Inertia City Bike obiecuje wykonać całą pracę rowerzysty. Trójkołowy z dwiema ramami i kołem zamachowym

Zastosowanie: jako rower cargo. Istota: rower trójkołowy z dwiema ramami i kołem zamachowym posiada dodatkowy napęd koła zamachowego, wykonany z możliwością interakcji za pomocą elektromagnetycznych elementów sterujących z napędem głównym. 9 dwg, 1 łyżka

Wynalazek dotyczy roweru towarowego, znany jest dwumiejscowy tandem, do którego przymocowany jest wózek, taka konstrukcja w warunkach miejskich nie jest wygodna ze względu na jego przechowywanie i bardzo trudno jest pokonać wzniesienia z ładunkiem. Celem jest ułatwienie projektowania i ewentualnego przechowywania w domu oraz transportu 150 kg ładunku z prędkością 30-35 km/h. Osiąga się to dzięki temu, że rower składa się z dwóch równoległych ram z solidnymi kołami połączonymi jedną osią, po wewnętrznej stronie prawego koła znajduje się koło zamachowe osadzone na łożysku wahacza, które jest dociskane do osi w tylnych kołach, ale posiadających oddzielne napędy składające się z kół zębatych o różnych średnicach, zwiększające kilkukrotnie prędkość obrotową w stosunku do koła, łożyska są dociskane na końcach wałka, na który mocowane są końce ram. Koło zamachowe jest również dociskane do łożyska koła zamachowego, ponieważ koło zamachowe rozwija prędkość obwodową do 700 m / s, a koła maksymalnie 12 m / s, gdy koło zamachowe wspomaga rower, zwłaszcza podczas podjazdów pod górę, Koło napędowe koła zamachowego ma zęby z przodu. Prawe i lewe koła są dociskane do wspólnego wałka, na nim zamontowane jest koło napędowe prawego koła z zębami w kierunku zębów koła zamachowego, aby uniknąć ostrego szarpnięcia przy włączonym kole zamachowym, odbywa się to z powodu różnica średnic kół zębatych sprzęgła i samego wału wspólnego, która zabezpiecza przed gwałtownym szarpnięciem i nie pozwala na zwiększenie prędkości obwodowej kół. Rower jest prowadzony przez rowerzystę siedzącego na prawym kole, posiada wspólną ramę z przednim kołem. Rowerzysta siedzący na siodełku lewego koła obraca pedały za pomocą napędzanego koła zębatego, którego rolka jest zamocowana na platformie 28, ten sam rowerzysta, aby zwiększyć moc pobierając energię kinetyczną z koła zamachowego, wyłącza prąd zasilający elektromagnes 33 z dynama obracającego przednie koło sprężyna rozpręża się, wypycha podkładkę oporową, która jest przymocowana do rury, wewnątrz której znajduje się wspólny wałek 9. Rura jest wkręcana drugim plastikowym końcem do koła napędowego koła prawe koło, które przesuwa się wzdłuż wielowypustu w prawo, a zęby kół napędowych zazębiają się. Aby zwiększyć prędkość obwodową, napęd koła zamachowego posiada, oprócz napędzanego koła łańcuchowego, dodatkowe pośrednie koła zębate o małej średnicy i dużej, zamontowane na jednym łożysku wahliwym, a poprzez łańcuch „gala” przenosi obrót na koło zamachowe napędu koła zamachowego. Uwaga Łożysko kół pośrednich jest zamontowane na rolce przymocowanej do ramy. Napęd koła zamachowego jest od góry ogrodzony osłoną, a boki z jednej strony są ogrodzone prawym kołem, a z drugiej skrzynią ładunkową, która jest swobodnie wsuwana między koła, jej spód jest wykonany z tworzywa sztucznego, oraz na obwodzie przymocowana jest nylonowa siatka, przymocowana u góry do ramy. Koła, koło zamachowe i ramy odlewane są z Sentall zawierającej 65% poliacenu i 35% proszku magnezu, taki polimer pod względem gęstości, elastyczności jest w stanie wytrzymać pełne obciążenie roweru towarowego o ciężarze właściwym P 1,21 g / cm 3. Przybliżone masy głównych części podane są w tabeli. FIGA. 1 przedstawia trójkołowy rower towarowy, widok z boku; rysunek 2 jest taki sam, widok z góry; figura 3 jest taka sama, widok od końca; rysunek 4 zespół koła napędzającego koła zębatego z zębami sprzęgła, widok od końca; figura 5 jest taka sama, koło, widok z boku; Rys. 6 Zespół koła zamachowego, widok z boku; rysunek 7 podkładka wciśnięta na łożysko koła zamachowego, widok z boku; rysunek 8 lewe koło, widok z boku; na ryc. 9 urządzenie do łączenia lub odłączania koła zamachowego od przenoszenia energii na