Уважаемые велосипедисты и любители велотуризма!

Не спешите выбрасывать велосипеды выпускавшихся во времена СССР.

Вашему вниманию предлагается проект съемного рычажного привода, с помощью которого вы легко сможете дать новую жизнь своим старым и испытанным железным друзьям.

Реализовав этот проект на практике, Вы сможете не только доказать себе и окружающим что чего то стоите в жизни, что способны и можете изготовлять что либо своими руками, но и получите экземпляр оригинального, не имеющего аналогов в мире велосипеда необыкновенной конструкции, который послужит предметом зависти Ваших соседей и знакомых.

Преимущества применения системы, по сравнению с велосипедами классической схемы: - мертвые точки отсутствуют , усилие передается непрерывно и равномерно, а мощность остается постоянно высокой. На практике это означает, что велосипедист будет расходовать меньше энергии для достижения той же скорости.

Ниже приводится график сравнения распределения момента сил для велосипеда классической схемы и предлагаемого образца.

Где: А - распределение момента сил велосипеда классической схемы за один рабочий цикл.

Б – распределение момента сил предлагаемого велосипеда за один рабочий цикл.

М – момент силы, равный произведению прилагаемой силы на длину рычага.

Н - величина длины пробега колеса за один рабочий цикл.

Со всей очевидностью из графика следует, что удлинение рычага приводит к увеличению момента силы в несколько раз, - правда при этом несколько уменьшается длина хода колеса, что заставляет велосипедиста интенсивнее работать ногами, но это, по мнению автора, не является отрицательным эффектом, а наоборот.

А благодаря тому, что вектор приложенной силы всегда направлен вниз, мы можем максимально эффективно использовать вес нашего тела для легкого старта и быстрого разгона.

Увеличение мощности (скорости) привода за счет удлинения рычагов при неизменном усилии прилагаемом велосипедистом

Неограниченная амплитуда хода педалей в заданных рамках

Движение обеспечивается приложением силы по касательной к поверхности вращения

Кроме того, исключается опасность скатиться назад при движении по горным дорогам, благодаря отсутствию обратного хода.

Добиться подобных результатов удалось за счет применения инновационного механизма, преобразующего возвратно – колебательное движение рычагов с педалями в одностороннее вращательное движение колеса с применением несложных вспомогательных приспособлений.

Автором также разработан «ноу-хау» изменения момента во время движения без сложной, громоздкой, дорогостоящей системы переключения скоростей, применяемой на большинстве образцов современных конструкций велосипедов.

Для практической реализации предлагаемого проекта понадобятся детали от велосипедов классической схемы, как современных моделей, так и ранее выпускавшиеся на территории СССР. А именно : рама, руль, сиденье, переднее и заднее колесо, некоторые детали втулки (каретки) заднего колеса, малые велосипедные звездочки, отрезки велосипедной цепи, каретка с педалями, ручной тормоз.

Дополнительно изготавливаются : рычаги с обоймами подшипников и педалями, скоба крепления, U – образная трубка, накладки, серьги. Для изготовления обойм подшипников и деталей механизма понадобятся услуги токаря и фрезеровщика, а для сварки отдельных деталей – сварщик со сварочным аппаратом.

Для изготовления Y - образных рычагов лучше всего подойдет отрезок ½” водопроводной трубы сплюснутой с обоих сторон для придания овальной формы (см. фото).

Малые рычажки рычагов советуем изготовить из рычагов педалей каретки от обычного велосипеда. При этом, используются оси педалей, которые необходимо укоротить до нужной длины и нарезать резьбу М8. Затем отрезок сплюснутой водопроводной трубы и рычажки привариваются к обоймам подшипников.

Рычаги с педалями каретки от обычного велосипеда также используются в конструкции Y - образных рычагов. Для чего рычаги обрезаются до необходимой длины, обтачиваются на наждачном круге до размера, при котором они свободно вставляются в свободный конец сплюснутого отрезка водопроводной трубы.

Как видно из рисунка, Y- образные рычаги, с закрепленными на них отрезками велосипедной цепи, совершая возвратно-поступательные движения, приводят во вращение соприкасающиеся с цепями звездочки, которые сочленены с механизмом преобразующим возвратно-вращательное движение во вращательное, смонтированным во втулке заднего колеса (на рисунке не показан), заставляя колесо вращаться.

При движении дальнего (на рисунке) рычага сверху вниз, совершается рабочий ход. При этом, ближний рычаг движется вверх. Далее, ближний рычаг достигнув верхней точки начинает двигаться вниз, в свою очередь, совершая рабочий ход и завершая цикл. И так далее.

Целью создания вышеуказанного образца велосипеда было увеличение (в 2-3 раза) усилия передаваемого велосипедистом на ведущее колесо за счет удлинения рычагов и применения предлагаемого механизма без использования храповых механизмов.

Фото изобретенного механизма в сборе и монтируемого в обойме втулки заднего колеса.

