder- oder Hinterrad mit Lenkrad und einer Bremse. Rahmen 1 geschweißter Rohrabschnitt. Das Antriebsrad 2 besteht aus einer Felge 3 mit Reifen 4, Seitenscheiben 5 mit Flanschen 6 und Lagern 7 und ist in die Schlitze 5 des Rahmens 1 eingebaut.
Der Trägheitspropeller besteht aus einem Schwungrad 8, einer Welle 9, einem Doppelhebelpendel 10, einem Freilauf 11. Das Schwungrad 8 enthält einen Arbeitskörper 13 in Form eines dünnwandigen zylindrischen Rings, auf dem ein Kreuz 14 angebracht ist der Welle 9. Der Arbeitskörper 13 befindet sich auf dem Umfang des Kreuzes 14 des Schwungrads 8 innerhalb des Antriebsrads 2. Das Doppelhebelpendel 10 mit einem Ende auf Lagern 45 ist auf der Achse 16 der Pedale 17 montiert, an den anderen Enden des Pendels 10 ist auf Lagern 18 eine Welle 9 mit einem Schwungrad 8 installiert. Das Pendel 10 kann sich relativ zur Achse 16 in einem kleinen Winkel drehen und wird durch Federn 19 in einer hängenden Position gehalten, die eine unbefugte Berührung ausschließt Schwungrad 8 mit der Felge 3, da die Achse der Welle 9 gegenüber der Radachse 2 versetzt ist.
Der Fuß-, Muskelantrieb des Schwungrades 8, der sich auf einer Seite des Rades 2 befindet, umfasst ein Antriebskettenrad 20, das auf der Achse 16 angebracht ist, ein Doppelkettenrad 21, das sich auf dem Stift 22 des Pendels 10 befindet, und ein Kettenrad 23 mit einem Freilaufkupplung 11 auf der Welle 9 montiert, Kettenradpaare sind durch Ketten 24 verbunden.
Auf der anderen Seite des Rades 2 befindet sich ein Radantrieb 2, bestehend aus einem Stern 25 mit einem auf dem Flansch 6 der Scheibe 5 des Rades 2 befestigten Freilauf 12 und einem auf der Achse 16 befestigten Stern 26, Kettenrädern 25 u 26 sind durch eine Kette verbunden.
Das Vorderrad 27 mit dem Lenkrad 28 wird gesteuert, montiert auf der Zahnstange 29 in der Hülse 30 des Rahmens 1, oder zwei gepaarte Lenkräder 31, die sich hinter dem Fahrrad auf der Achse 32 befinden, wobei eine gemeinsame Zahnstange 33 in der Hülse installiert ist 34 am Rahmen 1, an der Zahnstange 33 ist von unten der Zahnradsektor 35 befestigt, der mit dem Zahnradsektor 36 des Lenkrads 37 in Eingriff steht, das Lenkrad 37 ist in der Hülse 38 am Rahmen 1 eingebaut.
Der Antriebsmotor 39 ist durch eine Kette mit dem Kettenrad 26 verbunden. Der Sitz 41 ist drehbar. Die Bremsbacke 42 ist auf dem Stift 43 am Rahmen 1 in der Nähe des Sitzes 41 montiert und mit dem Hebel 44 verbunden; beim Bremsen wird die Backe 42 direkt gegen die Reifen 4 des Rads 2 gedrückt.
Die Arbeit eines Fahrrads mit Trägheitsantrieb. Beim Treten 17 wird die Kraft über Ritzel 20, 21, 23, Kette 24 und Freilauf 11 auf Schwungrad 8 übertragen, gleichzeitig über Ritzel 25 und 26, Kette und Freilauf 12 wird die Kraft auf Laufrad 2 übertragen, wodurch die Das Fahrrad bewegt und dreht das Schwungrad 8, das die kinetische Energie des Trägheitsmoments der Drehung des Arbeitskörpers 13 ansammelt.
Wenn Sie auf das Pendel 10 drücken, dreht sich dieses zusammen mit dem rotierenden Schwungrad 8 um einen kleinen Winkel (Abb. 5-7) und drückt periodisch für kurze Zeit auf den Umfang der Arbeitsflüssigkeit 13 des Schwungrads 8 gegen die Innenfläche der Felge 3 des Rads 2 am Punkt A (auf der Linie AA), die Kontaktflächen des Arbeitsfluids 13 und der Felge 3 sind mit einer Reibungszusammensetzung bedeckt, auf die ein Teil der kinetischen Energie übertragen wird Felge 3 des Rades 2 entsteht eine Reaktionskraft P der Felge 3, die eine Kraft R d der translatorischen Bewegung des Schwungrades 8 bewirkt.
