Wynalazek dotyczy pojazdów magazynujących energię w kole zamachowym. Rower posiada napęd połączony z kołem napędowym (2) i kołem zamachowym (8), które posiada zawieszenie sprężynowe (19) z możliwością dociśnięcia koła zamachowego (8) do koła napędowego (2). W tym przypadku koło napędowe (2) wraz z obrzeżami (6) osadzone jest na łożyskach (7) na ramie (1), a koło zamachowe (8) na dwudźwigniowym wahadle (10) wewnątrz napędu koło (2) z możliwością dociśnięcia koła zamachowego (8) do wewnętrznej powierzchni obręczy (3) koła (2). Rozwiązanie techniczne ma na celu zapewnienie okresowego, w krótkich odstępach czasu, przeniesienia części zgromadzonej energii z koła zamachowego na koło napędowe. 12 w.p. mucha, 7 chor.
Wynalazek dotyczy inżynierii mechanicznej i może być stosowany do różnych pojazdów, rowerów, wózków inwalidzkich.
Znane są pojazdy, w których energia mechaniczna jest akumulowana, a następnie przekazywana na koło pojazdu. Wymiennik ciepła ma postać sprężyny taśmowej (RU 2097248, 1997). US 4 037 854 1977 ujawnia napęd rowerowy połączony z kołem napędowym i kołem zamachowym posiadającym zawieszenie sprężynowe z możliwością dociskania koła zamachowego do koła napędowego. W JP 08-169381, 1996 ujawniono koło zamachowe, którego części można dociskać do wewnętrznej powierzchni łącznika wyjściowego. US 2 588 681, 1951 ujawnia napęd, w którym ciężka kula jest podnoszona za pomocą dźwigni wewnątrz wydrążonego cylindra, a następnie dąży do wprawienia jej w obrót za pomocą swojej masy. Ponadto wydrążony cylinder przenosi obrót na koło, w którym się znajduje.
Tworzenie silników, śmigieł i innych urządzeń do pozyskiwania nietradycyjnych rodzajów energii mechanicznej, jej reprodukcja, akumulacja i wykorzystanie to ważne obszary w rozwoju i doskonaleniu dynamicznych, małych i niedrogich pojazdów. W proponowanym rowerze z bezwładnościowym zespołem napędowym napędzanym siłą mięśni ludzkich lub silnikiem napędowym, korpus roboczy, wykonany w postaci cienkościennego cylindrycznego pierścienia i umieszczony na krzyżu, podczas obrotu wytwarza i akumuluje energię kinetyczną moment bezwładności obrotu tego ciała roboczego. Część zgromadzonej energii okresowo, w krótkich odstępach czasu, jest przekazywana przez płyn roboczy na koło napędowe roweru i powoduje jego ruch do przodu.
Zastrzeżony rower ma napęd połączony z kołem napędowym i kołem zamachowym posiadającym zawieszenie sprężynowe, z możliwością dociśnięcia koła zamachowego do koła napędowego i charakteryzuje się tym, że koło napędowe jest zamontowane na łożyskach na ramie pojazdu za pomocą kołnierze, a koło zamachowe osadzone jest na wahadle dwudźwigniowym wewnątrz koła napędowego koła z możliwością dociśnięcia koła zamachowego do wewnętrznej powierzchni obręczy koła.
Koło zamachowe, zamontowane wewnątrz koła napędowego jako bezwładnościowy zespół napędowy, ma korpus roboczy wykonany w postaci cienkościennego pierścienia cylindrycznego, zamocowanego na poprzeczce osadzonej na wale opartym na łożyskach w ramionach wahadła.
Wahadło dwudźwigniowe z jednym końcem dźwigni osadzone jest na łożyskach osi pedałów, a na drugich końcach dźwigni wahadłowych na łożyskach osadzony jest wałek z kołem zamachowym, który można przesunąć względem osi pedału mały kąt.
Koło zamachowe za pomocą dwóch sprężyn może znajdować się w stanie zawieszenia, z wyjątkiem kontaktu koła zamachowego z wewnętrzną powierzchnią koła napędowego.
Wewnętrzna powierzchnia obręczy koła i zewnętrzny obwód płynu roboczego koła zamachowego są pokryte mieszanką cierną.
Koło składa się z obręczy, bocznych tarcz z kołnierzami pod łożyska podporowe, a do jednego z kołnierzy połączona jest gwiazdka z wolnym kołem.
Na obręczy koła znajdują się dwie lub więcej opon rowerowych.
Koło zamachowe, zamontowane wewnątrz koła napędowego w postaci bezwładnościowej jednostki napędowej, posiada napęd, w tym oś pedałów osadzonych na łożyskach wciskanych w gniazda ramy, natomiast wahadło dwudźwigniowe, dwa koła napędowe i pedały są zamontowane na osi pedału na łożyskach, natomiast koło napędowe z jednej strony osi połączone jest łańcuchem z kołem łańcuchowym i wolnobiegiem koła, a koło napędowe z drugiej strony osi połączone jest łańcuchem z para kół zębatych zamontowanych na ramieniu wahadła, które są połączone z kołem zębatym i wolnym kołem wału koła zamachowego, zapewniającą następujące cechy:
Podczas pedałowania możliwość jednoczesnego obrotu koła i koła zamachowego;
Kiedy naciśniesz wahadło i przeniesiesz część energii z koła zamachowego na koło, możliwość szybszego obrotu koła i bez przenoszenia siły z pedałów na koło, bo. pedały zapewniają jedynie obracanie i odkręcanie koła zamachowego;
Podczas pedałowania możliwość poruszania się za pomocą bezwładnościowego urządzenia napędowego i bez jego używania.
Można zainstalować silnik, który jest połączony z napędem za pomocą łańcucha połączonego z kołem napędowym.
Kierowane przednie koło można zamontować na zębatce w piaście ramy, lub dwa kierowane koła można sparować i zamontować na osi z zębatką z tyłu roweru, podczas gdy zębatka jest montowana w piaście na ramie, a na zębatce od dołu zamocowany jest sektor przekładni, który jest sprzęgnięty z sektorem przekładni wału steru.
Siedzisko można obracać.
Szczęka hamulcowa, działająca bezpośrednio na opony koła, jest zamontowana na sworzniu w ramie w obszarze siedzenia i jest połączona z dźwignią w celu zapewnienia hamowania.
Rysunek 1 przedstawia rower napędzany wyłącznie pedałami (widok z boku).
Rysunek 2 przedstawia ten sam rower (widok z przodu).
Rysunek 3 pokazuje urządzenie koła, wewnątrz którego znajduje się koło zamachowe.
Rysunek 4 przedstawia rower z dodatkowym silnikiem.
Na rysunkach 5-7 przedstawiono wykresy sił działających na koło zamachowe i koło.
Proponowana konstrukcja pojazdu składa się z ramy 1, koła napędowego 2, napędu bezwładnościowego, silnika napędowego lub napędu nożnego z napędem łańcuchowym, sterowanych kół przednich lub tylnych z kierownicą oraz hamulca. Rama 1 spawana, przekrój rurowy. Koło napędowe 2 składa się z obręczy 3 z oponami 4, tarcz bocznych 5 z kołnierzami 6 i łożyskami 7 i jest zamontowane w szczelinach 5 ramy 1.
Bezwładnościowe śmigło składa się z koła zamachowego 8, wału 9, wahadła z podwójną dźwignią 10, wolnego koła 11. Koło zamachowe 8 zawiera korpus roboczy 13, wykonany w postaci cienkościennego pierścienia cylindrycznego, krzyża 14 zamontowanego na wał 9. Korpus roboczy 13 znajduje się na obwodzie krzyża 14 koła zamachowego 8, wewnątrz koła napędowego 2. Wahadło dwudźwigniowe 10 z jednym końcem na łożyskach 45 jest zamontowane na osi 16 pedałów 17, na drugie końce wału 9 wahadła 10 z kołem zamachowym 8 są zainstalowane na łożyskach 18. Wahadło 10 może obracać się względem osi 16 pod niewielkim kątem i jest podtrzymywane przez sprężyny 19 w pozycji zawieszonej, co wyklucza nieuprawniony kontakt koła zamachowego 8 z obręczy 3, ponieważ oś wału 9 jest przesunięta względem osi koła 2.