koła, widok z boku. Na rys. 1-9 przyjęto następujące oznaczenia: 1 koło tylne prawe, 2 koło tylne lewe, 3 koło przednie, 4 koło zamachowe, 5 skrzyni ładunkowej, 6 łożysk obrotu, 7 łożysk obrotu koła zamachowego, 8 koła napędowego koła zamachowego koło zamachowe, 9 wałek tylnego koła, 10 zębatka napędu koła zamachowego, 11 pośrednie zębatki napędu koła zamachowego, 12 prawe koło napędowe, 13 lewe koło napędowe, 14 prawe koło napędowe, 15 lewe koło łańcuchowe, 16 Gala łańcuch, 17 prawa rama, 18 ciąg rura wkręcana w koło napędowe prawego koła, 19 sprężyna posuwu do sprzęgania kół, 20 podkładka oporowa, ściskająca sprężynę, 21 pedał koła lewego, 22 pedał prawego koła, 23 podkładka zamontowana na łożysku koła zamachowego, z zębami sprzęgającymi , 24 zęby koła napędowego koła napędowego, 25 zębów zespół koła zamachowego, 26 kierownica, 27 uchwyt dla lewego rowerzysty, 28 platforma do mocowania uchwytu i rolki pedału, 29 siatka nylonowa, 30 dno skrzyni, 31 smycz od podkładki oporowej, 32 Yako pb, 33 elektromagnes swobodnie osadzony na wale, 34 elektromagnes trzymający podkładki. Cechą wynalazku jest jego lekkość, koło zamachowe pomaga rowerzystom w pokonywaniu wzniesień, nie wymaga paliwa płynnego, jak wymagają tego motorowery czy motocykle. Pod koniec transportu pudełko jest wyjmowane, składane i łatwo jest znaleźć dla niego miejsce do przechowywania, lewe koło jest również oddzielone od prawego koła, analogu takiego roweru jeszcze nie ma. Praca na rowerze towarowym. Rowerzysta siedzący na prawej ramie steruje rowerem, a ruch jest wykonywany jednocześnie przez dwóch rowerzystów poprzez skręcanie pedałów 21 i 22, obracając w ten sposób koła łańcuchowe 12 i 13, a koło łańcuchowe 10 obraca koła pośrednie 11 i 14, przekazując „Gala” do obrotu koła zębatego 8, takie urządzenie napędu koła zamachowego wytwarza dla niego znaczną prędkość obwodową bez wpływu na obroty tylnych kół. Obrót koła zamachowego jest swobodny, dopóki rowerzysta siedzący na lewej ramie nie włączy prądu generowanego przez prądnicę obracaną przez przednie koło, z którego elektromagnes 31 przyciągnie zworę 32, co spowoduje ściśnięcie sprężyny 19 i jednocześnie ściągamy podkładkę 20 która łączyła się z plastikową rurką, wewnątrz tej rurki jest wałek łączący tylne koła, drugi koniec tej rurki wkręca się w zębatkę napędową prawego koła, w tej pozycji koło zamachowe i koło są rozłączone a każda z nich ma swoje prędkości obwodowe, gdy elektromagnes jest pozbawiony zasilania, sprężyna prostuje się, przesuwa podkładkę, która przesuwa koło zębate 16 prawego koła wzdłuż wypustów rurą, która ma zęby w kierunku koła zamachowego, natomiast jego zęby trafią za zęby koła zamachowego 8, dlatego koło zamachowe zacznie przenosić energię kinetyczną na koła, które mając różne średnice sprzęgła kół zębatych i samego wału 9, gdy robią ostre szarpnięcie, a prędkość obwodowa kół nieznacznie wzrośnie. Napęd koła zamachowego jest ogrodzony od góry osłoną, a boki z jednej strony są ogrodzone prawym kołem, z drugiej skrzynia ładunkowa, na obwodzie naciągnięta jest siatka nylonowa, koła, koło zamachowe i ramy są odlewane z lekkie materiały, w tym sekty zawierające 65% poliacenu i 35% proszku magnezu, taki polimer pod względem gęstości, elastyczności jest w stanie wytrzymać pełne obciążenie roweru cargo, całkowita waga bez obciążenia wyniesie maksymalnie 20 kg. Wynik ekonomiczny. Podana konstrukcja roweru cargo jest przeznaczona do przewozu produktów rolnych. produkty z przydomowych ogródków i mieszkańców miast lub drobnych rolników, oszczędzając pieniądze na podmiejskich pociągach lub autobusach, a także oszczędzając pieniądze na benzynie. Jego osobliwość polega na tym, że nie wymaga osobnego pomieszczenia do przechowywania, ponieważ jest łatwy w demontażu i może być przechowywany na balkonie lub loggii.

PRAWO

Rozważmy je w malejącej kolejności wielkości i masy. Największym zainteresowaniem cieszy się autorski projekt małego miejskiego samochodu osobowego zaprojektowanego przez D.V. Rabenhorsta z super silnikiem z kołem zamachowym. Pojazd waży nieco ponad 500 kg i zawiera 150 kg ładowności.

