Велосипед без цепи


Датская компания CeramicSpeed, выпускающая подшипники и велосипедные запчасти, на выставке Eurobike 2018 представила рабочий концепт велосипеда со скоростной трансмиссией, не имеющей цепи и переключателей. Трансмиссия выполнена 13-скоростной с облегченным алюминиево-углепластиковым валом, передающим вращение с ведущей звезды на «кассету» заднего колеса. Разработчики утверждают, что эффективность передачи вращения в новой трансмиссии составляет 99 процентов.

Сегодня существует несколько вариантов скоростных велосипедных трансмиссий, наиболее распространенным из которых является цепной с одним или двумя переключателями скоростей. В таком варианте трансмиссии передача вращения с ведущей звезды на блок звезд заднего колеса производится посредством цепи. Конструкция такой трансмиссии относительно проста в обслуживании, хотя имеет не очень высокую эффективность — при педалировании часть мощности тратится на преодоление трения между цепью и звездами, между звеньями, а также на растяжение самой металлической цепи.


В среднем эффективность цепной трансмиссии составляет около 70 процентов, но может уменьшаться или значительно увеличиваться в зависимости от качества используемых велосипедных компонентов и материалов. Например, эффективность дорогостоящих профессиональных трансмиссий для шоссейных велосипедов может достигать 98 процентов. При этом показатель эффективности не постоянен и со временем уменьшается по мере загрязнения цепи и звезд, выработки и потери смазки.

Новая трансмиссия, представленная компанией CeramicSpeed, получила название Driven. Она представляет собой разновидность вальной велосипедной трансмиссии и предусматривает возможность переключения скоростей. Ведущая и ведомая «звезды» выполнены в виде дисков с зацепами на одной из плоскостей, равномерно распределенными по окружности. Ведущая имеет одно кольцо из выступов, но может иметь и несколько. Ведомая «звезда» оснащена 13 кольцами из выступов.

Ведущий и ведомый диски связаны валом. В передней части вал оснащен диском с подшипниками на краю, которые своими внешними кольцами входят в пазы между зацепами ведущего диска. В задней части вала установлен такой же диск. Он может перемещаться по оси вала вперед и назад. Благодаря этому он может входить в зацепление с разными кольцами на ведомом диске, благодаря чему и изменяется передающее число аналогично обычной цепной велосипедной трансмиссии. Всего Driven имеет 21 радиальный подшипник.


Разработчик уверяет, что трансмиссия рассчитана на передачу мощности более одной тысячи ватт. Для сравнения, во время обычной гонки средняя мощность, развиваемая велогонщиком составляет около 250 ватт. Трансмиссия Driven проходит начальный этап испытаний. Как она будет работать во время дождя и при загрязнении, будет ли выдерживать скачки нагрузки, пока неизвестно. Вероятно, обслуживание и ремонт трансмиссии будут довольно сложными и дорогостоящими из-за необходимости промывать или даже менять радиальные подшипники.

Представленный велосипед с новой трансмиссией выполнен аэродинамическим. По конструкции рамы и форме руля можно предположить, что он предназначен для соревнований с раздельными стартами, то есть рассчитан на полупрофессиональный и профессиональный уровень использования. Можно предположить, что в официальных гонках велосипед с трансмиссией Driven использовать будет запрещено. Дело в том, что зацепы ведомой «звезды» могут представлять серьезную опасность для велосипедистов во время аварии — во время вращения она фактически превращается в мясорубку.

В профессиональном шоссейном велоспорте из соображений безопасности долгое время было запрещено использование дисковых тормозов. Велогонщики нередко используют драфтинг для экономии сил за счет соперника впереди. При этой технике один велогонщик идет вплотную позади другого, и если не соблюсти дистанцию, возможно столкновение. Считалось, что при таком столкновении на скорости (на шоссейных гонках средняя скорость обычно составляет 35-38 километров в час) велогонщики могут сильно порезаться о тормозной диск.


