Велосипед с передним приводом


Велосипед с карданом

Велосипед с карданным приводом обеспечивает крутящий момент конкретно через вал, а не цепной механизм. Вальный привод изобрели более ста лет назад. Сложнейшая технология и недопустимость переключения передаточного отношения не позволили изобретению получить хорошее продолжение. С наступлением XXI века технологические методики стали развиваться, тогда передаточное отношение конкретно цепного привода сравняли с механикой внутренних втулочных редукторов. В результате рынок несколько пополнился серийными байками, оснащёнными вальными приводами.

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

Что представляют собой велосипеды с карданом


Велосипед, в котором используется карданный вал, и отсутствуют цепи и звездочками. Во время движения нет надобности, следить за состоянием цепи и переключать передачи.

Карданный вал представляет собой единый металлический механизм без гнущихся частей. За счет цельной трубки система получается несгибаемой. Все передвижения полностью передаются на заднее колесо. Вращение передается через вал вместо цепи.

История карданного велосипеда

Самый первый велосипед был с деревянной рамой и без педалей. Наездникам приходилось часто менять обувь. Изобретатели продолжали работать над совершенствованием транспортного средства.

Запатентован велосипед был более 50 лет назад. Но не смог приобрести продолжение своего существования из-за сложности в производстве и отсутствия переключения скоростей.

2100px-Gear-kegelzahnrad.svgРазвитие карданной передачи:

1890 год – английский изобретатель А. Фернхед разработал первый вальный привод. В первой модели вал располагался над задней вилкой рамы, в отдельном кожухе. Далее, в моделирующих устройствах вращение вала происходило внутри пера. Англия не одобрила открытия.


В 1894 году Фернхед доставляет устройство в США. Американское предприятие Pope Manufactuping приобретает эксклюзивные полномочия этого открытия в своей стране. В этом же году, автономно от Фернхеда, американский конструктор В. Стиллман подает заявку на патент точно такого же устройства.

1899 – велосипеды с карданной передачей находятся на пике известности. Но по продажам они продолжают уступать, вело транспорту с цепной передачей.

1910 год – американская автомобильная фабрика Pierce Arrow Automobile, выпустила серию вальных велосипедов. Спортсмены принимали участие в международных велогонках на таких двухколесных машинах и выигрывали. Некоторое время транспортное средство преобладало над велосипедами с цепью.

Преимущества карданного велосипеда

www.velosfera.ruВремя идет, технический прогресс не стоит на месте. Сейчас велосипед с карданной передачей можно встретить гораздо чаще, чем раньше. Это говорит о превосходстве транспортного средства.

Неоспоримые преимущества:

  1. Не спадает и не рвется цепь.
  2. Улучшена проходимость за счет клиренса. Подходит для прогулок по горной местности.
  3. Сохраняется целостность одежды благодаря отсутствию цепи и звездочке.
  4. Редко требуется техническое обслуживание.
  5. Налаженная работа системы, что повышает надежность транспортного средства.
  6. Существует защита трансмиссии от механических и климатических влияний.
  7. Безупречная аэродинамика.
  8. Возможность переключать передачи на месте (удобно для поездок по городу).

Безусловно, карданный велосипед имеет определенные минусы.

Недостатки велосипедов с карданом

Alpine201403

  1. Увеличенный вес за счет конструкции карданной передачи.
  2. Минимальное количество переключения передач (от 3 до 8 передач).

Это основные минусы, которые останавливают покупателей от приобретения такого велосипеда.

На сегодняшний день уже имеется прогресс. Решены следующие моменты:

  • используется кардан с минимальным весом;
  • увеличена жесткость в строении задней части рамы.

Отличия карданных велосипедов от конкурентов

Alpine24Основным конкурентом карданной передачи до сих пор остается велосипед с цепным приводом.

Транспортное средство с цепной передачей требует постоянного ухода системы. Скорость может меняться за счет зацепления цепи на малые звезды. Это приводит к рывкам и колебаниям во время движения.

По КПД карданный (95%) и цепной (80-95%) приводы близки друг к другу.

Где купить велосипед с карданным приводом?


Репутация байков с вальным приводом растет благодаря повышению технических качеств. Велосипедисты отмечают прогресс развития в легкости хода, плавности переключения скоростей и прочность конструкции.