Nożny, muskularny napęd koła zamachowego 8, umieszczony po jednej stronie koła 2, zawiera koło napędowe 20 zamontowane na osi 16, podwójne koło łańcuchowe 21 umieszczone na palcu 22 wahadła 10 oraz gwiazdkę 23 z sprzęgło jednokierunkowe 11 zamontowane na wale 9, pary kół łańcuchowych połączone są łańcuchami 24.
Po drugiej stronie koła 2 znajduje się napęd koła 2, zawierający gwiazdkę 25 z wolnym kołem 12 zamontowanym na kołnierzu 6 tarczy 5 koła 2 oraz gwiazdkę 26 zamocowaną na osi 16, koła łańcuchowe 25 i 26 są połączone łańcuchem.
Przednie koło 27 z kierownicą 28 jest sterowane, zamontowane na zębatce 29 w tulei 30 ramy 1, lub dwie sparowane kierownice 31 umieszczone za rowerem na osi 32, ze wspólnym zębatką 33 zamontowaną w tulei 34 na ramie 1, na zębatce 33 od dołu zamocowana jest zębatka 35, która jest sprzęgnięta z zębatką 36 kierownicy 37, kierownica 37 jest zamontowana w tulei 38 na ramie 1.
Silnik napędowy 39 jest połączony łańcuchem z kołem łańcuchowym 26. Siedzisko 41 jest obrotowe. Szczęka hamulcowa 42 jest zamontowana na sworzniu 43 na ramie 1 w pobliżu siedzenia 41 i połączona z dźwignią 44; podczas hamowania szczęka 42 jest dociskana bezpośrednio do opon 4 koła 2.
Praca roweru z napędem bezwładnościowym. Podczas pedałowania 17 siła jest przenoszona przez koła łańcuchowe 20, 21, 23, łańcuch 24 i wolnobieg 11 na koło zamachowe 8, jednocześnie przez koła łańcuchowe 25 i 26, łańcuch i wolnobieg 12, siła jest przenoszona na koło 2, w wyniku czego rower porusza się i kręci kołem zamachowym 8, które akumuluje energię kinetyczną momentu bezwładności obrotu korpusu roboczego 13.
Po naciśnięciu wahadła 10, to ostatnie wraz z obracającym się kołem zamachowym 8 obraca się o mały kąt ϕ (ryc. 5-7), okresowo, przez krótki czas, dociska obwód płynu roboczego 13 koło zamachowe 8 o wewnętrzną powierzchnię obręczy 3 koła 2 w punkcie A (na linii AA), powierzchnie styku płynu roboczego 13 i obręczy 3 są pokryte kompozycją cierną, część energii kinetycznej jest przekazywana do obręczy 3 koła 2 powstaje siła reakcji P obręczy 3, która powoduje siłę Pd ruchu postępowego koła zamachowego 8.
Ponadto w okresie kontaktu koła zamachowego 8 z obręczą 3 koła 2 w punkcie A (na linii AA) zmieniają się prędkości mas punktów płynu roboczego 13 i chwilowy środek obrotu (MCP) płynu roboczego 13 pojawia się na linii styku AA, prędkość MCP wynosi zero, w tym momencie objawia się moment siły M masy mcp ciała roboczego 13 na ramieniu o promieniu chwilowym R względem MCV, ten moment siły M powoduje również siłę R m ruchu translacyjnego koła zamachowego 8. W rezultacie na rower działają dwie siły ruchu translacyjnego z koła zamachowego 8:
a) siła R d moment bezwładności obrotu płynu roboczego 13 koła zamachowego 8,
T \u003d J ω 2 1/2, gdzie T jest energią kinetyczną obrotu płynu roboczego 13,
a J=mr 2 , gdzie J jest momentem bezwładności płynu roboczego 13 (kg m 2), m jest masą płynu roboczego 13, r jest promieniem płynu roboczego 13, ω jest prędkością kątową płyn roboczy 13;
b) moment siły M masy mcp płynu roboczego 13 koła zamachowego 8 względem MCV,
oraz M=mcp·R, gdzie M jest momentem siły masy mcp płynu roboczego 13 względem MCV; mcp - masa części płynu roboczego 13, która znajduje się powyżej jego poziomej średnicy; R jest chwilowym średnim promieniem płynu roboczego 13, gdy płyn roboczy 13 obraca się względem MCV.
Przy masie m płynu roboczego 5 kg i 2000 obrotach na minutę (40000 rad na sekundę) płynu roboczego 13 i promieniu r równym 0,3 m, energia kinetyczna wynosi T=9000 kg·m 2 ·rad· ust. 2 .
Gdy ciało sztywne obraca się wokół osi, moment bezwładności odgrywa rolę masy. Podczas ruchu roweru zużycie energii wyniesie około 3 kgm na sekundę, co zapewni prędkość roweru co najmniej 50 km/h przez 150 sekund bez doładowywania (odwijania) płynu roboczego 13. W tym czasie około Zużyje się 50% maksymalnej rezerwy jego energii kinetycznej. Kilka sekund zajmie ponowne naładowanie (rozwinięcie) koła zamachowego 8 płynem roboczym 13 do obliczonej wartości liczby obrotów. Okres kontaktu płynu roboczego 13 koła zamachowego 8 z obręczą 3 koła 2 wynosi 4-6 sekund w odstępach 8-10 sekund.
1. Rower z napędem połączonym z kołem napędowym oraz z kołem zamachowym posiadającym zawieszenie sprężynowe z możliwością docisku koła zamachowego do koła napędowego, charakteryzujący się tym, że koło napędowe jest ułożyskowane na ramie pojazdu za pomocą obrzeży, a koło zamachowe jest zamontowane na wahadle dwudźwigniowym wewnątrz kół napędowych z możliwością dociśnięcia koła zamachowego do wewnętrznej powierzchni obręczy koła.
2. Rower według zastrz. 1, znamienny tym, że koło zamachowe zamontowane wewnątrz koła napędowego z formacją bezwładnościowego mechanizmu poruszającego, ma korpus roboczy wykonany w postaci cienkościennego pierścienia cylindrycznego, osadzonego na krzyżu osadzonym na wale oparty na łożyskach w ramionach wahadła.
3. Rower według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że wahadło dwudźwigniowe jest zamontowane na łożyskach osi pedałów na jednym końcu dźwigni, a wałek z kołem zamachowym jest zamontowany na łożyskach na drugich końcach dźwigni wahadłowych natomiast wałek z kołem zamachowym można przesunąć względem osi pedałów pod niewielkim kątem.
4. Rower według zastrz. 1, znamienny tym, że koło zamachowe za pomocą dwóch sprężyn może być w stanie zawieszonym, z wyjątkiem kontaktu koła zamachowego z wewnętrzną powierzchnią koła napędowego.
5. Rower według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że wewnętrzna powierzchnia obręczy koła i zewnętrzny obwód korpusu roboczego koła zamachowego są pokryte mieszanką cierną.
6. Rower według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że koło napędowe składa się z obręczy, bocznych tarcz z kołnierzami do łożysk podporowych, przy czym gwiazdka z wolnym kołem jest połączona z jednym z kołnierzy.
7. Rower według zastrz. 1, znamienny tym, że na obręczy koła napędowego znajdują się dwie lub więcej opon rowerowych.
8. Rower według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że koło zamachowe zamontowane wewnątrz koła napędowego z utworzeniem bezwładnościowej jednostki napędowej ma napęd, w tym oś pedałów osadzoną na łożyskach wciskanych w siedzenia ramy, a podwójną dźwignię na osi pedału zamocowane jest wahadło na łożyskach, dwa koła napędowe i pedały, natomiast koło napędowe z jednej strony osi jest połączone łańcuchem z kołem łańcuchowym i sprzęgłem jednokierunkowym, a koło napędowe z drugiej strony osi jest połączony łańcuchem z sparowanym kołem zębatym zamontowanym na ramieniu wahadła, które jest połączone z kołem zębatym i sprzęgłem jednokierunkowym, skok wału koła zamachowego, z następującymi cechami: podczas pedałowania możliwość jednoczesnego obrotu koła i koła zamachowego; kiedy naciśniesz wahadło i przeniesiesz część energii z koła zamachowego na koło, możliwość szybszego obrotu koła i bez przenoszenia siły z pedałów na koło, bo. podczas gdy pedały mają możliwość zapewnienia obracania i rozwijania tylko koła zamachowego; podczas pedałowania możliwość poruszania się za pomocą bezwładnościowego urządzenia napędowego i bez jego używania.