Außerdem ändern sich während der Kontaktzeit des Schwungrads 8 mit der Felge 3 des Rads 2 am Punkt A (auf der Linie AA) die Geschwindigkeiten der Massen der Punkte des Arbeitsfluids 13 und ein momentaner Drehpunkt (MCP) des Arbeitsfluids 13 erscheint auf der Kontaktlinie AA, die MCP-Geschwindigkeit ist Null, in diesem Moment manifestiert sich das Kraftmoment M der Masse mcp des Arbeitskörpers 13 auf der Schulter des momentanen Radius R gegenüber dem MCV bewirkt dieses Kraftmoment M auch die Kraft R m der Translationsbewegung des Schwungrads 8. Dadurch wirken vom Schwungrad 8 zwei Translationskräfte auf das Fahrrad:
a) Kraft R d Trägheitsmoment der Rotation des Arbeitsfluids 13 des Schwungrads 8,
T \u003d J 2 1 / 2, wobei T die kinetische Rotationsenergie des Arbeitsmediums 13 ist,
a J = mr 2 , wobei J das Trägheitsmoment des Arbeitsfluids 13 (kg m 2) ist, m die Masse des Arbeitsfluids 13 ist, r der Radius des Arbeitsfluids 13 ist, die Winkelgeschwindigkeit der Drehung ist des Arbeitsfluids 13;
b) das Kraftmoment M der Masse mcp des Arbeitsfluids 13 des Schwungrads 8 relativ zum MCV,
und M = mcp·R, wobei M das Kraftmoment der Masse mcp des Arbeitsfluids 13 relativ zu MCV ist; mcp - Masse des Teils des Arbeitsfluids 13, der sich über seinem horizontalen Durchmesser befindet; R ist der momentane durchschnittliche Radius des Arbeitsfluids 13, wenn das Arbeitsfluid 13 relativ zu dem MCV rotiert.
Bei einer Masse m des Arbeitsmediums von 5 kg und 2000 Umdrehungen pro Minute (40000 rad pro Sekunde) des Arbeitsmediums 13 und dessen Radius r gleich 0,3 m beträgt die kinetische Energie T = 9000 kg·m 2 ·rad· Sek 2 .
Wenn sich ein starrer Körper um eine Achse dreht, spielt das Trägheitsmoment die Rolle der Masse. Während der Bewegung des Fahrrads beträgt der Energieverbrauch etwa 3 kgm pro Sekunde, wodurch die Geschwindigkeit des Fahrrads 150 Sekunden lang mindestens 50 km / h beträgt, ohne das Arbeitsfluid 13 aufzuladen (abzuwickeln). Während dieser Zeit etwa 50 % der maximalen Reserve seiner kinetischen Energie werden verbraucht. Es dauert mehrere Sekunden, um das Schwungrad 8 mit dem Arbeitsfluid 13 auf den berechneten Wert der Drehzahl wieder aufzuladen (abzuwickeln). Die Kontaktzeit des Arbeitsfluids 13 des Schwungrads 8 mit der Felge 3 des Rads 2 beträgt 4–6 Sekunden in Intervallen von 8–10 Sekunden.
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PATENTANSPRÜCHE 1. Fahrrad mit einem mit dem Antrieb verbundenen Antriebsrad und mit einem Schwungrad mit einer Federaufhängung mit der Möglichkeit, das Schwungrad an das Antriebsrad anzupressen, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad mit seinen Flanschen am Fahrzeugrahmen gelagert ist, und das Schwungrad ist an einem Doppelhebelpendel innerhalb der Antriebsräder montiert, mit der Möglichkeit, das Schwungrad an die Innenfläche der Radfelge zu drücken.
2. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungrad, das innerhalb des Antriebsrads montiert ist, um einen Trägheitsbeweger zu bilden, einen Arbeitskörper in Form eines dünnwandigen zylindrischen Rings hat, der auf einem Kreuz montiert ist, das auf einer Welle basierend auf Lagern montiert ist in den Pendelarmen.
3. Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelhebelpendel an einem Ende der Hebel an Lagern der Pedalachse gelagert ist und an den anderen Enden der Pendelhebel eine Welle mit einem Schwungrad an Lagern gelagert ist , während die Welle mit dem Schwungrad gegenüber der Achse der Pedale um einen kleinen Winkel verschoben werden kann .
4. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungrad mittels zweier Federn die Fähigkeit hat, in einem aufgehängten Zustand zu sein, mit Ausnahme der Berührung des Schwungrades mit der Innenfläche des Antriebsrades.
5. Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Radfelge und der Außenumfang des Arbeitskörpers des Schwungrades mit einer Reibmasse beschichtet sind.
6. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad aus einer Felge, Seitenscheiben mit Flanschen für Stützlager besteht, während ein Stern mit Freilauf an einem der Flansche angeschlossen ist.
7. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwei oder mehr Fahrradreifen auf der Felge des Antriebsrades befinden.
8. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das im Inneren des Schwungrades gelagerte Antriebsrad unter Bildung einer Trägheitsantriebseinheit einen Antrieb aufweist, der eine auf Lagern gelagerte Tretachse umfasst, die in die Rahmensitze eingepresst sind, und dabei einen Doppelhebel Das Pendel ist auf der Pedalachse auf Lagern, zwei Antriebskettenrädern und Pedalen montiert, während das Antriebskettenrad auf einer Seite der Achse durch eine Kette mit dem Kettenrad und der Freilaufkupplung und dem Antriebskettenrad auf der anderen Seite der Achse verbunden ist ist durch eine Kette mit einem gepaarten Kettenrad verbunden, das am Pendelarm angebracht ist, das mit dem Kettenrad und der Freilaufkupplung der Schwungradwelle verbunden ist, mit folgenden Merkmalen: beim Treten die Möglichkeit der gleichzeitigen Drehung von Rad und Schwungrad; Wenn Sie das Pendel drücken und einen Teil der Energie vom Schwungrad auf das Rad übertragen, besteht die Möglichkeit einer schnelleren Drehung des Rads und ohne Kraftübertragung von den Pedalen auf das Rad, da. während die Pedale die Fähigkeit haben, nur das Schwungrad zu drehen und abzuwickeln; beim Treten die Möglichkeit der Bewegung mit einem Trägheitsantrieb und ohne ihn zu benutzen.
9. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor eingebaut ist, der über ein mit der Kette verbundenes Kettenrad mit dem Antrieb verbunden ist.
10. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lenkbare Vorderrad auf einer Zahnstange in der Rahmennabe gelagert ist.
11. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden gelenkten Räder gepaart und auf einer Achse mit Zahnstange im Hinterbau des Fahrrads montiert sind, während die Zahnstange in der Hülse am Rahmen installiert ist und ein Getriebesektor befestigt ist an der Zahnstange von unten, die mit der Getriebesektor-Lenkwelle in Eingriff steht.
12. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz schwenkbar ist.
13. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der direkt auf die Bereifung des Laufrades wirkende Bremsklotz im Bereich des Sitzes auf einem Bolzen am Rahmen gelagert und mit einem Bremshebel verbunden ist.
alternierendes Augennetzwerk als Vorschaltgerät, das Widerstände ersetzt, aber dann nicht geklemmt, sondern 100 Mal pro Sekunde wieder aufgeladen wird und die vom Kondensator gespeicherte Energie in einem externen Stromkreis verwendet wird
Aber wenn Sie einen Ionisgor - einen Kondensator mit einer doppelten elektrischen Schicht - in den Griff der Pfanne konjugieren und ein Heizelement in den Boden legen, kann ein solches "Wunder * Wirklichkeit werden
Tatsache ist, dass die spezifische Ladung von Luftreinigern zehntausendmal höher ist als die Ladung herkömmlicher Kondensations-Energie-Energizer, und sie werden zunehmend als Energiespeicher in den unterschiedlichsten Geräten verwendet, sogar als Energiespeicher Akkumulatoren in Autos. Also mit einem Stück Fleisch oder Frikadellen kommt man problemlos zurecht.
Radfahren
FAHRRAD MIT SCHWUNGRAD
„Ich bin ein Fan von schnellem Radfahren, aber ich möchte keinen Motor an meinem Fahrrad anbringen – und das Aussehen verdirbt und macht viel Lärm“, schreibt unser regelmäßiger Leser Egor Masalsky und Orska. - Also habe ich eine Lösung gefunden: Was wäre, wenn wir ein Schwungrad an das Fahrrad anbauen würden? Der Schwungradmotor ist leise und lässt sich leicht unter einem schönen Gehäuse verstecken. Das Schwungrad kann zu Hause aufgedreht werden, bevor Sie die Straße hinunterfahren, und auf Reisen können Sie es aufladen, wenn Sie den Hügel hinunterfahren*.
Die Idee eines Schwungrad-(Trägheits-)Motors ist bekannt, in England wurde sogar ein Prototyp troll!i6yca gebaut, dessen Schwungrad an Haltestellen aus der Straßenstromversorgung gedreht wurde. E vorbei
Ausgabe unseres Magazins, in der Sonderausgabe "Schritt in die Zukunft" "beschrieben wir () die Arbeit eines Schuljungen aus Tegut Dmitry Kovalev, der nicht nur die Idee eines Trägheitsbusses für den Transport von Passagieren von Surgut nach vorschlug das Dorf Fedorovsky, sondern berechnete auch die Parameter, die ein Schwungradmotor haben sollte. iÜbrigens schlagen wir Egor vor, zu seiner Idee zurückzukehren und herauszufinden, welche numerischen Parameter - Masse, Größe und Geschwindigkeit - ein Fahrradhandrad haben sollte)
Trägheitsantriebe haben viele attraktive Eigenschaften - große Energiezufuhr, leiser Betrieb, Sauberkeit, aber es gibt auch Nachteile.Der Hauptgrund, der ihre breite Anwendung in der Technologie behindert, ist ein komplexer Antrieb vom Schwungrad zur Übertragungswelle. Schließlich dreht sich das Schwungrad mit konstant hoher Drehzahl, und eine starre Kupplung wie ein Getriebe funktioniert nicht, und Reibungskupplungen sind oft schnell und unwirtschaftlich und wandeln viel Energie in Wärme um. Das Schwungrad des Fahrrads lässt sich übrigens ganz einfach mit dem Rad verbinden, es reicht aus, eine Übertragungsrolle zwischen Rad und Schwungrad einzulegen, wie in der Abbildung gezeigt. Dieser Mechanismus ist ebenfalls alles andere als perfekt, aber er ist im Gegensatz zu der von Yegor vorgeschlagenen Ratsche und den Sternen professionell und ziemlich funktional.
Dies könnte Yegors Idee realisierbar machen. Aber leider geht es nicht nur um Mechanik. Die PB-Experten, die die Idee von Yegor Masalsky als merkwürdig einschätzten, erinnerten sich an den sogenannten Kreiseleffekt: Jeder rotierende Körper, und das Schwungrad ist keine Ausnahme, muss seine Position im Raum halten.