Moc silnika samochodu, oparta na danych opon i aerodynamiki dla pojazdów amerykańskich z początku lat 70-tych, przy prędkości przelotowej 90 km/h wynosi około 3,35 kW. Projektując samochód, miał on poruszać 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 doprowadziła do następujących wniosków.:

1) energia zużyta na przyspieszenie samochodu jest 3 razy większa niż energia zużyta na pokonanie dystansu równego ścieżce przyspieszenia przy stałej prędkości;

2) układ hamulcowy z odzyskiem energii dostępny dla zespołów napędowych z kołem zamachowym odzyskuje 25% całej energii;

3) tylko około 75% całkowitej energii koła zamachowego może być użytecznie.

Wychodząc z tego, D.V. Rabenhorst zwiększa wymagany zapas energii, a w konsekwencji całkowitą masę super koła zamachowego o 33%.

Przekładnia jest hydrostatyczna z napędem na cztery koła silnikowe.

D. V. Rabenhorst zauważa, że ​​w samochodzie z silnikiem bezwładnościowym brakuje takich jednostek i systemów niezbędnych w konwencjonalnym samochodzie, jak sprzęgło, wał napędowy, mechanizm różnicowy, półosie, układ hamulcowy, akumulatory, rozrusznik i prądnica, układ chłodzenia i układ paliwowy. Samochód z silnikiem bezwładnościowym można niemal natychmiast wprawić w ruch, ponieważ przyspieszenie podczas przyspieszania jest bardzo duże.

Do przyspieszenia koła zamachowego wykorzystywany jest silnik elektryczny typu samolotowego, który jest podłączony do sieci. Czas przyspieszania wynosi 20-25 minut.

Masy najważniejszych jednostek samochodu D. V. Rabenhorsta (ryc. 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 przyrządy kontrolne - 9 kg; układ podwozia - 175 kg; ładowność - 150 kg; ciało - 270 kg. Całkowita masa całkowita pojazdu wynosi około 600 kg.

Dane operacyjne są następujące: prędkość przelotowa 90 km/h; przebieg 180 km; trasa przebiegu przez miasto z uwzględnieniem częstych postojów 170 km; prędkość maksymalna powyżej 110 km/h; czas przyspieszania od 0 do 100 km/h 15 s; koszt przebiegu to 0,6 dolara (54 kopiejek po kursie 1972) za 100 km.

Ryż. 69. Samochód z kołem zamachowym dr D.W. Rabenhorsta (USA): 1-silnikowe; 2-silnik elektryczny-generator; 3-super koło zamachowe

Dane zespołu napędowego koła zamachowego samochodu D. V. Rabenhorsta: objętość koła zamachowego wynosi 14 dm3; użyteczna waga użytkowa 75 kg; energia użyteczna 6,7 ​​kW / h; początkowa częstotliwość obrotów koła zamachowego wynosi 23 700 obr/min, końcowa 11 900 obr/min; straty mocy poniżej 0,01 kW. Zmniejszenie strat energii do tak małej wartości uzyskuje się umieszczając super koło zamachowe w szczelnej obudowie opróżnionej z wyjściem wału za pomocą sprzęgła magnetycznego (rys. 70). Bicie koła zamachowego (swobodny obrót) będzie trwało ponad 1000 godzin lub ponad 41 dni. Dla porównania bicie koła zamachowego żyroskopu Oerlikon wynosi 12 godzin, a koła zamachowego rekuperatora Clarka około tygodnia.

Ryż. 70.:

1-super koło zamachowe; 2-magnetyczne sprzęgło; 3-silnik elektryczny-generator; 4-amortyzator; 5-łożyskowe; 6-uszczelniony ewakuowany korpus: 7-magnetyczne łożysko oporowe

Smarowane na sucho łożyska super koła zamachowego przenoszą tylko obciążenia żyroskopowe lub dynamiczne podczas wstrząsania, podczas gdy masę super koła zamachowego przejmuje zawieszenie magnetyczne wykonane z silnych magnesów trwałych. Wały silnika elektrycznego i super koła zamachowego są połączone sprzęgłem magnetycznym; podczas swobodnego biegu sprzęgło jest rozłączone, a straty spowodowane obrotem silnika elektrycznego są eliminowane. Charakterystyczne jest, że zarówno silnik elektryczny, jak i łożyska super koła zamachowego 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.

Następnym co do wielkości (a raczej małym) jest rower z kołem zamachowym, stworzony przez prof. Uniwersytet Wisconsin w Stanach Zjednoczonych. A. Franka. Rower oczywiście 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 ​​zamontowanie koła zamachowego w standardowym samochodzie o mocy silnika 75 kW pozwoli na krótkoterminowy rozwój mocy do 225 kW, a zużycie paliwa zmniejszy się do zaledwie 2,5 litra na 100 kilometrów. W takim przypadku dodatkowy koszt instalacji koła zamachowego wyniesie około 100-200 USD. „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 akumuluje energię, gdy pasażer „podskakuje” na siodełku i wypuszcza go do pomocy w jeździe.