9. Rower według zastrz. 1, znamienny tym, że zainstalowany jest silnik, który jest połączony z napędem poprzez łańcuch połączony z napędową zębatką.
10. Rower według zastrz. 1, znamienny tym, że sterowane przednie koło jest zamontowane na zębatce w piaście ramy.
11. Rower według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że dwa koła skrętne są sparowane i zamontowane na osi z zębatką z tyłu roweru, podczas gdy zębatka jest zamontowana w tulei na ramie, a sektor przekładni jest zamocowany na zębatce od dołu, która jest sprzęgnięta z wałem kierowniczym sektora przekładni.
12. Rower według zastrz. 1, znamienny tym, że siedzenie jest obrotowe.
13. Rower według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że klocek hamulcowy działający bezpośrednio na opony koła jest zamocowany na sworzniu ramy w obszarze siodełka i jest połączony z dźwignią w celu zapewnienia hamowania.
Podobne patenty:
Wynalazek dotyczy produkcji sprzętu sportowo-rekreacyjnego i może być wykorzystany do tworzenia nowych modeli symulatorów i analogicznego sprzętu: rowerów, skuterów, rolek, nart, skuterów śnieżnych, skuterów śnieżnych, łyżew, surfingowców, łodzi wiosłowych, kajaków, kajaków .
Przedmiotem wynalazku są przedmioty, które zaspokajają potrzeby życiowe człowieka i mogą być używane jako sprzęt sportowy do rozwoju koordynacji ruchów, reakcji, mięśni nóg i pleców, głównie u dzieci i młodzieży, jako środek rozrywki dla dorosłych i dzieci w miejscach zorganizowanej rekreacji (w sanatoriach, obozach turystycznych, parkach kultury) oraz jako sprzęt sportowy i środek transportu dla osób niepełnosprawnych z różnymi uszkodzeniami narządu ruchu, ale w przypadku gdy osoba niepełnosprawna może wykonywać przysiady.
SUBSTANCJA: grupa wynalazków dotyczy wariantów napędu mięśniowego. Napęd według pierwszego wariantu zawiera pedały lub uchwyty oraz sprężynę skrętną, która z jednej strony jest połączona z obciążeniem, na przykład ze śmigłem, a z drugiej strony ze sprzęgłem jednokierunkowym zamocowanym w ramie, oraz z jednym lub kilkoma sprzęgłami jednokierunkowymi połączonymi z pedałami lub uchwytami. Wszystkie wolne koła umożliwiają obracanie się drugiego końca sprężyny tylko w jednym kierunku. Napęd według drugiej wersji zawiera pedały lub uchwyty połączone z kompresorem, który połączony jest z pojemnikiem połączonym z silnikiem pneumatycznym. Wylot gazu z silnika pneumatycznego kierowany jest do wlotu sprężarki poprzez pośredni elastyczny pojemnik. EFEKT: uzyskanie maksymalnego stopnia przekształcenia energii mięśniowej w wytworzoną pracę. 2 rz. i 7 z.p. mucha, 4 chore.
Wynalazek dotyczy pojazdów magazynujących energię w kole zamachowym
Wynalazek dotyczy pojazdów magazynujących energię w kole zamachowym. Rower posiada napęd połączony z kołem napędowym (2) i kołem zamachowym (8), które posiada zawieszenie sprężynowe (19) z możliwością dociśnięcia koła zamachowego (8) do koła napędowego (2). W tym przypadku koło napędowe (2) wraz z obrzeżami (6) osadzone jest na łożyskach (7) na ramie (1), a koło zamachowe (8) na dwudźwigniowym wahadle (10) wewnątrz napędu koło (2) z możliwością dociśnięcia koła zamachowego (8) do wewnętrznej powierzchni obręczy (3) koła (2). Rozwiązanie techniczne ma na celu zapewnienie okresowego, w krótkich odstępach czasu, przeniesienia części zgromadzonej energii z koła zamachowego na koło napędowe. 12 w.p. mucha, 7 chor.
Rysunki do patentu RF 2264323
Wynalazek dotyczy inżynierii mechanicznej i może być stosowany do różnych pojazdów, rowerów, wózków inwalidzkich.
Znane są pojazdy, w których energia mechaniczna jest akumulowana, a następnie przekazywana na koło pojazdu. Rekuperator ma postać sprężyny taśmowej (RU 2097248, 1997). US 4 037 854 1977 ujawnia napęd rowerowy połączony z kołem napędowym i kołem zamachowym posiadającym zawieszenie sprężynowe z możliwością dociskania koła zamachowego do koła napędowego. W JP 08-169381, 1996 ujawniono koło zamachowe, którego części można dociskać do wewnętrznej powierzchni łącznika wyjściowego. US 2 588 681, 1951 ujawnia napęd, w którym ciężka kula jest podnoszona za pomocą dźwigni wewnątrz wydrążonego cylindra, a następnie dąży do wprawienia jej w obrót za pomocą swojej masy. Ponadto wydrążony cylinder przenosi obrót na koło, w którym się znajduje.
Tworzenie silników, śmigieł i innych urządzeń do pozyskiwania nietradycyjnych rodzajów energii mechanicznej, jej reprodukcja, akumulacja i wykorzystanie to ważne obszary w rozwoju i doskonaleniu dynamicznych, małych i niedrogich pojazdów. W proponowanym rowerze z bezwładnościowym zespołem napędowym napędzanym siłą mięśni ludzkich lub silnikiem napędowym, korpus roboczy, wykonany w postaci cienkościennego cylindrycznego pierścienia i umieszczony na krzyżu, podczas obrotu wytwarza i akumuluje energię kinetyczną moment bezwładności obrotu tego ciała roboczego. Część zgromadzonej energii okresowo, w krótkich odstępach czasu, jest przekazywana przez płyn roboczy na koło napędowe roweru i powoduje jego ruch do przodu.
Zastrzeżony rower ma napęd połączony z kołem napędowym i kołem zamachowym posiadającym zawieszenie sprężynowe, z możliwością dociśnięcia koła zamachowego do koła napędowego i charakteryzuje się tym, że koło napędowe jest zamontowane na łożyskach na ramie pojazdu za pomocą kołnierze, a koło zamachowe osadzone jest na wahadle dwudźwigniowym wewnątrz koła napędowego koła z możliwością dociśnięcia koła zamachowego do wewnętrznej powierzchni obręczy koła.
Koło zamachowe, zamontowane wewnątrz koła napędowego jako bezwładnościowy zespół napędowy, ma korpus roboczy wykonany w postaci cienkościennego pierścienia cylindrycznego, zamocowanego na poprzeczce osadzonej na wale opartym na łożyskach w ramionach wahadła.
Wahadło dwudźwigniowe z jednym końcem dźwigni osadzone jest na łożyskach osi pedałów, a na drugich końcach dźwigni wahadłowych na łożyskach osadzony jest wałek z kołem zamachowym, który można przesunąć względem osi pedału mały kąt.
Koło zamachowe za pomocą dwóch sprężyn może znajdować się w stanie zawieszenia, z wyjątkiem kontaktu koła zamachowego z wewnętrzną powierzchnią koła napędowego.
Wewnętrzna powierzchnia obręczy koła i zewnętrzny obwód płynu roboczego koła zamachowego są pokryte mieszanką cierną.
Koło składa się z obręczy, bocznych tarcz z kołnierzami pod łożyska podporowe, a do jednego z kołnierzy połączona jest gwiazdka z wolnym kołem.