Но все же поиск и покупка карданного велосипеда пока достаточно кропотливый процесс. Не каждый вело магазин может хвастаться наличием велосипедами данной категории. Поэтому сначала советуем изучить предложение интернет магазинов, а как определитесь с моделью — можно поискать на местных вело рынках и вело магазинах.

Выбирая велосипед, стоит учесть следующее:

  1. Рост и вес велосипедиста.
  2. Стиль катания (горный, городской, спортивный).

Производители карданных велосипедов

alpine_30L2Alpine – занимается производством карданных велосипедов. Многие наездники оценили качественную сборку, легкость в управлении и бесшумную работу системы.


Mifa – производит велосипеды с карданной передачей, для городских поездок.

Dynamic Bicycles – специализируется на выпуске байка с вальным приводом.

Для того чтобы приобрести качественный велосипед, необходимо опираться на отзывы пользователей, личные предпочтения. Также стоит выбирать модели в специализированных магазинах.

Можно ли сделать самостоятельно?

Некоторые велосипедисты, проведя сравнение велосипеда с цепной и карданной передачей, останавливаются на последнем варианте.

Возникает вопрос о самостоятельном производстве такого байка. Реально это или нет?

Самостоятельная конструкция такого велосипеда невозможна. Для этого требуется высокотехнологичное оборудование и качественные детали.

Отзывы о велосипедах с карданным валом

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

 

Подводим итоги

OLYMPUS DIGITAL CAMERA


Велосипедист должен серьезно отнестись к выбору транспортного средства. Сколько наездников, столько мнений.

Профилактика карданного привода производится редко. Такая система считается «экологически чистой».

От многих недостатков конструкторы уже смогли избавиться а, значит, развитие конструкции ждут большие перспективы.

Сейчас много компаний предлагают профессиональное обслуживание велосипедов с карданной передачей. Специалисты произведут квалифицированный ремонт, используя современное оборудование и избавить от имеющихся проблем.

veloinsider.ru

Изобретение относится к велосипедостроению, в частности к велосипедам, которые приводятся в действие движением ног и рук велосипедиста. Сущность изобретения: полноприводный велосипед включает раму, седло, заднее колесо с ножным педально-цепным приводом, переднее колесо с ручным рычажно-цепным приводом, рулевую вилку, при этом для удобства и облегчения управления и привода в движение полноприводного велосипеда рама выполнена с кольцеобразным участком, охватывающим механизм привода переднего колеса, установленный на вынесенную от оси вращения рулевую вилку. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к велосипедам, приводимым в действие движением ног и рук велосипедиста, и позволяет с различной интенсивностью, раздельно или одновременно использовать независимые ножной и ручной приводы.


Известен велосипед с двумя независимыми приводами на одну тяговую цепь (авт. св. N 643306 B 62 M 1/20, опублик. 23.04.91. Бюл. N 15). Велосипед имеет дополнительную вилку с зафиксированным в ней рулем и возможностью качания на ножках передней вилки перед рамой велосипеда. Дополнительная вилка связана с тросом через обгонный механизм с тяговой цепью заднего колеса.

Велосипед имеет следующие недостатки.

1. При использовании ручного привода одновременно с ножным, при толчке руля вперед, упор приходится не только на седло, но и на педали велосипеда, вращение которых в этот момент может задерживаться.

2. При толчке руля приходится преодолевать действие возвратной пружины.

3. Так как при толчке центр тяжести велосипедиста смещается вперед, а дополнительная вилка с рулем не имеет ограничения на перемещение вперед, необходимы достаточные физические усилия или сильная возвратная пружина для возвращения велосипедиста в первоначальное положение.

4. Сложность управления велосипедом при выполнении толчка в наиболее удаленном положении руля от оси вращения рулевой вилки, когда центры приложения усилий от рук на рукоятках руля находятся на максимальном удалении от корпуса велосипедиста и при выполнении поворота, руки на руле дополнительной вилки велосипеда движутся вместе с ней по окружности, но обе или влево, или вправо, что привлекает для выполнения поворота усилия не только руки, но и корпус велосипедиста. В таком положении при выполнении поворотов трос будет задевать раму велосипеда или ноги велосипедиста. Неудобства управления не возникают при нормальном, ближнем, положении дополнительной вилки, когда ось вращения рулевой вилки максимально приближена к прямой между центрами приложения усилий от рук на рукоятках руля велосипеда.