Ryż. 71.:

a- (napęd roweru amerykańskiego profesora A. Franka (1-koło zamachowe; 2-koło napędowe roweru; sprzęgło 3-stożkowe); b-rower Anglika G. Wanna z kołem zamachowym (napęd 1-łańcuchowy ruchu siodełka; 2 koło zamachowe; 3 - (pedały nożne)

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 pokazanego 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, styka się sprzęgłem ciernym z tylnym kołem samochodu.

Ryż. 72.:

1 koło zamachowe; sterowanie 2 uchwytami; Koło zębate 3-cierne do koła

Pierwsza wersja mikromobilu, wciąż bardzo niedoskonała, pokonuje z pasażerem nawet pół kilometra od jednego obrotu koła zamachowego. Promocja odbywa się poprzez włączenie rozpędzającego silnika elektrycznego do zwykłej sieci energetycznej za pomocą gniazdka i wtyczki.

Obecnie opracowywana jest ulepszona wersja mikromobilu, który jednym obrotem koła zamachowego jest w stanie pokonać kilkukilometrowy tor.

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 w przypadku konwencjonalnych silników do samochodów, a koszt przebiegu tej samej ścieżki 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 skutecznie odzyskiwać energię mechaniczną. A

Prawie wszystkie konstrukcje napędów rowerowych mają wspólną wadę, która zmniejsza ich wydajność. Wada ta polega na nieekonomicznym wydatkowaniu energii mięśniowej podczas zmiany wysiłku z jednej nogi na drugą podczas przejścia pedałów „martwych punktów” (pionowe położenie korbowodów). Większość wysiłku mięśniowego w tym momencie jest skierowana w stronę osi obrotu pedałów i nie tyle wykonuje pożyteczną pracę, ile zwiększa zużycie łożysk wózka.

Nie bez powodu rowerzyści wypinają korby z pozycji pionowej przed rozpoczęciem ruchu. W efekcie wylew roboczy zaczyna się od częściowej utraty energii mięśniowej, co powoduje przedwczesne zmęczenie rowerzysty. Proponowane ulepszenie napędu roweru eliminuje tę wadę, pozwalając rowerzystom długodystansowym jeździć w trybie ekonomicznym, racjonalnie wykorzystując energię mięśni, wydając ją prawie tak, jak podczas normalnego marszu.

W tym celu konstrukcja napędu wykorzystuje urządzenie do przerywania interakcji korbowodów z kołem napędowym, które zapewnia swobodny i szybki przejazd korbowodów z pedałami sektorów w pobliżu „martwych punktów” z powodu bezwładności. Ogólny widok konstrukcji napędu rowerowego z przerywaczem bezwładnościowym pokazano na rysunku 1, gdzie korbowody 1 (z pedałami) zamocowane na wale karetki 2 mają ruchome (przesuwne) połączenie z kołem napędowym 3 dzięki współdziałanie kołków wykonanych na piaście 4, zamocowanych na prawym korbowodzie i rowki średnicowe - na kole napędowym 3.

Rowki umożliwiają szybkie przejście korbowodów przez strefę nieskuteczną, a sprężyna śrubowa zgięcia 5 - łagodzi uderzenie na końcu ich swobodnego ruchu. Jak widać na rysunku napędu, zmianie konstrukcyjnej podlega tylko połączenie koła napędowego z prawym korbowodem, dlatego taki napęd można wykonać w dowolnym modelu roweru. W tym celu wykonana jest tuleja z występami ze stali ZOKHGSA wg rys. poz.4, która jest przyspawana do korbowodu wyjętego z wału karetki i zmodyfikowanej wg rys. poz.1.

Koło napędowe również jest finalizowane - wykonuje się w nim rowki na występy tulei. Sprężyna wykonana jest "na zimno" z drutu węglowego o średnicy 4 - 5 mm i zawiera jeden niepełny obrót. Końcówki sprężyny można wyginać w domu po podgrzaniu zagięcia w drucie nad palnikiem gazowym. Podkładka prowadząca 10 wykonana jest według rysunku z dowolnej stali. Podczas instalowania koła napędowego kolce tulei 4 są wkładane w jej rowki, na których podkładka 10 jest przymocowana trzema śrubami M4.

Ogranicznik 6, wykonany z miękkiego drutu i przymocowany do prowadzącego koła zębatego poprzez zginanie końców na jego mostkach-belkach, zapobiega odsuwaniu się sprężyny od płaszczyzny koła, gdy jest ona obciążona podczas pracy. Następnie prawy korbowód 1 z napędzającym kołem zębatym mocuje się w zwykły sposób do wału 2 zespołu wózka rowerowego za pomocą klina 9. Podczas zakładania sprężyny jeden jej koniec montuje się w odpowiednim otworze na napędzającym kole zębatym , a drugi wygięty koniec owija się wokół korbowodu w pobliżu pedału.