Na obręczy koła znajdują się dwie lub więcej opon rowerowych.
Koło zamachowe, zamontowane wewnątrz koła napędowego w postaci bezwładnościowej jednostki napędowej, posiada napęd, w tym oś pedałów osadzonych na łożyskach wciskanych w gniazda ramy, natomiast wahadło dwudźwigniowe, dwa koła napędowe i pedały są zamontowane na osi pedału na łożyskach, natomiast koło napędowe z jednej strony osi połączone jest łańcuchem z kołem łańcuchowym i wolnobiegiem koła, a koło napędowe z drugiej strony osi połączone jest łańcuchem z para kół zębatych zamontowanych na ramieniu wahadła, które są połączone z kołem zębatym i wolnym kołem wału koła zamachowego, zapewniającą następujące cechy:
Podczas pedałowania możliwość jednoczesnego obrotu koła i koła zamachowego;
Kiedy naciśniesz wahadło i przeniesiesz część energii z koła zamachowego na koło, możliwość szybszego obrotu koła i bez przenoszenia siły z pedałów na koło, bo. pedały zapewniają jedynie obracanie i odkręcanie koła zamachowego;
Podczas pedałowania możliwość poruszania się za pomocą bezwładnościowego urządzenia napędowego i bez jego używania.
Można zainstalować silnik, który jest połączony z napędem za pomocą łańcucha połączonego z kołem napędowym.
Kierowane przednie koło można zamontować na zębatce w piaście ramy, lub dwa kierowane koła można sparować i zamontować na osi z zębatką z tyłu roweru, podczas gdy zębatka jest montowana w piaście na ramie, a na zębatce od dołu zamocowany jest sektor przekładni, który jest sprzęgnięty z sektorem przekładni wału steru.
Siedzisko można obracać.
Szczęka hamulcowa, działająca bezpośrednio na opony koła, jest zamontowana na sworzniu w ramie w obszarze siedzenia i jest połączona z dźwignią w celu zapewnienia hamowania.
Rysunek 1 przedstawia rower napędzany wyłącznie pedałami (widok z boku).
Rysunek 2 przedstawia ten sam rower (widok z przodu).
Rysunek 3 pokazuje urządzenie koła, wewnątrz którego znajduje się koło zamachowe.
Rysunek 4 przedstawia rower z dodatkowym silnikiem.
Na rysunkach 5-7 przedstawiono wykresy sił działających na koło zamachowe i koło.
Proponowana konstrukcja pojazdu składa się z ramy 1, koła napędowego 2, napędu bezwładnościowego, silnika napędowego lub napędu nożnego z napędem łańcuchowym, sterowanych kół przednich lub tylnych z kierownicą oraz hamulca. Rama 1 spawana, przekrój rurowy. Koło napędowe 2 składa się z obręczy 3 z oponami 4, tarcz bocznych 5 z kołnierzami 6 i łożyskami 7 i jest zamontowane w szczelinach 5 ramy 1.
Bezwładnościowe śmigło składa się z koła zamachowego 8, wału 9, wahadła z podwójną dźwignią 10, wolnego koła 11. Koło zamachowe 8 zawiera korpus roboczy 13, wykonany w postaci cienkościennego pierścienia cylindrycznego, krzyża 14 zamontowanego na wał 9. Korpus roboczy 13 znajduje się na obwodzie krzyża 14 koła zamachowego 8, wewnątrz koła napędowego 2. Wahadło dwudźwigniowe 10 z jednym końcem na łożyskach 45 jest zamontowane na osi 16 pedałów 17, na drugie końce wału 9 wahadła 10 z kołem zamachowym 8 są zainstalowane na łożyskach 18. Wahadło 10 może obracać się względem osi 16 pod niewielkim kątem i jest podtrzymywane przez sprężyny 19 w pozycji zawieszonej, co wyklucza nieuprawniony kontakt koła zamachowego 8 z obręczy 3, ponieważ oś wału 9 jest przesunięta względem osi koła 2.
Nożny, muskularny napęd koła zamachowego 8, umieszczony po jednej stronie koła 2, zawiera koło napędowe 20 zamontowane na osi 16, podwójne koło łańcuchowe 21 umieszczone na palcu 22 wahadła 10 oraz gwiazdkę 23 z sprzęgło jednokierunkowe 11 zamontowane na wale 9, pary kół łańcuchowych połączone są łańcuchami 24.
Po drugiej stronie koła 2 znajduje się napęd koła 2, zawierający gwiazdkę 25 z wolnym kołem 12 zamontowanym na kołnierzu 6 tarczy 5 koła 2 oraz gwiazdkę 26 zamocowaną na osi 16, koła łańcuchowe 25 i 26 są połączone łańcuchem.
Przednie koło 27 z kierownicą 28 jest sterowane, zamontowane na zębatce 29 w tulei 30 ramy 1, lub dwie sparowane kierownice 31 umieszczone za rowerem na osi 32, ze wspólnym zębatką 33 zamontowaną w tulei 34 na ramie 1, na zębatce 33 od dołu zamocowana jest zębatka 35, która jest sprzęgnięta z zębatką 36 kierownicy 37, kierownica 37 jest zamontowana w tulei 38 na ramie 1.
Silnik napędowy 39 jest połączony łańcuchem z kołem łańcuchowym 26. Siedzisko 41 jest obrotowe. Szczęka hamulcowa 42 jest zamontowana na sworzniu 43 na ramie 1 w pobliżu siedzenia 41 i połączona z dźwignią 44; podczas hamowania szczęka 42 jest dociskana bezpośrednio do opon 4 koła 2.
Praca roweru z napędem bezwładnościowym. Podczas pedałowania 17 siła jest przenoszona przez koła łańcuchowe 20, 21, 23, łańcuch 24 i wolnobieg 11 na koło zamachowe 8, jednocześnie przez koła łańcuchowe 25 i 26, łańcuch i wolnobieg 12, siła jest przenoszona na koło 2, w wyniku czego rower porusza się i kręci kołem zamachowym 8, które akumuluje energię kinetyczną momentu bezwładności obrotu korpusu roboczego 13.
Po naciśnięciu wahadła 10, to ostatnie wraz z obracającym się kołem zamachowym 8 obraca się pod małym kątem (ryc. 5-7), okresowo, przez krótki czas, naciska obwód płynu roboczego 13 koła zamachowego 8 o wewnętrzną powierzchnię obręczy 3 koła 2 w punkcie A (na linii AA), powierzchnie styku płynu roboczego 13 i obręczy 3 są pokryte kompozycją cierną, część energii kinetycznej jest przekazywana do obręczy 3 koła 2, powstaje siła reakcji P obręczy 3, która powoduje siłę Rd ruchu postępowego koła zamachowego 8.
Ponadto w okresie kontaktu koła zamachowego 8 z obręczą 3 koła 2 w punkcie A (na linii AA) zmieniają się prędkości mas punktów płynu roboczego 13 i chwilowy środek obrotu (MCP) płynu roboczego 13 pojawia się na linii styku AA, prędkość MCP wynosi zero, w tym momencie objawia się moment siły M masy mcp ciała roboczego 13 na ramieniu o promieniu chwilowym R względem MCV, ten moment siły M powoduje również siłę R m ruchu translacyjnego koła zamachowego 8. W rezultacie na rower działają dwie siły ruchu translacyjnego z koła zamachowego 8:
a) siła R d moment bezwładności obrotu płynu roboczego 13 koła zamachowego 8,
T \u003d J 2 1/2, gdzie T jest energią kinetyczną obrotu płynu roboczego 13,
a J=mr 2 , gdzie J jest momentem bezwładności płynu roboczego 13 (kg m 2), m jest masą płynu roboczego 13, r jest promieniem płynu roboczego 13, jest prędkością kątową obrotu płynu roboczego 13;
b) moment siły M masy mcp płynu roboczego 13 koła zamachowego 8 względem MCV,
oraz M=mcp·R, gdzie M jest momentem siły masy mcp płynu roboczego 13 względem MCV; mcp - masa części płynu roboczego 13, która znajduje się powyżej jego poziomej średnicy; R jest chwilowym średnim promieniem płynu roboczego 13, gdy płyn roboczy 13 obraca się względem MCV.