Betrachten Sie sie in absteigender Reihenfolge von Größe und Gewicht. Von größtem Interesse ist das ursprüngliche Projekt eines kleinen Stadtautos, das von D. V. Rabenhorst mit einem Superschwungradmotor entworfen wurde. Die Masse des Autos beträgt knapp über 500 kg und beinhaltet 150 kg Nutzlast.
Die Leistung eines Automotors, basierend auf Daten von Reifen und Aerodynamik von US-Autos in den frühen 70er Jahren, bei einer Reisegeschwindigkeit von 90 km / h beträgt etwa 3,35 kW. Bei der Konstruktion des Autos wurde davon ausgegangen, dass es sich 2 Stunden bewegt, was einer Laufleistung von 180 km und einer Energiereserve im Schwungrad von 6,7 kW / h entspricht.
Eine detaillierte Analyse der Bewegung eines Autos mit Trägheitsmotor in der Stadt ermöglichte es, die folgenden Schlussfolgerungen zu ziehen:
1) die Energie, die zum Beschleunigen des Autos aufgewendet wird, ist dreimal so hoch wie die Energie, die zum Zurücklegen einer Strecke gleich dem Beschleunigungsweg bei konstanter Geschwindigkeit aufgewendet wird;
2) das für Schwungradantriebe verfügbare regenerative Bremssystem gewinnt 25 % der gesamten Energie zurück;
3) Nur etwa 75 % der gesamten Schwungradenergie können sinnvoll genutzt werden.
Darauf aufbauend erhöht D. V. Rabenhorst die benötigte Energiereserve und damit die Gesamtmasse des Superschwungrads um 33 %.
Das Getriebe ist hydrostatisch mit vier Radmotoren.
DV Rabenhorst stellt fest, dass es in einem Auto mit Trägheitsmotor keine derartigen Einheiten und Systeme gibt, die für ein herkömmliches Auto notwendig sind, wie Kupplung, Antriebswelle, Differential, Achswellen, Bremssystem, Batterien, Anlasser und Generator, Kühlsystem, Kraftstoffsystem. Ein Auto mit einem Trägheitsmotor kann fast sofort in Bewegung gesetzt werden, da die Beschleunigung während der Beschleunigung sehr groß ist.
Zur Beschleunigung des Schwungrads wird ein flugzeugartiger Elektromotor verwendet, der an das Netzwerk angeschlossen ist. Die Beschleunigungszeit beträgt 20-25 Minuten.
Die Massen der wichtigsten Komponenten des Autos von D. V. Rabenhorst (Abb. 69) sind wie folgt: Schwungrad - 100 kg; Schwungradgehäuse und Aufhängung - 25 kg; Elektromotor vom Flugzeugtyp - 18,4 kg; Hydraulikpumpe - 37,5 kW - 11,4 kg; vier hydraulische Motorräder mit einer Gesamtleistung von 37,5 kW -10 kg; Steuergeräte und -geräte - 9 kg; Laufsystem - 175 kg; Nutzlast-150 kg; Körper - 270 kg. Das zulässige Gesamtgewicht des Fahrzeugs beträgt etwa 600 kg.
Die Betriebsdaten sind wie folgt: Reisegeschwindigkeit 90 km/h; Laufleistung 180 km; Kilometerleistung in der Stadt unter Berücksichtigung häufiger Stopps 170 km; Höchstgeschwindigkeit über 110 km/h; Beschleunigungszeit von 0 auf 100 km/h 15 s; Die Kosten für den Lauf betragen 0,6 Dollar (54 Kopeken zum Kurs von 1972) pro 100 km.
Reis. 69. Schwungradauto von Dr. D. V. Rabenhorst (USA): 1-Motorrad; 2-Elektromotor-Generator; 3-Super-Schwungrad
Die Daten des Schwungradantriebs des Autos von D. V. Rabenhorst: Das Volumen des Schwungrads beträgt 14 dm3; Nutzgewicht 75 kg; nutzbare Energie 6,7 kWh; die Anfangsdrehzahl des Schwungrads beträgt 23.700 U/min, die Enddrehzahl 11.900 U/min; Verlustleistung weniger als 0,01 kW. Die Reduzierung der Energieverluste auf einen so geringen Wert wird erreicht, indem das Superschwungrad in einem abgedichteten, evakuierten Gehäuse mit dem Ausgang der Welle durch eine Magnetkupplung angeordnet wird (Abb. 70). Das Auslaufen des Schwungrads (freie Drehung) dauert mehr als 1000 Stunden oder mehr als 41 Tage. Zum Vergleich: Die Nachlaufzeit des Oerlikon-Gyrobus-Schwungrads beträgt 12 Stunden und die des Clark-Rekuperators etwa eine Woche.