5. Зависимость вращения педалей ножного привода от действия ручного привода, что неудобно, когда возникает необходимость отдыха ног велосипедиста.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является дополнительный ручной привод для велосипедов (авт. св. N 303231, кл. B 62 M 1/12, опублик. 13.05.71. Бюл. N 16; дополнительное к нему авт. св N 647170, кл. B 62 M 1/2, опублик. 15.02.79. Бюл. N 6)/. Дополнительный ручной привод для велосипедов содержит колонку, шарнирно присоединенную к выносу руля с переменным углом наклона, вал со спаренными рукоятками и ведущей звездочкой, промежуточный вал с двумя звездочками, двухступенчатую цепную передачу, механизм фиксирования положения колонки.

Привод имеет следующие недостатки.

1. При использовании ручного и ножного привода одновременно велосипедист испытывает физические неудобства из-за разных режимов нагрузки на ноги и руки, так как мышцы ног направляются и расслабляются по очереди: после совершения работы, которая выражается в совершении толчка педали из верхнего положения в нижнее, следует фаза отдыха, пока толчок выполняется другой ногой, а мышцы рук работают синхронно, фаза отдыха одной из рук отсутствует, пока не прекратится использование дополнительного ручного привода.

2. Сложность управления велосипедом при работе дополнительного ручного привода, так как только при нижнем положении спаренных рукояток выполнение поворотов наиболее легко осуществимо потому, что центры приложения усилий от рук велосипедиста на рукоятках находятся на одной прямой, которая проходит через ось вращения вилки руля, и рукоятки при повороте движутся по окружности одна влево, другая вправо или наоборот. При верхнем положении спаренных рукояток происходит то же самое, но посадка неудобна из-за высоко поднятых рук. В положении рукояток, наиболее дальнем или ближнем от корпуса велосипедиста, когда происходит максимальное удаление от оси вращения рулевой вилки, при повороте центры приложения усилий от рук на спаренных рукоятках движутся по окружности, но обе или влево, или вправо, что затрудняет выполнение поворота.

3. При значительных углах поворота в наиболее удаленном положении рукояток рулевая колонка будет мешать рукам, что делает выполнение поворота очень неудобным до момента опускания рукояток в нижнее положение.

4. Даже при наличии обгонной муфты, фиксирующей положение рукояток при обратном вращении, что действует при движении рукояток от нижнего к верхнему положению, при движении от верхнего к нижнему положению, фиксация спаренных рулевых рукояток мало возможна и затруднительна из-за того, что центр тяжести велосипедиста смещается вперед, руки в этот момент также вытянуты вперед и выполняют опорные функции, а рукоятки для фиксации необходимо вращать назад вверх.

5. Наличие лишнего промежуточного вала со звездочками.

6. Изменение положения велосипедиста при различных режимах использования приводов, изменение при этом конструкции и наличие связанных с этими изменениями дополнительных функций, что негативно сказывается на устойчивости и управляемости велосипеда.

Задача изобретения повышение удобства и облегчение управления и привода в движение полноприводного велосипеда.

Это достигается тем, что привод на переднее колесо велосипеда осуществляется выполнением руками велосипедиста возвратно-поступательных движений тянуще-толкающего характера, прикладываемых на рукоятки двух асинхронно качающихся рулевых рычагов, связанных между собой механизмом связи и преобразуемых через обгонные муфты во вращательное движение вала, а также связанное с ним цепной передачей переднее колесо велосипеда.

Совмещение применения переднего привода с легким и удобным управлением на больших и малых скоростях передвижения основано на конструкционном решении, рассматриваемом при горизонтальной проекции в плоскости рамы велосипеда и заключающемся в следующей зависимости в среднем положении асинхронно качающихся рулевых рычагов, когда их проекции совпадают, прямая, образуемая от оси качательного движения до центров приложения усилий от рук на рукоятках качающихся рулевых рычагов, перпендикулярна оси вращения рулевой вилки велосипеда.

Велосипед имеет раму с кольцеобразным участком, охватывающим механизм привода переднего колеса, установленный на вынесенную от оси вращения рулевую вилку.

В любом положении асинхронно качающихся рулевых рычагов возможно изменение направления качательного движения и фиксация, что превращает рулевые рычаги в жесткий руль.