Przy masie m płynu roboczego 5 kg i 2000 obrotach na minutę (40000 rad na sekundę) płynu roboczego 13 i promieniu r równym 0,3 m, energia kinetyczna wynosi T=9000 kg·m 2 ·rad· ust. 2 .
Gdy ciało sztywne obraca się wokół osi, moment bezwładności odgrywa rolę masy. Podczas ruchu roweru zużycie energii wyniesie około 3 kgm na sekundę, co zapewni prędkość roweru co najmniej 50 km/h przez 150 sekund bez doładowywania (odwijania) płynu roboczego 13. W tym czasie około Zużyje się 50% maksymalnej rezerwy jego energii kinetycznej. Kilka sekund zajmie ponowne naładowanie (rozwinięcie) koła zamachowego 8 płynem roboczym 13 do obliczonej wartości liczby obrotów. Okres kontaktu płynu roboczego 13 koła zamachowego 8 z obręczą 3 koła 2 wynosi 4-6 sekund w odstępach 8-10 sekund.
PRAWO
1. Rower z napędem połączonym z kołem napędowym oraz z kołem zamachowym posiadającym zawieszenie sprężynowe z możliwością docisku koła zamachowego do koła napędowego, charakteryzujący się tym, że koło napędowe jest ułożyskowane na ramie pojazdu za pomocą obrzeży, a koło zamachowe jest zamontowane na wahadle dwudźwigniowym wewnątrz kół napędowych z możliwością dociśnięcia koła zamachowego do wewnętrznej powierzchni obręczy koła.
2. Rower według zastrz. 1, znamienny tym, że koło zamachowe zamontowane wewnątrz koła napędowego z formacją bezwładnościowego mechanizmu poruszającego, ma korpus roboczy wykonany w postaci cienkościennego pierścienia cylindrycznego, osadzonego na krzyżu osadzonym na wale oparty na łożyskach w ramionach wahadła.
3. Rower według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że wahadło dwudźwigniowe jest zamontowane na łożyskach osi pedałów na jednym końcu dźwigni, a wałek z kołem zamachowym jest zamontowany na łożyskach na drugich końcach dźwigni wahadłowych natomiast wałek z kołem zamachowym można przesunąć względem osi pedałów pod niewielkim kątem.
4. Rower według zastrz. 1, znamienny tym, że koło zamachowe za pomocą dwóch sprężyn może być w stanie zawieszonym, z wyjątkiem kontaktu koła zamachowego z wewnętrzną powierzchnią koła napędowego.
5. Rower według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że wewnętrzna powierzchnia obręczy koła i zewnętrzny obwód korpusu roboczego koła zamachowego są pokryte mieszanką cierną.
6. Rower według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że koło napędowe składa się z obręczy, bocznych tarcz z kołnierzami do łożysk podporowych, przy czym gwiazdka z wolnym kołem jest połączona z jednym z kołnierzy.
7. Rower według zastrz. 1, znamienny tym, że na obręczy koła napędowego znajdują się dwie lub więcej opon rowerowych.
8. Rower według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że koło zamachowe zamontowane wewnątrz koła napędowego z utworzeniem bezwładnościowej jednostki napędowej ma napęd, w tym oś pedałów osadzoną na łożyskach wciskanych w siedzenia ramy, a podwójną dźwignię na osi pedału zamocowane jest wahadło na łożyskach, dwa koła napędowe i pedały, natomiast koło napędowe z jednej strony osi jest połączone łańcuchem z kołem łańcuchowym i sprzęgłem jednokierunkowym, a koło napędowe z drugiej strony osi jest połączony łańcuchem z sparowanym kołem zębatym zamontowanym na ramieniu wahadła, które jest połączone z kołem zębatym i sprzęgłem jednokierunkowym, skok wału koła zamachowego, z następującymi cechami: podczas pedałowania możliwość jednoczesnego obrotu koła i koła zamachowego; kiedy naciśniesz wahadło i przeniesiesz część energii z koła zamachowego na koło, możliwość szybszego obrotu koła i bez przenoszenia siły z pedałów na koło, bo. podczas gdy pedały mają możliwość zapewnienia obracania i rozwijania tylko koła zamachowego; podczas pedałowania możliwość poruszania się za pomocą bezwładnościowego urządzenia napędowego i bez jego używania.
9. Rower według zastrz. 1, znamienny tym, że zainstalowany jest silnik, który jest połączony z napędem poprzez łańcuch połączony z napędową zębatką.
10. Rower według zastrz. 1, znamienny tym, że sterowane przednie koło jest zamontowane na zębatce w piaście ramy.
11. Rower według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że dwa koła skrętne są sparowane i zamontowane na osi z zębatką z tyłu roweru, podczas gdy zębatka jest zamontowana w tulei na ramie, a sektor przekładni jest zamocowany na zębatce od dołu, która jest sprzęgnięta z wałem kierowniczym sektora przekładni.
12. Rower według zastrz. 1, znamienny tym, że siedzenie jest obrotowe.
13. Rower według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że klocek hamulcowy działający bezpośrednio na opony koła jest zamocowany na sworzniu ramy w obszarze siodełka i jest połączony z dźwignią w celu zapewnienia hamowania.
naprzemienna sieć oczna jako statecznik, zastępuję rezystory, ale wtedy nie są one zaciskane, ale doładowywane 100 razy na sekundę, a energia zmagazynowana przez kondensator jest wykorzystywana w obwodzie zewnętrznym
Ale jeśli sprzęgniesz jonisgor - kondensator z podwójną warstwą elektryczną - w rączkę patelni i umieścisz element grzejny na dnie, wtedy taki „cud * może stać się rzeczywistością
Faktem jest, że ładunek właściwy oczyszczaczy jest dziesiątki tysięcy razy większy niż ładunek konwencjonalnych energetyzatorów kondensatu i energii, i są one coraz częściej wykorzystywane jako urządzenia magazynujące energię w wielu różnych urządzeniach, nawet pełniąc rolę akumulatory w samochodach. Tak więc z kawałkiem mięsa lub klopsikami spokojnie sobie poradzę.
Kolarstwo
ROWER Z KOŁEM ZAMACHOWYM
„Jestem fanem szybkiej jazdy na rowerze, ale nie chcę zakładać silnika na mój rower – a wygląd psuje i robi dużo hałasu” – pisze nasz stały czytelnik Egor Masalsky i Orska. - Więc wymyśliłem rozwiązanie: a co jeśli założymy na rower koło zamachowe? Silnik z kołem zamachowym jest cichy i łatwy do ukrycia pod piękną obudową. Koło zamachowe można zakręcić w domu, przed zjazdem z pasa, a podczas podróży można je naładować podczas zjazdu ze wzgórza*.
Idea silnika z kołem zamachowym (bezwładnościowym) jest znana.W Anglii zbudowano nawet prototyp trolla!i6yca, którego koło zamachowe kręciło się na przystankach z ulicznego zasilania. E przeszłość
numerze naszego magazynu, w numerze specjalnym „Krok w przyszłość” opisaliśmy () pracę uczniaka z Tegutu Dmitrija Kowaliowa, który nie tylko podsunął pomysł autobusu bezwładnościowego do przewozu pasażerów z Surgutu do wieś Fiodorowski, ale także obliczył parametry, które powinien mieć silnik z kołem zamachowym. i Swoją drogą sugerujemy Egorowi, aby wrócił do swojego pomysłu i zastanowił się jakie parametry liczbowe - masa, rozmiar i prędkość - powinno mieć kierownica rowerowa)
Napędy bezwładnościowe mają wiele atrakcyjnych właściwości - duży dopływ energii, cicha praca, czystość, ale są też wady.Główną, która utrudnia ich szerokie zastosowanie w technologii, jest złożony napęd od koła zamachowego do wału przenoszącego. W końcu koło zamachowe obraca się ze stałą dużą prędkością, a sztywne sprzęgło, podobnie jak przekładnia, nie będzie działać, a sprzęgła cierne są często prężne i nieekonomiczne, zamieniając dużo energii w ciepło. Nawiasem mówiąc, koło zamachowe roweru można łatwo połączyć z kołem, wystarczy włożyć rolkę transferową między koło a koło zamachowe, jak pokazano na rysunku. Ten mechanizm też daleki jest od ideału, ale jest pro – i całkiem funkcjonalny, w przeciwieństwie do grzechotki i gwiazdek proponowanych przez Jegora.