Aby rozszerzyć regulację siły sprężyny 5 na kole napędowym, wzdłuż średnicy drutu wierci się dodatkowo kilka otworów, aby zamontować w nich wygięty koniec sprężyny. Napęd działa w następujący sposób. W początkowym okresie np. przy zakładaniu prawej „nogi na prawy pedał, który znajduje się w górnym położeniu, korbowody 1 wraz z wałem 2 i tuleją 4 obracają się aż do zadziałania roboczego szpikulca tuleja z napędowym kołem zębatym 3, podczas gdy sprężyna 5 jest ściśnięta i wytwarza moment obrotowy podczas jazdy. Po przyłożeniu siły mięśni do prawego pedału napędowe koło łańcuchowe jest wprawiane w ruch obrotowy - i motocykl przyspiesza.

Gdy prawy pedał zbliża się do skrajnie dolnego położenia, współdziałanie korbowodów (kolec tulei) z napędzającym kołem zębatym zostaje przerwane przez opóźnienie obrotu korbowodów względem napędzającego koła zębatego po zmniejszeniu siły pedału z powodu działania wstecznego sprężyny i ruchu bezwładności roweru. W takim przypadku sprężyna wspomaga obrót koła zębatego i uniemożliwia jego interakcję z korbowodami.

W efekcie, na początku kolejnego cyklu roboczego, korbowody przesuwają się do pozycji pionowej z pewnym odwrotnym przemieszczeniem kątowym względem koła napędowego, co zapewnia swobodne przejście do pozycji pionowej i kolejne nagromadzenie sprężyny już na lewa korba. Ponadto proces napędu jest powtarzany. Swobodne przechodzenie pedałów do skrajnych górnych i dolnych pozycji eliminuje utratę energii mięśniowej przy zmianie ich cykli pracy, co zwiększa efektywność jazdy.

W stanie ustalonym obrót korbowodów jest opóźniony, a następnie skutecznie popychają koło napędowe. W efekcie pedałowanie odbywa się w ekonomicznym trybie „push”. Ten tryb pracy pozwala na utrzymanie dużej prędkości przez długi czas bez zbędnego wysiłku i przez długi czas, co jest podobne do utrzymywania obrotów koła zamachowego z przerywaną siłą styczną. Opóźnienie obrotu korbowodów pomaga skompensować siły bezwładności działające na nogi rowerzysty w obszarze „martwych punktów” podczas ich szybkiego ruchu obrotowego.

Na sprawność i stabilność napędu wpływa siła akumulacji sprężyny, którą dobiera się w zależności od wagi i sprawności fizycznej samego rowerzysty. Jeżeli po skoku roboczym korbowody nie odsuwają się od koła napędowego, należy zainstalować bardziej elastyczną sprężynę. I odwrotnie, jeśli w celu swobodnego przejścia pedału do górnej pozycji przyłoży się do niego zauważalny wysiłek mięśni, a podczas suwu roboczego nie ma interakcji roboczej korbowodów z zębatką napędową, to elastyczność sprężyny musi zostać zmniejszona.

Można to zrobić, dostosowując średnicę drutu sprężynowego. Do normalnej pracy napędu wielkość ruchu wstecznego korb musi być mniejsza niż ich początkowe przemieszczenie kątowe. W tych warunkach początkowy moment obrotowy na napędowym kole zębatym jest utrzymywany w przejściowych procesach działania, co dodatkowo poprawia właściwości tłumiące sprężyny w celu wygładzenia szczytowych obciążeń podczas popychania obrotu koła napędowego.

Ucząc się jeździć na rowerze z takim napędem, rowerzysta potrzebuje pewnej uwagi, aby kontrolować równomierność obrotów koła napędowego przy swobodnym luzie korbowodów. Po nabyciu pewnych umiejętności równomierność obrotów koła napędowego i wielkość ruchu wstecznego korbowodów są automatycznie utrzymywane i nie stwarzają żadnych trudności i dyskomfortu.

Eksperymentalne próby morskie w promieniu 3500 km potwierdziły sprawność i niezawodność napędu. W porównaniu z konwencjonalnym rowerem zmęczenie na długich trasach jest zauważalnie zmniejszone, co zwiększa możliwości rowerzysty. Być może sprężynowanie pedałów względem zębatki może również zająć swoje miejsce w dużych dyscyplinach sportowych, podobnie jak dociskanie grzbietu pióra do pięty łyżew biegowych.