На фиг. 1 изображен полноприводный велосипед; на фиг. 2 полноприводный велосипед, вид слева; на фиг. 3 рулевая вилка с развернутыми рулевыми рычагами и механизмом привода переднего колеса, вид B на фиг. 2; на фиг. 4 — рулевая вилка, вид B на фиг. 2; на фиг. 5 рулевая вилка, вид слева на фиг. 4; на фиг. 6 разрез А-А на фиг. 1.

Полноприводный велосипед имеет раму 1 с кольцеобразным участком, охватывающим механизм привода переднего колеса 2, установленный на вынесенную от оси вращения Ор рулевую вилку 3, седло 4, шатуны 5, 6 с педалями 7, 8 и ведущей звездочкой 9 ножного привода, соединенной цепной передачей 10 с ведомой звездочкой 11 заднего колеса 12.

Рулевая вилка 3, вынесенная от оси вращения Ор, имеет малую вилку 13, на которую крепятся кронштейны 14, 15, и консольную пластину 16, выполненную в виде кольца. На консольной пластине 16 расположены корпус 17, в котором с возможностью вращения установлена коническая шестерня 18 механизма связи между качающимися рулевыми рычагами 19, 20, отверстия 21 для фиксации рычагов 19, 20, подпружиненные ограничители 22 угла разворота L max. рычагов 19, 20. На трубчатом выносе 23 рулевой вилки 3, установлен обводной ролик 24 цепи 25.

Механизм привода переднего колеса 2 велосипеда выполнен следующим образом.

В кронштейнах 14, 15 с возможностью вращения установлен вал 26, на котором жестко зафиксированы шпоночным соединением 27 два храповых колеса 28, 29, разделенных шайбой 30, и ведущая звездочка 31. Два качающихся рулевых рычага 19, 20, закрепленных на корпусах обгонных муфт 32, 33, свободно вращаются относительно вала 26. Наружная поверхность корпусов обгонных муфт 32, 33 выполнена в виде зубчатого венца конической передачи, а в полости внутренней части имеются собачки 34, 35, каждая из которых прижимается к соответствующему храповому колесу 28, 29 пружинами 36, 37.

Ведущая звездочка 31 переднего привода связана цепной передачей 25 с ведомой звездочкой 38 переднего колеса 2. Механизм связи между качающимися рулевыми рычагами 19, 20 осуществлен в виде постоянного зацепления конических зубчатых венцов корпусов обгонных муфт 32, 33 через промежуточную коническую шестерню 18.

Для сохранения удобного положения рук во время работы переднего привода рукоятки 39, 40 качающихся рулевых рычагов 19, 20 вращаются на осях.

На одном из рулевых рычагов имеется фиксатор 41, который при выведении клина 42 из зацепления с выступом полой части фиксатора 41, под действием пружины 43 входит рабочей частью с завальцованным на конце шариком 44 в отверстие 21 консольной пластины 16. Выключатель 45 фиксатора выведен через паз на наружную часть рулевого рычага.

Велосипед приводится в действие следующим образом. Привод на переднее колесо 2 полноприводного велосипеда осуществляется выполнением руками велосипедиста возвратно-поступательных движений тянуще-толкающего характера, прикладываемых на рукоятки 39, 40 двух асинхронно качающихся рулевых рычагов 19, 20, связанных между собой механизмом связи, и преобразуемых во вращательное движение вала 26 с ведущей звездочкой 31, а также связанное с ним цепной передачей 25 и ведомой звездочкой 38 переднее колесо 2 велосипеда.

При движении качающегося рулевого рычага 19 вниз срабатывает механизм связи между рычагами в виде передачи вращательного движения посредством конической передачи с зубчатого венца корпуса обгонной муфты 32 рычага 19 через промежуточную коническую шестерню 18 на зубчатый венец корпуса обгонной муфты 33 рычага 20, заставляя его подниматься вверх. То же самое происходит и в обратном порядке, чем обусловлена асинхронность действия качающихся рулевых рычагов 19, 20. Преобразование возвратно-поступательного движения асинхронно качающихся рулевых рычагов 19, 20 во вращательное движение вала 26 происходит следующим образом.

При движении рычага 19 вниз собачка 34 обгонной муфты 32 упирается в венец храпового колеса 28, заставляя проворачиваться связанный с ним вал 26 с ведущей звездочкой 31, а также связанное с ним цепной передачей 25 и ведомой звездочкой 38 переднее колесо 2 велосипеда.