Reis. 70.:
1-Super-Schwungrad; 2-Magnetkupplung; 3-Elektromotor-Generator; 4-Stoßdämpfer; 5-Lager; 6- versiegeltes evakuiertes Gehäuse: 7-magnetisches Druckstück
Superschwungradlager mit Trockenschmierung nehmen die Belastung nur gyroskopisch oder dynamisch beim Rütteln wahr, und das Gewicht des Superschwungrads wird durch eine magnetische Aufhängung starker Permanentmagnete wahrgenommen. Die Wellen des Elektromotors und des Superschwungrads sind durch eine Magnetkupplung verbunden; während des Freilaufs wird die Kupplung geöffnet und die Rotationsverluste des Elektromotors werden eliminiert. Es ist charakteristisch, dass sich sowohl der Elektromotor als auch die Lager des Superschwungrads unter normalen atmosphärischen Bedingungen und nicht im Vakuum befinden, was ihre Arbeitsbedingungen erheblich verbessert.
Zum Schutz vor Erschütterungen und zur Reduzierung von Kreiseleffekten ist der Superschwungradkörper an elastischen Stoßdämpfern aufgehängt.
Das nächstgrößte (oder eher kleinste) ist das Schwungradfahrrad, das von Prof. Universität von Wisconsin in den USA. A. Frank. Ein Fahrrad ist sicherlich kein Selbstzweck. Dank Experimenten an diesem Fahrrad fand A. Frank das optimale Verhältnis und ermittelte die Wirtschaftlichkeit des Einbaus eines Schwungrads in ein Auto. Das Schwungrad soll zusätzlich eingebaut werden, um dem Hauptmotor zu helfen. Prof.. A. Frank glaubt, dass der Einbau eines Schwungrads in ein Standardauto mit einer Motorleistung von 75 kW es ermöglichen wird, kurzfristig eine Leistung von bis zu 225 kW zu entwickeln und den Kraftstoffverbrauch auf nur 2,5 Liter pro 100 km Strecke zu senken. In diesem Fall betragen die zusätzlichen Kosten für den Einbau eines Schwungrads etwa 100 bis 200 Dollar. „Man fährt über unwegsames Gelände, ohne zusätzlichen Druck auf den Pedalen zu spüren“, sagte der Professor nach dem Radfahren.
Das Schwungrad ist mit dem Hinterrad des Fahrrads durch einen Reibkegel in Kontakt mit dem Reifen verbunden (Abb. 71, a). Durch Bewegen des Kegels in axialer Richtung ändert sich der Durchmesser seines Arbeitsbereichs in Kontakt mit dem Laufrad, und infolgedessen ändert sich die Geschwindigkeit des Fahrrads. Auf Abb. 71, b zeigt das Fahrrad des Engländers G. Bath, dessen Schwungrad beim „Springen“ des Beifahrers auf den Sattel Energie akkumuliert und zur Fahrtunterstützung freigibt.
Reis. 71.:
a- (Fahrradantrieb des amerikanischen Prof. A. Frank (1-Schwungrad; 2-Antriebsrad des Fahrrads; 3-Kegelkupplung); B-Bike des Engländers G. Bath mit Schwungrad (1-Kettenantrieb v die Sattelbewegung; 2-Schwungrad; 3 - (Pedalfußantrieb)
Und schließlich ist der kleinste Vertreter der Schwungradautos ein Mikromobil, um Kindern die Verkehrsregeln in Autostädten beizubringen. Das Mikromobil wurde am Polytechnischen Institut Kursk entwickelt. Eine der Varianten des Mikromobils, dargestellt in Abb. 72, enthält ein etwa 10 kg schweres Schwungrad, das von einem Elektromotor auf 6000 U / min beschleunigt wird. Das Schwungrad ist am Heck des Mikromobils verbaut und wie bei Prof. Frank, kontaktiert mit Hilfe einer Reibungskupplung das Hinterrad des Autos.
Reis. 72.:
1 Schwungrad; 2-Griff-Steuerung; 3-Gang-Getriebe pro Rad
Die erste Version des noch sehr unvollkommenen Mikromobils fährt mit einem Passagier bis zu einem halben Kilometer von einer Drehung des Schwungrads entfernt. Die Förderung erfolgt durch Einschalten des beschleunigenden Elektromotors in einem herkömmlichen Stromnetz mittels Steckdose und Stecker.
Derzeit wird eine verbesserte Version des Mikromobils entwickelt, das mehrere Kilometer mit einer einzigen Drehung des Schwungrads zurücklegen kann.
In allen betrachteten Fällen spielt das Schwungrad die Rolle des Motors der Maschine. Und es ist unmöglich, nicht zu bemerken, dass die Leistung eines Schwungradmotors viel geringer ist als die Leistung herkömmlicher Motoren für Autos, und die Kosten für das Befahren des gleichen Weges mit Schwungradautos sind geringer. Dies liegt vor allem daran, dass der Schwungradmotor im Gegensatz zu herkömmlichen in der Lage ist, mechanische Energie effizient zurückzugewinnen. EIN
Der Oberförster des baden-württembergischen Herzogs Karl Friedrich Drais Freiherr von Sauerbronn (Karl Friedrich Christian Ludwig Freiherr Drais von Sauerbronn, 1785–1851) erhielt 1817 ein Patent für ein zweirädriges Fahrrad. Nachdem Dries am 12. Juli 1817 15 Kilometer in einer Stunde gefahren war, kam das Fahrrad in Mode. Und dann begannen die Erfinder der Alten und Neuen Welt, um die Verbesserung des zweirädrigen "Knochenschüttlers" zu konkurrieren. Ende des 19. Jahrhunderts, als das Fahrrad bereits moderne Formen hatte, gelang es den Fahrraddesignern, mehrere zehntausend Patente zu erhalten. Dieser Prozess setzt sich jedoch trotz seiner scheinbaren Absurdität auch heute noch im 21. Jahrhundert fort. Gleichzeitig werden nicht nur kuriose Fahrradmodelle patentiert, sondern auch durchaus fortschrittliche Maschinen, die gegenüber dem kanonischen Zweirad für das Fahren mit Muskelkraft unbestreitbare Vorteile haben.