To może sprawić, że pomysł Jegora będzie wykonalny. Ale niestety nie chodzi tylko o mechanikę. Oceniając pomysł Jegora Masalskiego jako ciekawy, eksperci z PB przypomnieli sobie tak zwany efekt żyroskopowy: każde obracające się ciało, a koło zamachowe nie jest wyjątkiem, musi zachować swoją pozycję w przestrzeni.
Rozważ je w porządku malejącym według rozmiaru i wagi. Największym zainteresowaniem cieszy się autorski projekt małego samochodu miejskiego zaprojektowanego przez D. V. Rabenhorsta z silnikiem z super kołem zamachowym. Masa auta to nieco ponad 500 kg i zawiera 150 kg ładowności.
Moc silnika samochodowego, oparta na danych z opon i aerodynamiki samochodów amerykańskich z początku lat 70-tych, przy prędkości przelotowej 90 km/h wynosi około 3,35 kW. Przy projektowaniu auta założono poruszanie się przez 2 godziny, czyli przebieg 180 km i zapas energii w kole zamachowym 6,7 kW/h.
Szczegółowa analiza ruchu samochodu z silnikiem bezwładnościowym w mieście pozwoliła na wyciągnięcie następujących wniosków:
1) energia zużyta na rozpędzanie samochodu jest 3 razy większa niż energia zużyta na pokonanie dystansu równego torze rozpędzania przy stałej prędkości;
2) układ hamulcowy z odzyskiem energii dostępny dla zespołów napędowych z kołem zamachowym odzyskuje 25% całej energii;
3) tylko około 75% całej energii koła zamachowego może być użytecznie.
Na tej podstawie D. V. Rabenhorst zwiększa wymaganą rezerwę energii, a w konsekwencji całkowitą masę super koła zamachowego o 33%.
Przekładnia jest hydrostatyczna z czterema silnikami na koła.
DV Rabenhorst zauważa, że w aucie z silnikiem bezwładnościowym nie ma takich jednostek i układów niezbędnych w konwencjonalnym aucie, jak sprzęgło, wał napędowy, dyferencjał, półosie, układ hamulcowy, akumulatory, rozrusznik i prądnica, układ chłodzenia, paliwo system. Samochód z silnikiem bezwładnościowym można wprawić w ruch niemal natychmiast, ponieważ przyspieszenie podczas przyspieszania jest bardzo duże.
Do przyspieszenia koła zamachowego wykorzystywany jest silnik elektryczny typu samolotowego, który jest podłączony do sieci. Czas przyspieszania to 20-25 minut.
Masy najważniejszych elementów samochodu D. V. Rabenhorsta (rys. 69) są następujące: koło zamachowe - 100 kg; obudowa i zawieszenie koła zamachowego - 25 kg; silnik elektryczny typu samolotowego - 18,4 kg; pompa hydrauliczna - 37,5 kW - 11,4 kg; cztery hydrauliczne koła silnikowe o łącznej mocy 37,5 kW -10 kg; sprzęt i urządzenia kontrolne - 9 kg; system biegowy - 175 kg; ładowność-150 kg; ciało - 270 kg. Całkowita masa całkowita pojazdu wynosi około 600 kg.
Dane eksploatacyjne są następujące: prędkość przelotowa 90 km/h; przebieg 180 km; przebieg po mieście z uwzględnieniem częstych postojów 170 km; prędkość maksymalna powyżej 110 km/h; czas przyspieszania od 0 do 100 km/h 15 s; koszt przejazdu to 0,6 dolara (54 kopiejek po kursie 1972) za 100 km.
Ryż. 69. Samochód z kołem zamachowym dr D. V. Rabenhorst (USA): 1-silnikowe; 2-silnik elektryczny-generator; 3-super koło zamachowe
Dane zespołu napędowego koła zamachowego samochodu autorstwa D. V. Rabenhorsta: objętość koła zamachowego wynosi 14 dm3; waga użytkowa 75 kg; energia użytkowa 6,7 kWh; prędkość początkowa koła zamachowego wynosi 23 700 obr/min, prędkość końcowa 11 900 obr/min; strata mocy mniejsza niż 0,01 kW. Zmniejszenie strat energii do tak małej wartości uzyskuje się umieszczając superkoło zamachowe w szczelnej obudowie opróżnionej z wyjściem wału za pomocą sprzęgła magnetycznego (rys. 70). Bicie koła zamachowego (swobodny obrót) będzie trwać dłużej niż 1000 godzin lub dłużej niż 41 dni. Dla porównania wybieg koła zamachowego Oerlikon gyrobus wynosi 12 godzin, a koła zamachowego rekuperatora Clarka około tygodnia.
Ryż. 70.:
1-super koło zamachowe; 2-magnetyczne sprzęgło; 3-silnik-generator elektryczny; 4-amortyzator; 5-łożyskowe; 6-uszczelniona obudowa próżniowa: 7-magnetyczna podkładka dociskowa
Łożyska koła zamachowego z suchym smarowaniem odbierają obciążenie tylko żyroskopowo lub dynamicznie podczas wstrząsania, a ciężar koła zamachowego jest odbierany przez magnetyczne zawieszenie silnych magnesów trwałych. Wały silnika elektrycznego i super koło zamachowe są połączone sprzęgłem magnetycznym; podczas swobodnego biegu sprzęgło jest odłączane, a straty obrotowe silnika elektrycznego są eliminowane. Charakterystyczne jest to, że zarówno silnik elektryczny, jak i łożyska superzamachu znajdują się w normalnych warunkach atmosferycznych, a nie w próżni, co znacznie poprawia ich warunki pracy.
Aby chronić przed wstrząsami i zredukować efekt żyroskopowy, korpus super koła zamachowego jest zawieszony na elastycznych amortyzatorach.
Kolejnym największym (a raczej najmniejszym) jest rower z kołem zamachowym, stworzony przez prof. Uniwersytet Wisconsin w USA. A. Franka. Rower z pewnością nie jest celem samym w sobie. Dzięki eksperymentom na tym rowerze A. Frank znalazł optymalny stosunek i określił opłacalność montażu koła zamachowego w samochodzie. Koło zamachowe ma być dodatkowo zainstalowane, aby wspomóc główny silnik. prof. A. Frank uważa, że montaż koła zamachowego w standardowym samochodzie z silnikiem o mocy 75 kW pozwoli w krótkim czasie rozwinąć moc do 225 kW i zmniejszyć zużycie paliwa do zaledwie 2,5 litra na 100 km toru . W takim przypadku dodatkowy koszt instalacji koła zamachowego wyniesie około 100-200 dolarów. „Jeździsz po nierównym terenie bez odczuwania dodatkowego nacisku na pedały” – powiedział profesor po jeździe na rowerze.
Koło zamachowe jest połączone z tylnym kołem roweru za pomocą stożka ciernego stykającego się z oponą (ryc. 71, a). Przesuwając stożek w kierunku osiowym zmienia się średnica jego obszaru roboczego w kontakcie z kołem, a w efekcie zmienia się prędkość roweru. Na ryc. 71, b przedstawia rower Anglika G. Batha, którego koło zamachowe gromadzi energię, gdy pasażer „wskakuje” na siodełko i puszcza go, aby pomóc mu jeździć.