В это время рулевой рычаг 20, связанный с рулевым рычагом 19 через механизм связи, перемещается вверх, свободно вращаясь относительно вала 26 с нефиксируемой в этом направлении вращения обгонной муфтой 33, и занимает противоположное рычагу 19 положение. При изменении сил на рулевых рычагах 19, 20 происходит то же самое, но с противоположной стороны.

Приближаясь к максимальному верхнему (положение I обозначено пунктиром на фиг. 1) или нижнему положению (положение III обозначено пунктиром на фиг. 1), качающиеся рулевые рычаги 19, 20 замедляют свое движение, так как срабатывают подпружиненные ограничители 22 угла разворота рычагов 19, 20.

Как в среднем (положение II на фиг. 1), так и в любом другом положении, асинхронно качающиеся рулевые рычаги 19, 20 могут быть зафиксированы выключателем 45 фиксатора 41 относительно отверстий 21 консольной пластины 16 рулевой вилки 3, чем обусловлено превращение их в жесткий руль.

Привод на заднее колесо 12 велосипеда осуществляется вращением ногами педалей 7, 8, шатунов 5, 6 и цепной передачей 10 вращения на заднее колесо 12.

1. Полноприводный велосипед, содержащий раму, седло, заднее колесо с ножным педально-цепным приводом, переднее колесо с ручным рычажно-цепным приводом, рулевую вилку, отличающийся тем, что, с целью повышения удобства и облегчения управления и привода в движение, рама выполнена с кольцеобразным участком, охватыавющим механизм привода переднего колеса, установленный на вынесенную от оси вращения рулевую вилку.

2. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что привод переднего колеса выполнен с двумя асинхронно качающимися рулевыми рычагами, связанными между собой механизмом связи и снабженными обгонным муфтами для передачи и преобразования качательного движения рулевых рычагов во вращательное движение вала.

3. Велосипед по п.1, отличающийся тем, что при горизонтальной проекции в плоскости рамы велосипеда, в среднем положении асинхронно качающихся рулевых рычагов, когда их проекции совпадают, прямая, образуемая от оси качательного движения до центров приложения усилий на рукоятках качающихся рулевых рычагов, перпендикулярна к оси вращения рулевой вилки велосипеда.