Napęd rowerowy „ekonomiczny”: 1-zmodyfikowany korbowód prawy z pedałem; 2 - wał karetki; 3 zmodyfikowane koło łańcuchowe; 4 - tuleja (stal ZOHGSA, koło 55); 5 - sprężyna skrętna (drut węglowy 05); 6 - ogranicznik sprężyny (miękki drut o średnicy 4); 7-napędowy łańcuch; 8-napędowe koło zębate; 9 - klinowy korbowód do wału; Podkładka 10-prowadnica (stal, arkusz s3); 11 - mocowanie podkładki do tulei (śruba M4, 3 szt.); 12 - zespół wózka

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 wahadle dwuwahaczowym (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 pkt. 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 listwowej (RU 2097248, 1997). US 4037854, 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. W US 2588681, 1951 ujawniono urządzenie uruchamiające, w którym ciężka kula jest podnoszona za pomocą dźwigni wewnątrz wydrążonego cylindra, a następnie dąży do wywołania jej obrotu za pomocą swojej masy. Ponadto wydrążony cylinder przenosi obrót na koło, w którym się znajduje.

Tworzenie silników, śmigieł i innych urządzeń do pozyskiwania niekonwencjonalnych rodzajów energii mechanicznej, jej reprodukcja, akumulacja i wykorzystanie to ważne kierunki rozwoju i doskonalenia dynamicznych, małych i niedrogich pojazdów. W proponowanym rowerze ze śmigłem bezwładnościowym napędzanym siłą ludzkich mięśni lub silnikiem napędowym korpus roboczy, wykonany w postaci cienkościennego pierścienia cylindrycznego i umieszczony na poprzeczce, 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 postępowy.

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 kołnierzy , a koło zamachowe jest zamontowane na wahadle dwuwahaczowym wewnątrz kół napędowych z możliwością dociśnięcia koła zamachowego do wewnętrznej powierzchni obręczy koła.

Koło zamachowe, zamontowane wewnątrz koła napędowego w formie bezwładnościowej śruby napędowej, posiada płyn roboczy wykonany w postaci cienkościennego pierścienia cylindrycznego, zamocowanego na poprzeczce osadzonej na wale opartym na łożyskach w ramionach wahadła.

Wahadło dwuwahaczowe 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 ma możliwość pozostawania w stanie zawieszenia, z wyjątkiem dotykania koła zamachowego wewnętrzną powierzchnią koła napędowego.

Wewnętrzna powierzchnia obręczy koła i zewnętrzny obwód płynu roboczego koła zamachowego pokryte są mieszanką cierną.

Koło składa się z obręczy, bocznych tarcz z obrzeżami pod łożyska podporowe, a do jednego z obrzeży połączona jest zębatka ze sprzęgłem jednokierunkowym.

Na obręczy koła znajdują się dwie lub więcej opon rowerowych.

Koło zamachowe, zamontowane wewnątrz koła napędowego w formie bezwładnościowej śruby napędowej, posiada napęd, który obejmuje oś pedałów osadzoną na łożyskach wciskanych w gniazda ramy, natomiast wahadło dwuwahaczowe, dwa koła napędowe i pedały są zamontowane na oś pedału, z jednej strony osi połączona jest łańcuchem z kołem łańcuchowym i sprzęgłem jednokierunkowym, a koło napędowe po drugiej stronie osi połączone jest łańcuchem z sparowanym kołem zębatym zamontowanym na ramieniu wahadła, które jest połączony z kołem zębatym i wolnym kołem wału koła zamachowego, dający następujące możliwości:

Wraz z obrotem pedałów możliwość jednoczesnego obrotu koła i koła zamachowego;

Wciskając wahadło i przenosząc część energii z koła zamachowego na koło, koło może obracać się szybciej i bez przenoszenia wysiłku z pedałów na koło, ponieważ pedały zapewniają jedynie obracanie i odkręcanie koła zamachowego;

Podczas pedałowania możliwość poruszania się za pomocą poruszacza bezwładnościowego i bez użycia.

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 skręcane dwa koła można sparować i zamontować na osi z zębatką z tyłu roweru, przy czym zębatka jest zamontowana w piaście na ramie, oraz na dnie zębatki zamocowany jest sektor zębaty, który sprzęga się z sektorem zębatym wału sterowego.

Siedzisko można obracać.

Okładzina hamulcowa, działająca bezpośrednio na opony koła, jest zamontowana na sworzniu w ramie w okolicy siedzenia i jest połączona z dźwignią w celu zapewnienia hamowania.

Rysunek 1 przedstawia rower z napędem wyłącznie za pomocą pedałów (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, śmigła bezwładnościowego, silnika napędowego lub napędu nożnego z napędem łańcuchowym, sterowanych kół przednich lub tylnych za pomocą kierownicy 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 gniazdach 5 ramy 1.