В январе текущего года немецкий инженер Андреа Моцеллин представил велосипедное колесо складной конструкции. Предполагается, что такое колесо значительно облегчит перевозку велосипеда, к примеру, в багажнике автомобиля. Обод 26-дюймового колеса под названием Revolve состоит из шести секций, соединенных металлическим каркасом. Колесо можно потянуть за центральную часть и сложить. К велосипеду Revolve крепится с помощью стандартного эксцентрика.

Василий Сычёв

nplus1.ru

Как развивались идеи

Идея создания подобных приводов без цепи появилась в конце XIX века. Помимо вала существовали совсем варианты цепи, так и не получившие дальнейшего распространения. Первые устройства разработали в 1890 году одновременно США и страна Великобритания. К вальному приводу скептически отнеслась Англия, отсюда и попал он в американскую компанию Pope Manufacturing Company, выкупившую права на разработку уникального устройства в штатах.

Начало производства вальные приводы получили от League Cycle Company. По истечении небольшого времени французские разработчики выпустили первый велосипед без цепи, которые вскоре стали производить массово.

Техобеспечение


Передачи переключаются за счёт приводного вала, соединённого с внутренним втулочным редуктором. Среди современных производителей велосипеда с карданной передачей самыми крупными считаются компании Sturmey-Archer наряду с Shimano и, непосредственно, SRAM.

Благодаря коническим шестерням, обеспечивается разворот оси крутящего момента от педалей преимущественно на 90 градусов. Сила вращения передаётся заднему колесу за счёт двух пар конических шестерен. Первая пара находится в непосредственной близости к кареточному валу, вторая – рядом с задней втулкой. Передача производится в Z-образной форме.

Конические шестерни гарантируют оптимальное изменение угла валочной оси, за счёт чего отмечается меньшее трение в отличие от червячных передач.

Велосипед с карданом несколько проще и безопаснее в эксплуатации. Во время езды по пересечённой местности исключается риск рывков цепи. Поскольку он чище, одежда велосипедиста и цепь байка не замасливаются. Закрытый привод имеет довольно длительный срок службы и устойчив к поломкам.

Семь главных преимуществ карданного велосипеда

  1. Безопасное пользование для велосипедиста. Исключается попадание одежды в цепь и рывки механизма, поскольку карданный велосипед не имеет звёздочки и масляной цепи.
  2. Высокая надёжность, обусловленная минимизацией количества подвижных деталей.
  3. Долговечность, обеспеченная закрытой конструкцией механизма.

  4. Низкие требования к профилактическому обслуживанию.
  5. Хорошая аэродинамика.
  6. Увеличенная дистанция между велорамой и дорогой. Хорошее расстояние образуется, благодаря отсутствию передней звезды.
  7. Оригинальность конструкции.
  8. Не так мало весит конструкция – 1–3 кг.
  9. Высокая себестоимость.
  10. Сложный ремонт. В случае поломки лучше отвезти велосипед на шиномонтаж.
  11. Невозможность компактной реализации большого количества передач, хотя их переключение считается более плавным.
  12. Ход несколько жёстче, чем у цепного велосипеда.

Недочёты велосипеда с вальным приводом

  1. Не так мало весит конструкция – 1–3 кг.
  2. Высокая себестоимость.
  3. Сложный ремонт. В случае поломки лучше отвезти велосипед на шиномонтаж.
  4. Невозможность компактной реализации большого количества передач, хотя их переключение считается более плавным.
  5. Ход несколько жёстче, чем у цепного велосипеда.

sportotip.ru

На этой неделе CeramicSpeed на ведущей в мире выставке велосипедов Eurobike в Германии представила новый бесконтактный и бесшумный ультрапроизводительный велосипед. Прототип по названию Driven, который буквально заворожил зрителей, выиграл премию Eurobike среди 365 других номинантов.

«Наша цель была ясна: спроектировать наиболее эффективную трансмиссию, которую только можно себе представить. На сайте создателя велосипеда утверждается, что «в сотрудничестве с отделом машиностроения Университета Колорадо была создана концепция приводного вала, в которой используется 21 подшипник CeramicSpeed, и которая устанавливает новый ориентир в качестве наиболее эффективной трансмиссии в мире».