Самый проходимый велосипед в мире: полный привод для путешествий по Антарктиде

~~~

Самый проходимый велосипед в мире:
полный привод для путешествий
по Антарктиде

Что необходимо для успешного передвижения по Антарктиде, чтобы это выглядело как безумное приключение, а не очередная прихоть богатеев? Вездеход отпадает сразу, снегоход и в Подмосковье снегоход (сиди себе и жги бензин), собак жалко, к тому же, они периодически устают и просят есть, на своих двух далеко не уйдешь, и вот остается только один вариант — велосипед!

Вы спросите: какой уважаемый велосипед в трезвом уме и светлой памяти сможет катать вас по безжизненным ледяным пустыням, занесенным миллионами тонн снега? У нас есть один на примете!

Все как у других горных велосипедов, за исключением одного: он полноприводный.

У байка AWD, выполненного брендом Christini, как и у любых других его собратьев, всего 2 колеса (пусть и очень толстых), вилка с амортизаторами, педали, вращающие цепь, пара десятков скоростей, руль и седло — словом, все как у других горных велосипедов. За исключением одного: он полноприводный. Да, к значку «4х4» все уже давно привыкли, но «2х2» чаще всего воспринимается как логотип известного телеканала. Идея полноприводного велосипеда появилась достаточно давно, а воплотил ее в жизнь и запатентовал Стив Кристини, пустивший своё первое творение в продажу еще в 2001 году. Сегодня он активно использует свою технологию в производстве полноприводных мотоциклов.

Зачем это вообще нужно, понятно в первую очередь тем, кто видит разницу между полным приводом и неполным приводом у автомобилей в условиях бездорожья, или тем, кто катался на обычном велосипеде по снегу или песку. При обычных затратах сил на полноприводном байке вы получаете отличное сцепление с дорогой, а переднее колесо не просто подгоняется задним и выполняет роль рулевого, но и принимает непосредственное участие в движении.

Велосипед с передним приводом

За основу укротителя ледяных пустынь был взят так называемый фэтбайк.

Сама технология AWD представляет собой механизм из нехитрых, но очень продвинутых шестеренок, спрятанных в раме и вилке. Они и передают крутящий момент от задней втулки к передней. В результате мы получаем полноприводный байк, способный без лишних усилий пробираться через пески и снег. Собственно, ради последнего и была разработана интересующая нас модель. За основу укротителя ледяных пустынь Christini был взят так называемый «фэтбайк» (fatbike), неплохо прижившийся в мире MTB даже с одним ведущим колесом. Разумеется, байк никакой не жирный, просто его передняя вилка и задний треугольник рассчитаны специально для огромных 29-дюймовых колес, что существенно снижает давление велосипеда на снежную поверхность и не дает ему глубоко зарываться.

Велосипед с передним приводом

Свой вездеход мистер Кристини разработал специально для одной неугомонной спортсменки из Австралии, которая решила покорить на нем Антарктиду. Изначально в качестве рабочей лошадки рассматривался обычный фэтбайк. Но накрутившая несколько тысяч километров по всему земному шару Кейт Лиминг решила, что для велопутешествий по Южному полюсу нужно что-то посерьезней. Байк уже протестировали в максимально приближенных к Антарктиде условиях — в Шпицбергене. Что из этого вышло, можно узнать из видео.

Велопробег, который должен был к моменту написания статьи уже начаться, пока что по разным причинам переносится, а созданный байк признан шедевром инженерии и, скорей всего, попадет в продажу. Правда, ограниченным тиражом.


У русского человека в крови что-то изобрести, модернизировать. Вот, казалось, что изобрести велосипед второй раз уже не возможно. Но ничего невозможного нет.
Я изобрел велосипед повышенной проходимости. Свое детище назвал «Кальмиус». Главная «фишка» новшества – это два ведущих колеса.

Велосипед с передним приводом

Второе ведущее колесо дает устойчивость на сложных участках, скользкой дороге и велосипед способен ехать по щебенке, пахоте, грязи, снегу и песку.

Велосипед с передним приводом
При создании прототипа вездехода у обычного велосипеда было заменено переднее колесо на заднее. Получилось, что оба колеса стали ведущими. Рама претерпела некоторые изменения – она была урезана и переварен рулевой стакан, а вилка – разрезана и развернута под углом 45 градусов. Еще пришлось потрудиться с цепью, ведь, если присмотреться, то цепь на переднем колесе отличается от задней, – она сделана косичкой.

Велосипед с передним приводом
У цепи есть свой поперечный люфт. У обычной — люфт минимальный, потому что звенья стоят параллельно. А если звенья поставить косичкой, тогда суммарный люфт увеличивается, что и обеспечивает маневренность велосипеда.

Велосипед с передним приводом

Китайцы нервно курят в сторонке. Полноприводный электровелосипед AlpineBike Peak 30M — продукт отечественный. Правда, все его комплектующие — импортные, за исключением электромотора от ЗАО НПП ИНКАР-М. Зачем изобретать велосипед? Вот стандартная фраза консерваторов и узкомыслящих товарищей.