Bezwładnościowe śmigło składa się z koła zamachowego 8, wału 9, wahadła z podwójnym wahaczem 10, wolnego koła 11. Koło zamachowe 8 zawiera czynnik roboczy 13, wykonany w postaci cienkościennego pierścienia cylindrycznego, poprzeczka 14 zamontowana na wał 9. Czynnik roboczy 13 znajduje się na obwodzie poprzeczki 14 koła zamachowego 8, wewnątrz koła napędowego 2. Wahadło z podwójnym wahaczem 10 z niektórymi końcami na łożyskach 45 jest zamontowane na osi 16 pedałów 17 , na innych końcach wahadła 10 wał 9 z kołem zamachowym 8 jest osadzony na łożyskach 18. Wahadło 10 może obracać się wokół osi 16 pod niewielkim kątem i jest podtrzymywane przez sprężyny 19 w pozycji zawieszonej, co wyklucza nieautoryzowany kontakt koła zamachowego 8 z obręczą 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 sworzniu 22 wahadła 10 oraz koło łańcuchowe 23 z sprzęgło jednokierunkowe 11 zamontowane na wale 9, koła łańcuchowe połączone są parami za pomocą łańcuchów 24.

Po drugiej stronie koła 2 znajduje się napęd koła 2, w skład którego wchodzi koło łańcuchowe 25 ze sprzęgłem jednokierunkowym 12 zamocowane na kołnierzu 6 tarczy 5 koła 2 oraz koło łańcuchowe 26 zamocowane na osi 16 , koła łańcuchowe 25 i 26 są połączone łańcuchem.

Przednie koło 27 z kierownicą 28 jest sterowane, zamontowane na zębatce 29 w piaście 30 ramy 1, lub dwa sparowane kierowane kierowane koła 31 umieszczone za rowerem na osi 32, ze wspólnym zębatką 33 zamontowaną w piasta 34 na ramie 1, na zębatce 33 od dołu, zamocowany jest sektor zębaty 35, który sprzęga się z sektorem zębatym 36 steru 37, ster 37 jest zamontowany w tulei 38 na ramie 1.

Silnik napędowy 39 jest połączony łańcuchem z kołem łańcuchowym 26. Siedzisko 41 jest obrotowe. Klocek hamulcowy 42 jest zamontowany na sworzniu 43 na ramie 1 w pobliżu siedziska 41 i jest połączony z dźwignią 44; podczas hamowania klocek 42 jest dociskany bezpośrednio do opon 4 koła 2.

Praca roweru ze śmigłem 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 zamachowe koło 2, w wyniku czego rower porusza się i kręci kołem zamachowym 8, które akumuluje energię kinetyczną momentu bezwładności obrotu czynnika 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 do wewnętrznej powierzchni 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 punktów korpusu roboczego 13 i chwilowy środek obrotu (MCP) ciało robocze 13 pojawia się na linii styku AA, prędkość MCP wynosi zero, w tej chwili objawia się momentem siły M masy mcp czynnika roboczego 13 na ramieniu o promieniu chwilowym R względem MTsV, ten moment siły M powoduje również siłę P m ruchu translacyjnego koła zamachowego 8. W rezultacie na rower działają dwie siły translacyjne z koła zamachowego 8:

a) siła Pd momentu bezwładności obrotu czynnika roboczego 13 koła zamachowego 8,

T = J 2 1/2, gdzie T jest energią kinetyczną obrotu płynu roboczego 13,

a J = m · r 2, gdzie J to moment bezwładności czynnika roboczego 13 (kg · m 2), m to masa czynnika roboczego 13, r to promień czynnika roboczego 13, to kąt prędkość obrotu czynnika roboczego 13;

b) moment siły M masy mcp płynu roboczego 13 koła zamachowego 8 względem MTsV,

oraz M = mcp · R, gdzie M jest momentem siły masy mcp czynnika roboczego 13 względem MCV; mcp to masa części płynu roboczego 13, która znajduje się powyżej jego poziomej średnicy; R jest chwilowym średnim promieniem czynnika roboczego 13, gdy czynnik roboczy 13 jest obracany względem MTsV.

Przy masie m czynnika roboczego 5 kg i 2000 obrotach na minutę (40 000 rad na sekundę) czynnika roboczego 13 i promieniu r równym 0,3 m, energia kinetyczna T = 9000 kg · m 2 · rad · sec 2.

Gdy ciało sztywne obraca się wokół osi, rolę masy odgrywa moment bezwładności. Podczas ruchu roweru zużycie energii wyniesie około 3 kgm na sekundę, co zapewni prędkość roweru co najmniej 50 km/h przez 150 sekund bez ładowania (rozkręcania) czynnika 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 czynnika roboczego 13 koła zamachowego 8 z obręczą 3 koła 2 wynosi 4-6 sekund w odstępach 8-10 sekund.

PRAWO

1. Roweru z napędem połączonym z kołem napędowym oraz 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 oraz koło zamachowe osadzone jest na wahadle dwuwahaczowym wewnątrz kół napędowych z możliwością dociśnięcia koła zamachowego do wewnętrznej powierzchni felgi.