Система 21 CeramicSpeed Bearings, представленная на велосипеде Driven, состоит из 21 подшипника, предназначенных повысить его функциональность и эффективность. Эти подшипники «передают крутящий момент от переднего колеса на 13-скоростную зубчатую передачу, установленную на заднем колесе».

 

Управление осуществляется, по существу, с помощью системы карданных валов и шестерней, вместо традиционных и несколько неэффективных моделей цепей и переключателей. Компания утверждает, что их новая система «создает на 49% меньше трения по сравнению с лучшими системами цепных передач, которые есть на рынке».

Компания достигла этого, удалив восемь факторов, которые способствуют трению. Кроме того, замена металлической цепи на угольный карданный вал привела к созданию велосипеда с двумерным аэродинамическим профилем, который уменьшает сопротивление и обеспечивает более низкий вес.

 

Что еще более впечатляюще, CeramicSpeed провела тесты, которые показали, что их модель Driven достигла прироста максимальной эффективности, по сравнению с обычными моделями велосипедов, на 99%. Было также обнаружено, что система обеспечивает на 32% меньше трения, чем оптимизированная по технологии CeramicSpeed трансмиссия DA, и на 49% меньше трения, чем Dura-Ace.


На самом деле, это не первая модель подобного привода, с которой экспериментировали велосипедные компании. Тем не менее, предыдущие модели всегда демонстрировали меньшую мощность, чем в данном случае.

 

CeramicSpeed работает с отделом машиностроения Университета Колорадо над их велосипедом Driven всего девять месяцев, и наверняка можно ожидать еще массу улучшений. Команда уже исследует интеграцию карданного вала в раму, чтобы еще больше уменьшить его износ.

Модель все еще нуждается в доработке, но, несомненно, CeramicSpeed превращается в нечто действительно выдающееся. На самом деле, выиграть награду Eurobike — это уже немалое достижение. Награда считается одной из самых престижных в велосипедной индустрии и «объективно оценивает самые передовые разработки велосипедов».

Источник

www.pravda-tv.ru

Компания CeramicSpeed представила концепт велосипеда, у которого нет цепи и переключателя скоростей, но с 13-скоростной трансмиссией, передает Nplus1.


Свое творение компания, выпускающая велосипедные запчасти, представила на выставке Eurobike 2018.

Велосипед имеет 13-скоростную трансмиссию с облегченным алюминиево-углепластиковым валом, который передает вращение с ведущей звезды на кассету заднего колеса.

Это позволило увеличить эффективность передачи вращения до 99%, уверяют разработчики.

Как сообщает издание, те велосипеды, которые все еще используют цепную трансмиссию, достигают 70% эффективности. Конечно, это зависит и от качества используемых компонентов и материалов.

Новая трансмиссия, представленная датчанами, называется Driven и представляет собой разновидность вальной велосипедной трансмиссии. В ней предусматривается возможность переключения скоростей.

Ведущая и ведомая «звезды» выполнены в виде дисков с зацепами на одной из плоскостей, равномерно распределенных по окружности. Ведущая имеет одно кольцо из выступов, но может иметь и несколько. Ведомая «звезда» оснащена 13 кольцами.

Оба диска связаны между собой валом. В передней части вал оснащен диском с подшипниками на краю, которые своими внешними кольцами входят в пазы между зацепами ведущего диска.

В задней части вала установлен такой же диск. Он может перемещаться по оси вперед и назад.

Благодаря этому он входит в зацепление с разными кольцами на ведомом диске. Это меняет передающее число аналогично обычной цепной велосипедной трансмиссии. Всего Driven имеет 21 радиальный подшипник.


Трансмиссия рассчитана на передачу мощности более одной тысячи ватт.

Например, во время обычной гонки средняя мощность, развиваемая велосипедистом, составляет около 250 ватт.

Трансмиссия Driven проходит начальный этап испытаний.

Скорее всего на этих велосипедах нельзя будет участвовать в официальных соревнованиях из-за серьезной опасности, которую представят во время аварии зацепы ведомой звезды. В период вращения она превращается в мясорубку.

www.nur.kz


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.