Но пытливые умы пропускают ее мимо ушей. К их числу относятся наши соотечественники, придумавшие принципиально новый полноприводный велосипед. Вот только колесная формула 2х2 получается в комбинированном режиме. Это когда переднее колесо вращает электромотор, а заднее с помощью педалей крутит пилот данного агрегата. Само собой, предусмотрена возможность езды на каком-то одном приводе.

КАК ОНО ВЕРТИТСЯ

Самые первые вопросы у всех такие. Сколько он стоит? Отвечаем: пока что около $2300, но с увеличением объемов выпуска будет дешеветь. А каков его вес? Двадцать пять килограммов. Это столько же, как и приснопамятная УКРАИНА. А насколько он быстр? По прямой на электротяге разгоняется до 25 км/ч. В комбинированном режиме заметно выше.

А что будет, когда кончится батарейка? Тогда придется ехать, используя исключительно мускульную силу. А если этой силы много, то можно подзаряжать аккумулятор во время движения. Это происходит за счет процесса с мудреным названием — рекуперация электроэнергии. Ну и вообще интерес эта конструкция вызывает изрядный, так что лучше сразу перейти к матчасти.

Основой велосипеда являются традиционная алюминиевая рама и передняя подрессоренная вилка. Заднее колесо с восьмиступенчатой втулкой, расположенной внутри ступицы, вращает. . . кардан. Переднее колесо выполнено заодно с безредукторным вентильным электродвигателем. Ну а на раме расположен энергоблок с литий-ионным аккумулятором и системой управления. И мотор-колесо, и энергоблок быстросъемные: отщелкнул защелки, вытащил кабели — и получил классику велосипедного жанра. Вся электрическая часть выполнена грязе-водозащищенной. Конечно, прицельно мы велосипед не топили, но в лужах вопросов не возникало. Кстати, гарантия на электрическую часть составляет один год. На навесное оборудование — полгода. А на раму и карданный узел — пять лет.

КРУТИ ПЕДАЛИ

Запас хода без подзарядки заявлен в 50?55 км. Проверить на практике нам это не удалось. Тем не менее на час работы аккумулятора хватило. А дальше в глубинах памяти всплыли школьные уроки физики. Запас энергии аккумулятора составляет 396 Вт*ч (11 А*ч умножаем на 36 В). Делим эти 396 Вт*ч на мощность электромотора в 300 Вт, получаем 1.32 ч. При скорости 25 км/ч за это время удастся проехать 33 км. Очевидно, что максимальная скорость достигается при максимальной нагрузке электродвигателя. Впрочем, можно посчитать другим, более оптимистичным способом (разделить запас энергии на минимальное энергопотребление), и тогда действительно получится 49.5 км. Тем не менее и 30 км пробега на аккумуляторе не так уж и плохо. Как раз в пределах среднестатистического расстояния от дома до работы у жителя мегаполиса.

В теории все выглядит отлично. Приехал на работу, воткнул энергоблок в розетку — и через 3 часа опять полный бак энергии. Однако в России велосипедистам живется несладко. Дорожек велосипедных нет, съезды с тротуаров не плавные, уважения со стороны автовладельцев никакого. Да и грязноваты у нас улицы, с чистым лицом можно попрощаться минут через двадцать.

ДЕЛО В КАРДАНЕ

Всем хорош велик, если бы не одно НО. Из-за особенностей размещения карданной передачи у него очень низко расположены педали. Во время съемки я пару раз чуть не навернулась как раз из-за цепляющихся за невысокие кочки педалей. Также это здорово мешает при заезде на бордюры. Так что, несмотря на полный привод, в бездорожье лучше не соваться. Да и рисунок на покрышках явно не грязевой. Хотя ничто не мешает выкинуть кардан и поставить традиционную цепь с блоками шестерен. Тогда педали поднимутся и ездить вне асфальта станет на порядок проще. Кстати, переднее мотор-колесо и энергоблок можно будет приобретать отдельно и устанавливать на уже имеющийся байк. Напоследок отметим, что катались мы на опытном образце — без крыльев и заднего тормоза. Конечно, все это появится у серийных экземпляров. А еще на переднем колесе спицы будут каленые — чтоб минимизировать риск появления ВОСЬМЕРОК. Энергоблок сместится назад для лучшей развесовки. Жаль только, что вопр ос с низкими педалями пока в первоочередных планах разработчиков не фигурирует. Ну а в остальном впечатление электровелосипед оставил самое благоприятное. Легкий, тихий, экологичный, самодвижущийся. Фантастика!

Педальный привод велосипеда не дает возможности автоматически менять передаточное соотношение, хотя усилие создается только при движении каждой педали вниз. Механизмы перекидывания цепи на звездочках очень сложны и ненадежны, кроме того ступенчатое изменение не позволяет резко увеличить разгон, при угрозе столкновения.

Задача упрощается если педали заменить рычагами, переместив на заднее колесо, преобразование возвратно поступательного движения ног во вращательное. При этом для изменения передатиочного сотношения достаточно изменять соотношения плеч рычага в зависимости от усилия каждого нажатия на рычаг.

1. Рычаг ножного привода.