Ryż. 71.:
a- (napęd rowerowy Amerykanina prof. A. Franka (1-koło zamachowe; 2-napędowe koło roweru; 3-stożkowe sprzęgło); b-rower Anglika G. Wanna z kołem zamachowym (1-łańcuchowy napęd ruch siodełka; 2 koło zamachowe; 3 - (napęd nożny pedału)
I wreszcie najmniejszym przedstawicielem samochodów z kołem zamachowym jest mikromobil do nauczania dzieci zasad ruchu drogowego w miastach samochodowych. Mikromobil został opracowany w Kurskim Instytucie Politechnicznym. Jeden z wariantów mikromobilu, pokazany na ryc. 72, zawiera koło zamachowe ważące około 10 kg, rozpędzane silnikiem elektrycznym do 6000 obr/min. Koło zamachowe jest zamontowane z tyłu mikromobilu i podobnie jak w przypadku prof. Frank, kontakt za pomocą sprzęgła ciernego z tylnym kołem samochodu.
Ryż. 72.:
1 koło zamachowe; sterowanie 2 uchwytami; Przekładnia 3-cierna na koło
Pierwsza wersja mikromobilu, wciąż bardzo niedoskonała, pokonuje z pasażerem nawet pół kilometra od jednego obrotu koła zamachowego. Promocja odbywa się poprzez włączenie przyspieszającego silnika elektrycznego w konwencjonalnej sieci elektrycznej za pomocą gniazda i wtyczki.
Obecnie trwają prace nad ulepszoną wersją mikromobilu, która jednym obrotem koła zamachowego może pokonać kilka kilometrów.
We wszystkich rozważanych przypadkach koło zamachowe pełni rolę silnika maszyny. I nie można nie zauważyć, że moc silnika z kołem zamachowym jest znacznie mniejsza niż moc konwencjonalnych silników do samochodów, a koszt jazdy tą samą ścieżką w samochodach z kołem zamachowym jest mniejszy. Dzieje się tak przede wszystkim dlatego, że silnik z kołem zamachowym, w przeciwieństwie do konwencjonalnych, jest w stanie efektywnie odzyskiwać energię mechaniczną. A
Nadleśniczy księcia Badenii-Wirtembergii Karl Friedrich Drais Baron von Sauerbronn (Karl Friedrich Christian Ludwig Freiherr Drais von Sauerbronn, 1785–1851) otrzymał patent na dwukołowy rower w 1817 roku. Po tym, jak 12 lipca 1817 r. Dries przejechał 15 kilometrów w godzinę, rower stał się modny. A potem wynalazcy Starego i Nowego Świata zaczęli konkurować w ulepszeniu dwukołowego „wstrząsacza kości”. Pod koniec XIX wieku, kiedy rower miał już nowoczesne formy, projektanci rowerów zdołali uzyskać kilkadziesiąt tysięcy patentów. Jednak proces ten, mimo pozornej absurdalności, trwa do dziś, w XXI wieku. Jednocześnie opatentowane są nie tylko ciekawe modele rowerów, ale także całkiem progresywne maszyny, które mają niezaprzeczalne zalety w porównaniu z kanonicznym dwukołowym urządzeniem do jazdy z pomocą wysiłku mięśniowego.
Dwa koła to dużo!
Dawno, dawno temu, jazda na monocyklu była popularna w cyrku, wymagając od artystów znacznych umiejętności, ponieważ ta konstrukcja jest bardzo niestabilna. Teraz, w związku z rosnącą popularnością ekstremalnych rozrywek, co najmniej co piąty młody człowiek został akrobatą. Pod tym względem, dokładnie tak samo jak w cyrku, na rynku pojawiły się monopedy, jednak z siodłem, a czasem z kierownicą. A ekstremalni ludzie wykorzystują je do rozrywki, takiej jak np. konkursy na zdobycie wieży Eiffla. Oczywiście wspinają się po schodach, a nie po zewnętrznej stronie wieży.
Okazało się jednak, że da się nadać konstrukcji jednokołowej znaczną stabilność i używać jej do wycieczek bynajmniej nie wysportowanych i dalekich od młodych ludzi. Wynalazca Oleg Makhankov dostarczył seryjne koło rowerowe z czterema metalowymi płytkami. Dwa z nich są stale równoległe do podłoża. Pozostałe dwa, dzięki zawiasom i zawieszeniu sprężynowemu, zmieniają kąt nachylenia w zależności od topografii drogi, prędkości jazdy i pozycji ciała jeźdźca. Oś koła jest przymocowana do górnej równoległej płyty, a rama siodełka jest przymocowana do dolnej. Prowadzi to do tego, że środek ciężkości konstrukcji jest znacznie przesunięty w dół, a tym samym osiągana jest akceptowalna stabilność. Podczas jazdy po nierównościach, dzięki przemyślanemu systemowi amortyzacji, jeździec niezależnie od terenu porusza się ściśle w płaszczyźnie poziomej.
 |
Jest też zupełnie inne położenie rowerzysty w stosunku do koła - znajduje się w środku, usadowiony na małym siedzeniu, pedałuje i steruje dziwacznym designem za pomocą konwencjonalnej kierownicy. Walcowanie koła zewnętrznego o średnicy 1,74 m odbywa się kosztem rolek nylonowych. Rowerzysta „wspina się” na przód koła za pomocą pedałów napędzanych tarciem. Ta konstrukcja jest również stabilna dzięki nisko położonemu środkowi ciężkości. To prawda, podczas hamowania pojawiają się problemy: w tym momencie trzeba się odchylić do tyłu, ponieważ z powodu bezwładności jeźdźca może się kręcić tak, że okazuje się, że nogi są w górę, głowa w dół. W przypadku hamowania awaryjnego wyzwalane są chowane „łapy” z rolkami na końcach. Zapobiegają saltom.
Takie rowery są masowo produkowane w Chinach. To prawda, że wymyślił je Brazylijczyk Tito Lucas Ott. I nie wynalazł roweru, ale monocykl z silnikiem spalinowym. Nie tak dawno temu jego wynalazek, w realizację którego wielu wcześniej wątpiło, został wykorzystany zarówno bezpośrednio - w USA uruchomiono produkcję monocykli benzynowych, jak i w oczekiwaniu na siłę mięśni nóg. A potem inicjatywę przejęli Chińczycy, w których łączna siła mięśni jest ogromna, a znacznie gorzej z benzyną i silnikami.
Z pewnym rozciągnięciem projekt stworzony przez Amerykanina Bruce'a MacLennana Blackwella można nazwać rowerem, ponieważ wynalazca wyposażył małe koło o średnicy 25 centymetrów w silnik elektryczny zasilany akumulatorem. Monocykl nie posiada siodła ani steru. Człowiek po prostu staje na dwóch stopniach znajdujących się po bokach koła i jedzie. Sterowanie odbywa się poprzez przechylanie ciała we właściwym kierunku. Pochyl się do przodu, aby zwiększyć prędkość, i do tyłu, aby zwolnić. Problem zwiększenia stabilności monocykla rozwiązuje zastosowanie szybkiego żyroskopu. Rozwiązany w wystarczającym stopniu, ponieważ Blackwell, nie będąc linoskoczkiem, do tej pory nie tylko nie złamał ani jednej kości, ale też nie nabawił się siniaków.
Minimaliści
W związku z tym, że duże miasta świata cierpią z powodu zatłoczenia arterii komunikacyjnych, problem tworzenia kompaktowych rowerów składanych stał się ostatnio istotny. Na nich można dostać się do najbliższej stacji metra, a następnie po wniesieniu roweru pod ziemię do miejsca pracy. W Anglii powstał rower, który można złożyć w 30 sekund i co najważniejsze schować do walizki, aby kierownica i pedały nie wystawały. Do tej pory Londyńczycy nie zmiotli tego wynalazku z półek, ale postrzegają go jedynie jako grę genialnego umysłu.
Jeszcze bardziej kompaktowy rower został zaprojektowany przez Clive'a Sinclaira, słynnego wynalazcę, który kiedyś stworzył popularny komputer Spectrum. Jego rower, zwany A-Bike, pakuje się do walizki w dwadzieścia sekund. Po rozłożeniu wygląda jak litera A (stąd nazwa - A-Bike). Przy tym wszystkim ten okruch jest w stanie wytrzymać 120-kilogramowego jeźdźca i pozwala poruszać się z prędkością 24 km/h. Udało się zredukować wagę roweru do 5 kilogramów dzięki temu, że większość jego części wykonana jest z tworzywa sztucznego.