Zwei Räder sind viel!
Einradfahren war früher im Zirkus beliebt und erforderte von den Künstlern viel Geschick, da diese Konstruktion sehr instabil ist. Mittlerweile ist aufgrund der wachsenden Beliebtheit von Extrem-Entertainment mindestens jeder fünfte Jugendliche zum Akrobaten geworden. In dieser Hinsicht kamen, genau wie im Zirkus, Einbeiner auf den Markt, jedoch mit einem Sattel und manchmal mit einem Lenkrad. Und extreme Leute nutzen sie zur Unterhaltung, wie zum Beispiel Wettbewerbe um den Eiffelturm zu erobern. Natürlich steigen sie die Stufen hinauf und nicht an der Außenseite des Turms entlang.
Es stellte sich jedoch heraus, dass es durchaus möglich ist, einem einrädrigen Gebilde erhebliche Stabilität zu verleihen und es für Fahrten zu nutzen, die keineswegs sportlich und alles andere als jung sind. Erfinder Oleg Makhankov lieferte ein serienmäßiges Fahrradrad mit vier Metallplatten. Zwei von ihnen sind ständig parallel zum Boden. Die anderen beiden verändern dank Scharnier und Federung den Neigungswinkel je nach Straßentopografie, Fahrgeschwindigkeit und Körperhaltung des Fahrers. An der oberen Parallelplatte ist die Radachse befestigt, an der unteren das Sattelgestell. Dies führt dazu, dass der Schwerpunkt der Struktur deutlich nach unten verlagert wird und somit eine akzeptable Stabilität erreicht wird. Beim Überfahren von Unebenheiten bewegt sich der Fahrer dank eines durchdachten Abwertungssystems unabhängig vom Gelände streng in einer horizontalen Ebene.
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Es gibt auch eine grundlegend andere Position des Radfahrers relativ zum Lenkrad – er sitzt drinnen, sitzt auf einem kleinen Sitz, tritt in die Pedale und steuert das ausgefallene Design mit einem herkömmlichen Lenkrad. Das Rollen eines Außenrades mit einem Durchmesser von 1, 74 Metern erfolgt auf Kosten von Nylonrollen. Der Radfahrer "klettert" mit reibungsgetriebenen Pedalen auf die Vorderseite des Rades. Durch den niedrigen Schwerpunkt ist diese Konstruktion zudem stabil. Beim Bremsen treten zwar Probleme auf: In diesem Moment muss man sich zurücklehnen, da sich der Fahrer aufgrund der Trägheit drehen kann, sodass sich herausstellt, dass die Beine hoch und der Kopf runter ist. Bei einer Notbremsung werden einziehbare „Pfoten“ mit Rollen an den Enden ausgelöst. Sie verhindern Purzelbäume.
Solche Fahrräder werden in China in Massenproduktion hergestellt. Sie wurden zwar vom Brasilianer Tito Lucas Ott erfunden. Und er erfand kein Fahrrad, sondern ein Einrad mit Verbrennungsmotor. Vor nicht allzu langer Zeit wurde seine Erfindung, deren Umsetzung zuvor von vielen bezweifelt wurde, sowohl direkt eingesetzt - in den USA wurde die Produktion von Benzin-Einrädern gestartet, als auch mit der Erwartung von Beinmuskelkraft. Und dann ergriffen die Chinesen die Initiative, bei der die Gesamtmuskelkraft enorm ist, und viel schlimmer mit Benzin und Motoren.
Das Design des US-Amerikaners Bruce MacLennan Blackwell kann mit gewissem Abstand als Fahrrad bezeichnet werden, da der Erfinder ein kleines Rad mit einem Durchmesser von 25 Zentimetern mit einem von einer Batterie gespeisten Elektromotor ausstattete. Das Einrad hat weder Sattel noch Ruder. Eine Person steht einfach auf zwei Stufen, die sich an den Seiten des Rads befinden, und fährt. Die Steuerung erfolgt durch Kippen des Körpers in die richtige Richtung. Lehnen Sie sich nach vorne, um die Geschwindigkeit zu erhöhen, und nach hinten, um langsamer zu werden. Das Problem, die Stabilität des Einrads zu erhöhen, wird durch die Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsgyroskops gelöst. Ausreichend gelöst, denn Blackwell, der kein Seiltänzer ist, hat sich bisher nicht nur keinen einzigen Knochen gebrochen, sondern sich auch keine Prellungen zugezogen.