2. Короткая приводная цепь.

3. Ведомая звездочка обгонной муфты заднего колеса.

4. Пружина возврата цепи и рычага.

5. Ролик изменения соотношения плеч.

6. Направляющий шток ролика.

7. Силовая пружина.

8. Органичитель нижнего положения рычага.

9. Фиксатор штока ролика.

10. Втулка скольжения штока ролика.

Трансмиссия работает следующим образом:

При легких нажатиях на рычаг (1) силовая пружина (7) удерживает ролик (5) у передней втулки (10) и передаточное соотношение соответствует максимальной передачи скорости (за полный ход рычага колесо делает 5 оборотов).

При более сильном нажатии (разгон, подъем или встречный ветер) ролик (5) вместе со штоком (6) растягивает силовую пружину (7) и смещается к задней оси плавно изменяя соотношение плеч рычага в сторону уменьшения скорости и увеличению крутящего момента. В среднем положение ролика, соотношение примерно 1:3. Фиксатор (9) позволяет штоку двигаться только вниз и при подъеме рычага (1) для следующего нажатия передаточное соотношение сохраняется. Если нажать сильнее соотношение еще уменьшится, а при самом сильном нажатии, шток с роликом полностью сдвинется к задней оси растянув пружину (7). Соотношение при этом будет 1:1, что соответствует максимальному крутящему моменту. Для увеличения соотношения достаточно задержать ногу в крайнем нижнем положении рычага (1). При этом ограничитель (8) воздействуя на фиксатор (9) освободит шток (6) и силовая пружина (7) сжимаясь будет крутить колесо, возвращая энергию затраченную при уменьшении передачи и возвращать ролик со штоком в переднее положение.

Такая трансмиссия упрощает конструкцию (упроздняется шесть подшипников, звездочку педального узла, узлы переключения передач и длинную цепь), значительно повышается удобство и надежность велосипеда.

Особенность мышц человека по сравнению с любым механизмом заключается в том, что находясь в напряженном покое расходуют энергию в отличии от зафиксированного механического устройства. Поэтому руки держащие руль велосипеда расходуют мышечную энергию напрасно, если не участвуют в движении. Проще всего возвратно поступательное движение рук использовать на привод переднего колеса. Для этого достаточно сделать тросовый привод, по принципу стартеров бензопил с использованием автомата передаточного отношения.

11. Руль.

12. Шарнир качания руля в вертикальной плоскости.

13. Передняя вилка.

14. Трос привода колеса при нажатии на руль.

15. Трос привода колеса при подъеме руля.

16. Опорные ролики тросов.

17. Скользящие крепления тросов к рулевой качающеся штанге.

18. Силовые пружины.

19. Фиксаторы скольжения креплений тросиков.

20. Расфиксаторы креплений.

21. Храповые механизмы привода колеса.

Передний ручной привод, благодаря более полной и равномерной нагрузке на мышцы опорно-двигательного аппарата человека повысит Энергетику велосипеда примерно на четверть. Кроме того силовые пружины (7) и (18) преобразуют колебания велосипеда при езде по неровной дороге в движении с одновременным гашением колебаний на человеке (активные амортизаторы). Автоматическая трансмиссия повысит безопасность велосипедного транспорта при современном автомобильном обилии, благодаря возможности резко набрать скорость избегая столкновения. Типа как пешеход может рвануть бегом, практически с места набрав максимальную скорость.

veloed.ru


Велосипеды у Сергея Дашевского — давнее увлечение. Он собрал коллекцию из более чем ста экземпляров, в которой есть великолепный раритет — велосипед английского производства 1903 года. В его доме стоит тренажер на основе велосипеда, который он изготовил сам из бросовых железных деталей.

Недавно Дашевский разработал и собрал велосипед, в котором вместе с привычным задним приводом встроена и передняя передача: 4 цепи, оба колеса ведущие, что значительно усиливает тягу и проходимость велосипеда!

Dachevski

Оказалось, что на шоссе и везде, где ровная дорога, велосипед с одним приводом хорош, но когда тяжелые условия, подъем или бездорожье, переднее колесо пробуксовывает. Задумавшись над этой проблемой, конструктор занялся воплощением идеи изобретения полноприводного велосипеда. В 2010 году он получил патент на свое изобретение.

На тот момент, когда автор делал свой вариант, уже существовали модели полноприводных велосипедов, но в их схеме была заложена работа только одного колеса — переднего либо заднего. Он же ввел в работу и второе. При необходимости с помощью простого переключателя стрекозел, как он его иногда называет, легко превращается из полноприводного в переднеприводный велосипед.

Есть и еще одно преимущество этого велосипеда: на нем можно не сгибаться вперед как на стандартном велосипеде, а даже откинуться немного назад к удобному сиденью со спинкой и ехать с комфортом.

На видео самодельный полноприводный велосипед С. Дашевского

Еще более удивительный и суперсовременный вид транспорта здесь и здесь.

izobreteniya.net


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.