Model Sinclaira stworzył efekt konkurencyjny. Składane przenośne rowery zaczęły być produkowane we Francji, Japonii i Ameryce. Niewątpliwie taki środek transportu byłby bardzo przydatny w Moskwie, mimo że władze miasta gorączkowo wiją coraz więcej pierścieni transportowych wokół Kremla.
Najmniejszy i najlżejszy rower wykonał elektryk z Polski Zbigniew Ruzanek. Waży tylko 1,5 kilograma. Przednie koło ma 11 mm, a tylne 13 mm. Rower jest dobry dla każdego, poza tym, że nie ma żadnego praktycznego zastosowania. Ruzanek zrobił to wyłącznie po to, by dostać się do Księgi Rekordów Guinnessa. Dzielny elektryk przejechał na swoim marnym aparacie 5 metrów, zasłynął na całym świecie i na tym się uspokoił.
Przyjaciele Paradoksu
Są wynalazcy, którzy genialnie udowadniają, że mechanika obiecuje nam jeszcze wiele wspaniałych odkryć. Należą do nich fizyk jądrowy Jurij Makarow. Po zasłużonym odpoczynku wykorzystał swój potencjał intelektualny do wymyślenia zupełnie nowych projektów rowerów. W jednym z jego modeli pedały obracają się... w przeciwnym kierunku! Wydawałoby się, że praca jest wykonywana tak samo, ale zaangażowane są w nią inne grupy mięśniowe, silniejsze. Dlatego na rowerze Makarowa możesz rozwinąć większą prędkość przy tym samym wysiłku. W innym modelu zamontowana jest automatyczna skrzynia biegów, a łańcuch rowerowy to listwa Möbiusa, co może znacznie zwiększyć wydajność mechanizmu. Istnieje model „ciężkiej ciężarówki”, za pomocą którego emerytowany wynalazca holuje minibusa i przewozi 100-kilogramowe ładunki.
Na Moskiewskim Międzynarodowym Salonie Przemysłu Makarov otrzymał Wielki Złoty Medal „Archimedes-99”. Jego rower był wystawiany na wystawie technologii przyszłości w Mediolanie. Tak to się wszystko skończyło. Krajowi producenci rowerów kategorycznie odmówili wprowadzenia do produkcji maszyny Jurija Aleksiejewicza, wierząc, że taka przyszłość nie nadejdzie w tym stuleciu.
Inżynier z Barnaułu, Giennadij Wasiliew, otrzymał za swój rower jeszcze wyższą nagrodę - Złoty Medal Międzynarodowej Genewskiej Wystawy Wynalazków w nominacji „mechanika”. Nagroda ta jest szczególnie cenna, gdyż od 15 lat w tej nominacji nie wyłoniono laureatów.
 |
Rower Wasiliewa rozpędza się do 75 km/h. W takim przypadku pedałów nie trzeba obracać, wykonują one liniowe ruchy posuwisto-zwrotne. Sekret tak wysokiej sprawności mechanizmu tkwi w tym, że wykorzystuje on "zasadę wirowania". Przypomnijmy sobie, jak w latach naszego złotego dzieciństwa rozkręcaliśmy szczyt do zawrotnych prędkości, szczyt nabrał właściwości żyroskopu. Taka przekładnia jest od dawna znana w inżynierii mechanicznej i nazywana jest śrubą kulową. Relatywnie rzecz biorąc, jest to „luźna” para śruba-nakrętka, między którymi szczeliny są wypełnione kulkami. Jeśli naciśniesz śrubę od góry, nakrętka zacznie się obracać. W tym samym czasie wynalazca nie skopiował ślepo znanej transmisji, ale zmodernizował ją, więc całkiem możliwe jest mówienie o „transmisji Wasiliewa”.
W Genewie na „nowego Kulibina” spadła lawina propozycji współpracy firm zagranicznych. Podobał mu się belgijski koncern inżynieryjny. Jednak Wasiljew szybko odniósł wrażenie, że jego partnerzy zamierzają, jak mówią w rosyjskich kręgach biznesowych, rzucić go. I wrócił do domu, aby wprowadzić swojego cudownego konia do rosyjskiej produkcji. Jednak ojczyzna spotkała Wasiliewa nieprzyjaźnie. Od czterech lat stara się znaleźć wzajemne zrozumienie w różnych przypadkach.
A rower Fiodora Sycheva z Naberezhnye Chelny pozwala wspiąć się na górę bez dużego wysiłku fizycznego. Osiąga się to dzięki zastosowaniu mechanizmu korbowego z dużą dźwignią. I ma dokładnie taką samą historię z wprowadzeniem wynalazku do produkcji. Można przypuszczać, że w naszym kraju występuje głównie płaskorzeźba. W krajach Zakaukazia, a ponadto w Nepalu nie miałby ceny.
Ale kanadyjscy producenci rowerów, firma Krak Cycle, dobrze zadbali o rowerzystów. Wiadomo, że zima w Kanadzie jest nie mniej śnieżna niż, powiedzmy, na Syberii. A jazda na rowerze przez zaspy i lód nie jest zbyt zabawna. A potem dowcipni Kanadyjczycy wymienili przednie koło na nartę, a tylne na napęd gąsienicowy. Konstrukcja jest dość prosta, a rower waży zaledwie dwa i pół kilograma. Jednak ulepszony w ten sposób rower bez problemu jeździ nie tylko po śniegu, ale także po piasku – co też nie jest łatwe dla zwykłych „rowerów”. Popyt na wynalazek okazał się taki, że już na targach Interbike, gdzie nowość po raz pierwszy została zaprezentowana publiczności, było wielu chętnych do zakupu tego systemu. Główną zaletą pakietu Ktrak jest to, że nie musisz kupować nowego roweru: wystarczy doposażyć istniejący rower górski. A na wiosnę znów postawisz na nim koła i jak gdyby nic się nie stało, pojedziesz ulubionymi wąwozami i zagajnikami.
Na amerykańskim Uniwersytecie Purdue wynaleziono bardzo przydatny model roweru. Rower ma dwa tylne koła, które podczas postoju są ustawione pod kątem, łącząc się u góry i rozbieżne u dołu. Dzięki temu uzyskuje się stabilny trójkołowiec, na którym dziecko lub „czajniczek” nienauczony jeździć może spokojnie usiąść i zacząć pedałować. Wraz ze wzrostem prędkości i stabilnością bezwładności roweru tylne koła są połączone w jedno koło. Podczas zatrzymywania następuje proces odwrotny - koła na dole „rozkładają się”.
Na arenie ekscentryków!
W tej nominacji mamy tylko dwóch czarodziejów konstrukcji rowerów. Ale co!
Tim Pickens, prezes brytyjskiej firmy projektowej Orion Propulsion, na początku 2006 roku dołączył do swojego seryjnego motocykla silnik odrzutowy, który służy do korygowania orbity satelitów. Na szczęście napełnił go paliwem nie napędowym, co uniemożliwiło mu lot w chmury. Nieustraszony Pickens używał oleju opałowego jako paliwa, a zatem ciąg wystarczył tylko do przyspieszenia pana Pickensa do prędkości 100 km / hw ciągu pięciu sekund.
Emeryt z Kubanu Jewgienij Michajłow wykorzystuje przyczepność konną do przemieszczania zaprojektowanego przez siebie roweru w kosmos. Procedura jest taka. Michajłow kładzie specjalnie wyszkolonego konia „na ramę” roweru, do kopyt przyczepia pedały, a koń zaczyna nimi kręcić. I kręci się tak mocno, że konstrukcja pędzi polną drogą z prędkością 70 km/h. Rowerzysta steruje autem za pomocą kierownicy, a wodzami dodaje gazu. Jest trzybiegowa skrzynia biegów. Po prostu nie ma hamulców. Bo projektant nie ma teraz do takich drobiazgów. Zapalił się pomysłem stworzenia samolotu konnego o tej samej zasadzie działania. Nie jest do końca jasne, jak zwolennicy Kubanu postrzegają te eksperymenty?