Minimalisten
Aufgrund der Tatsache, dass große Städte der Welt unter Verstopfung der Verkehrsadern leiden, ist das Problem der Schaffung kompakter Falträder in letzter Zeit relevant geworden. Auf ihnen können Sie zur nächsten U-Bahn-Station gelangen und dann, nachdem Sie das Fahrrad unter die Erde getragen haben, zum Arbeitsplatz gelangen. In England ist ein Fahrrad entstanden, das in 30 Sekunden zusammengeklappt und vor allem in einem Koffer versteckt werden kann, damit Lenkrad und Pedale nicht hervorstehen. Bisher haben die Londoner diese Erfindung nicht aus den Regalen gefegt, sondern nehmen sie nur als Spiel eines brillanten Geistes wahr.
Ein noch kompakteres Fahrrad wurde von Clive Sinclair entworfen, dem berühmten Erfinder, der einst den beliebten Spectrum-Computer erschuf. Sein Fahrrad, genannt A-Bike, lässt sich in zwanzig Sekunden in einen Koffer packen. Im zerlegten Zustand sieht es aus wie der Buchstabe A (daher der Name - A-Bike). Mit all dem hält dieser Krümel einem 120-Kilogramm-Fahrer stand und ermöglicht es Ihnen, sich mit einer Geschwindigkeit von 24 km / h zu bewegen. Das Gewicht des Fahrrads konnte auf 5 Kilogramm reduziert werden, da die meisten Teile aus Kunststoff bestehen.
Das Sinclair-Modell erzeugte einen Wettbewerbseffekt. Faltbare tragbare Fahrräder wurden in Frankreich, Japan und Amerika hergestellt. Zweifellos wäre ein solches Transportmittel in Moskau sehr nützlich, obwohl die Stadtverwaltung hektisch immer mehr Transportringe um den Kreml schlängelt.
Das kleinste und leichteste Fahrrad wurde von einem Elektriker aus Polen, Zbigniew Ruzanek, hergestellt. Es wiegt nur 1,5 Kilogramm. Das Vorderrad hat 11 mm und das Hinterrad 13 mm. Ein Fahrrad ist gut für alle, außer dass es absolut keinen praktischen Nutzen hat. Ruzanek hat es nur geschafft, um ins Guinness-Buch der Rekorde zu kommen. Der tapfere Elektriker fuhr mit seinem klapprigen Apparat 5 Meter weit, wurde weltberühmt und beruhigte sich darauf.
Freunde des Paradox
Es gibt Erfinder, die bravourös beweisen, dass uns die Mechanik noch viele weitere wunderbare Entdeckungen verspricht. Dazu gehört der Kernphysiker Juri Makarow. Nach einer wohlverdienten Pause nutzte er sein intellektuelles Potenzial, um grundlegend neue Fahrraddesigns zu erfinden. Bei einem seiner Modelle drehen sich die Pedale ... in die entgegengesetzte Richtung! Es scheint, dass die Arbeit gleich gemacht wird, aber andere stärkere Muskelgruppen sind daran beteiligt. Daher können Sie auf Makarovs Fahrrad mit den gleichen Anstrengungen eine höhere Geschwindigkeit entwickeln. In einem anderen Modell ist ein Automatikgetriebe eingebaut, und die Fahrradkette ist ein Möbiusband, das die Effizienz des Mechanismus erheblich steigern kann. Es gibt ein „Schwerlaster“-Modell, mit dessen Hilfe der pensionierte Erfinder einen Kleinbus schleppt und 100-Kilogramm-Last transportiert.
Auf dem Moskauer Internationalen Salon der Industrie wurde Makarov mit der Big Gold Medal "Archimedes-99" ausgezeichnet. Sein Fahrrad wurde auf der Messe für Technologie der Zukunft in Mailand ausgestellt. So endete alles. Die heimischen Fahrradhersteller weigerten sich kategorisch, die Maschine von Yuri Alekseevich in die Produktion einzuführen, da sie glaubten, dass diese Zukunft nicht in diesem Jahrhundert kommen würde.
Ein Ingenieur aus Barnaul, Gennady Vasiliev, erhielt für sein Fahrrad eine noch höhere Auszeichnung - die Goldmedaille der Internationalen Genfer Ausstellung für Erfindungen in der Nominierung "Mechanik". Diese Auszeichnung ist besonders wertvoll, da in den letzten 15 Jahren keine Preisträger in dieser Nominierung ernannt wurden.
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Vasilievs Fahrrad erreicht eine Geschwindigkeit von 75 km / h. In diesem Fall müssen die Pedale nicht gedreht werden, sie führen lineare Hin- und Herbewegungen aus. Das Geheimnis einer so hohen Effizienz des Mechanismus liegt darin, dass er das "Prinzip des Wirbels" nutzt. Erinnern wir uns, wie wir in den Jahren unserer goldenen Kindheit den Kreisel mit exorbitanter Geschwindigkeit gedreht haben, der Kreisel die Eigenschaften eines Kreisels erlangt hat. Ein solches Getriebe ist im Maschinenbau seit langem bekannt und wird als Kugelumlaufspindel bezeichnet. Relativ gesehen handelt es sich um ein „loses“ Schrauben-Muttern-Paar, dessen Zwischenräume mit Kugeln gefüllt sind. Drückt man von oben auf die Schraube, beginnt sich die Mutter zu drehen. Gleichzeitig hat der Erfinder das bekannte Getriebe nicht blind kopiert, sondern modernisiert, sodass man durchaus vom „Wassiljew-Getriebe“ sprechen kann.