2. Rower według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że koło zamachowe, zamontowane wewnątrz koła napędowego w celu utworzenia bezwładnościowego śmigła, ma korpus roboczy wykonany w postaci cienkościennego cylindrycznego pierścienia przymocowanego do poprzeczki zamontowanej na wał oparty na łożyskach w ramionach wahadła.

3. Rower według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że wahadło dwuwahaczowe osadzone jest na łożyskach osi pedałów jednym z końców dźwigni, a wałek z kołem zamachowym jest osadzony na łożyskach na drugich końcach manetki wahadłowe, natomiast wałek z kołem zamachowym można przesunąć względem osi pedału o mały kąt...

4. Rower według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że koło zamachowe za pomocą dwóch sprężyn może być w stanie zawieszonym, z wyjątkiem koła zamachowego dotykającego wewnętrznej powierzchni 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 zastrz. 1, znamienny tym, że koło napędowe składa się z obręczy, bocznych tarcz z kołnierzami do łożysk podporowych, a koło zębate ze sprzęgłem wolnego koła jest połączone z jednym z kołnierzy.

7. Rower według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że na obręczy koła napędowego znajdują się dwie lub więcej opon rowerowych.

8. Rower według zastrz. 1, znamienny tym, że koło zamachowe, zamontowane wewnątrz koła napędowego w postaci bezwładnościowej śruby napędowej, ma napęd obejmujący oś pedału osadzoną na łożyskach wciskanych w gniazda ramy, natomiast podwójny wahacz na łożyskach na osi pedału zamocowane jest wahadło, dwa koła napędowe i pedały, natomiast koło napędowe z jednej strony osi połączone jest łańcuchem z kołem zębatym i sprzęgłem jednokierunkowym, a koło napędowe z drugiej strony oś połączona jest łańcuchem z sparowanym kołem zębatym zamontowanym na ramieniu wahadła, które połączone jest z gwiazdką i przesuwem wału koła zamachowego sprzęgła wolnego koła, zapewniając następujące możliwości: podczas pedałowania możliwość jednoczesnego obrotu koła i koła zamachowego ; podczas wciskania wahadła i przenoszenia części energii z koła zamachowego na koło, możliwość szybszego obrotu koła, ponadto bez przenoszenia siły z pedałów na koło, ponieważ w tym przypadku pedały mają możliwość zapewnienia obrotu i odkręcenia tylko koła zamachowego; podczas pedałowania możliwość poruszania się za pomocą poruszacza bezwładnościowego i bez użycia.

9. Rower według zastrz. 1, znamienny tym, że zainstalowany jest silnik, który jest połączony z napędem za pomocą łańcucha połączonego z napędową zębatką.

10. Rower według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że sterowane przednie koło jest zamontowane na zębatce w tulei ramy.

11. Rower według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że dwa koła kierowane są sparowane i zamontowane na osi z zębatką z tyłu roweru, podczas gdy zębatka jest zamontowana w piaście na ramie, a sektor zębaty jest zamocowany na spodzie zębatki, która zazębia się z wałem kierowniczym z sektorem zębatym.

12. Rower według zastrzeżenia 1, w którym siodełko jest obrotowe.

13. Rower według zastrz. 1, znamienny tym, że szczęka hamulcowa, działająca bezpośrednio na opony koła, jest zamontowana na sworzniu ramy w obszarze siedzenia i jest połączona z dźwignią w celu zapewnienia hamowania.

Koncepcyjna wersja futurystycznego elektrycznego roweru bezwładnościowego City Bike, opracowana przez projektanta Devraya Bhadrę, to tradycyjny rower, który oprócz tego, że jest przyjazny dla środowiska, to wielka przyjemność z jazdy po ulicach.
Osłona niniejszego wynalazku wykonana jest z włókna szklanego, natomiast sam szkielet roweru wykonany jest z włókna węglowego. Taka konstrukcja sprawia, że ​​pojazd ten jest dość lekki. Jednocześnie w koła roweru wbudowane są małe silniki, które odciążają go od ciężaru szprych, a tym samym zmniejszają tarcie i opór podczas ruchu.

Zgodnie z zamysłem dewelopera, ten sam mechanizm pozwala rowerzyście zwiększyć kontrolę nad każdym z kół, ponieważ moc przekazywana jest bezpośrednio z silników na koła, co pozwala na zachowanie stabilności Roweru Miejskiego przy zmieniających się prędkościach. Pęd generowany podczas jazdy jest idealnie dopasowany do każdego rowerzysty. Dzięki temu, dzięki zastosowaniu całego systemu, rowerzyści o różnych konfiguracjach i rozmiarach mogą jeździć tym rowerem tak komfortowo, jak to tylko możliwe.

Bezwładność tego pojazdu przenoszona jest z łańcucha roboczego, zwolnicy i kół, dzięki czemu użytkownik ma złudzenie manewrowania podczas jazdy, nawet podczas postoju w miejscu. Ten system działa podobnie do wahadła, więc kierowca ma możliwość kontrolowania roweru przy różnych prędkościach na różne sposoby.