In Genf fiel eine Lawine von Kooperationsvorschlägen ausländischer Firmen auf den "neuen Kulibin". Ihm gefiel der belgische Maschinenbaukonzern. Allerdings bekam Wassiljew bald das Gefühl, dass seine Partner, wie es in russischen Geschäftskreisen heißt, beabsichtigten, ihn fallen zu lassen. Und er kehrte nach Hause zurück, um sein Wunderpferd in die russische Produktion einzuführen. Die Heimat traf Vasiliev jedoch unfreundlich. Seit vier Jahren bemüht er sich in verschiedenen Instanzen um gegenseitiges Verständnis.
Und mit dem Fahrrad von Fyodor Sychev aus Naberezhnye Chelny können Sie den Berg ohne große körperliche Anstrengung erklimmen. Dies wird durch den Einsatz eines Kurbeltriebs mit großer Hebelwirkung erreicht. Und er hat genau die gleiche Geschichte mit der Einführung der Erfindung in die Produktion. Es ist davon auszugehen, dass unser Land ein überwiegend flaches Relief aufweist. In den Ländern des Transkaukasus und darüber hinaus in Nepal hätte er keinen Preis.
Aber der kanadische Fahrradhersteller, die Firma Ktrak Cycle, hat sich gut um Radfahrer gekümmert. Es ist bekannt, dass der Winter in Kanada nicht weniger schneereich ist als beispielsweise in Sibirien. Und mit dem Fahrrad durch Schneewehen und Eis zu fahren, macht keinen Spaß. Und dann ersetzten die witzigen Kanadier das Vorderrad durch einen Ski und das Hinterrad durch einen Raupenantrieb. Das Design ist recht einfach und wiegt das Fahrrad nur zweieinhalb Kilogramm. Allerdings fährt ein so verbessertes Bike problemlos nicht nur auf Schnee, sondern auch auf Sand – was auch für gewöhnliche „Bikes“ nicht einfach ist. Die Nachfrage nach der Erfindung war so groß, dass bereits auf der Interbike-Messe, wo die Neuheit erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt wurde, viele Interessenten dieses System kaufen wollten. Der Hauptvorteil des Ktrak-Pakets besteht darin, dass Sie kein neues Fahrrad kaufen müssen: Es reicht aus, ein vorhandenes Mountainbike umzurüsten. Und im Frühjahr wirst du es wieder auf Räder setzen, und als wäre nichts passiert, wirst du an deinen Lieblingsschluchten und Wäldchen entlang fahren.
Ein sehr nützliches Fahrradmodell wurde an der American Purdue University erfunden. Das Fahrrad hat zwei Hinterräder, die im Stand in einem Winkel zueinander stehen, oben verbunden und unten auseinanderlaufen. Dadurch wird ein stabiles Dreirad erhalten, auf dem sich ein Kind oder eine „Teekanne“, die nicht zum Fahren trainiert sind, leicht hinsetzen und mit dem Treten beginnen kann. Wenn die Geschwindigkeit zunimmt und das Fahrrad an Trägheitsstabilität gewinnt, werden die Hinterräder zu einem einzigen Rad verbunden. Beim Anhalten erfolgt der umgekehrte Vorgang - die Räder unten „spreizen sich“.
In der Arena der Exzentriker!
In dieser Nominierung haben wir nur zwei Zauberer des Fahrradbaus. Aber was!
Tim Pickens, Präsident der britischen Raketendesign-Firma Orion Propulsion, befestigte Anfang 2006 ein Strahltriebwerk an seinem Serienmotorrad, das zur Korrektur der Umlaufbahn von Satelliten verwendet wird. Glücklicherweise füllte er es mit treibstofffreiem Treibstoff, der verhinderte, dass es in die Wolken flog. Der furchtlose Pickens verwendete Heizöl als Treibstoff, und daher reichte der Schub nur aus, um Mr. Pickens in fünf Sekunden auf eine Geschwindigkeit von 100 km / h zu beschleunigen.
Und der Kuban-Pensionär Yevgeny Mikhailov nutzt die Pferdetraktion, um das von ihm entworfene Fahrrad im Weltraum zu bewegen. Das Verfahren ist folgendes. Mikhailov stellt ein speziell trainiertes Pferd „auf den Rahmen“ eines Fahrrads, befestigt Pedale an seinen Hufen und das Pferd beginnt, sie zu drehen. Und es dreht so heftig, dass das Gebilde mit 70 km/h über eine Landstraße rast. Der Radfahrer steuert das Auto mit dem Lenkrad und gibt mit den Zügeln Gas. Es gibt ein Dreiganggetriebe. Es gibt nur keine Bremsen. Denn auf solche Kleinigkeiten ist der Designer jetzt nicht aus. Er fing Feuer mit der Idee, ein von Pferden gezogenes Flugzeug mit dem gleichen Wirkprinzip zu schaffen. Es bleibt nicht ganz klar, wie die Kuban-Tierschützer diese Experimente sehen?