Ниже приводится фотоснимок другого варианта велосипеда изготовленного и успешно испытанного автором, а также фотоснимок самого первого варианта

на котором был впервые получен положительный результат и незабываемые впечатления и ощущения от езды на нем.

При движении по ровной дороге, даже проселочной, было такое ощущение, что для езды вообще не требуется никаких усилий ног. Просто ноги двигались вверх – вниз, как при ходьбе на месте, совершенно свободно.

Затем появилась идея усовершенствовать привод путем упрощения конструкции. Так появился образец показанный и описанный в начале статьи.

Однако, для желающих повторить конструкцию «Второй вариант», рекомендуются некоторые подробности.

В частности:

Не обязательно приваривать дополнительную трубку к раме, указанную на фото и эскизе. Достаточно использовать,

имеющуюся вертикальную стойку;

В качестве дополнительных звездочек были использованы звездочки от детского трехколесного велосипедика. Для этого,

звездочки необходимо расклепать, удалить храповики и заклепать вновь. При этом звездочки должны вращаться

совершенно свободно;

Просверлить в вертикальной стойке отверстие 8 мм. В отверстие вставить болт М 8, на болт с внутренней стороны

стойки одеть шайбу толщиной 3 мм, звездочку, шайбу и скрепить все гайкой М 8.

Если Вас заинтересовало все вышеизложенное и Вы хотели бы узнать подробности, - обращайтесь ко мне по электронной почте: [email protected] или звоните по телефону: +375 33 639 24 62

СЧАСТЛИВОГО ВАМ ПУТИ! ЧИСТОЙ И РОВНОЙ ДОРОГИ !

Всем привет! Сегодня у меня для вас будет очень интересная и познавательная статья о том, какие педали выбрать для велосипеда. Также вы узнаете, какие виды велопедалей существуют, немного расскажу об их устройстве и обслуживании.

1. Устройство педалей велосипеда

Ну что ж, для начала начнем мы с небольшой теории. Что же, собственно говоря, представляют собой велосипедные педали?

Велопедали - составляющая часть системы (шатунов), приводящая в движение велосипед при помощи усилия ног велосипедиста с последующим вращением кареточного вала и далее через трансмиссию на заднее колесо.

Рассмотрим их устройство на примере классических и самых распространенных велосипедных дорожных педалей. Итак, состоят они из:

С обоих концов оси нарезана резьба. Для вкручивания в шатун нарезают резьбу M14x1.0 или M14x1.25. Прикручиваются они слева - левой резьбой (откручивается по часовой стрелке), а справа - обычной правой (откручивается против часовой стрелки). Такой способ крепления предотвращает при вращении педалей их закручивание наглухо и считается, что таким образом они не выкручиваются во время езды. На противоположном конце оси резьба стандарта M7x1 (правая), на коротую накручивается конус. Этим конусом производят точную регулировку шарикоподшипников. Вдоль этой резьбы дополнительно прорезана канавка, в которой фиксируется ус шайбы, устанавливаемой между контргайкой и торцом конуса. Шариковый путь оси, конус и чашки педали закаливают, чтобы получить твердую поверхность, а все поверхности снаружи деталей хромируются.

С первого взгляда велопедали, вроде бы достаточно несложный механизм, но разновидность их типов и производителей могут привести в ступор неподготовленного человека, решившего приобрести их для своего двухколесного друга.

2. Выбор велосипедных педалей

По своему конструкционному исполнению, велосипедные педали делятся на 3 большие категории:

• Платформенные - используются практически с любой обувью;
• Контактные - применяются в паре со специальной велообувью;
• Комбинированные - с одной стороны имеют обычную платформу, а с другой - контактный механизм и позволяют носить обо вида обуви.

По назначению педали в свою очередь подразделяются на несколько типов:

• Прогулочные - предназначены для езды по городу и изготовлены из пластикового корпуса. Довольно не прочные и слишком скользкие для катания по бездорожью.
• Общего назначения - в основном, включают в себя комбинированные и металлические платформенные педали.
• Кросс-кантри - это легкие безплатформенные контактные педали, требуют наличие специальной обуви.
• Экстримальные дисциплины - педали с мощными шипами, расположенными на платформе, также педали контактные с наличием вмпомогательной платформы.
• Шоссе - это контактные педали, которые не совместимы с горными ввиду того, что имеют другой стандарт и предназначены они для максимально жесткой фиксации ног.

3. Виды педалей

Давайте теперь более подробно рассмотрим все существующие разновидности педалей для того, чтобы вы лучше ориентировались при их выборе в магазине. Начнем от самых простых дешевых и закончим профессиональными и дорогими. Так вы поймете для какого стиля катания подходят те или иные педали.

3.1 Платформенные педали

Они являются самыми простыми и, как правило, устанавливаются на дешевые велосипеды. Корпус изготовлен преимущественно из пластика. Такие педали используют для проогулочных и городских велосипедов. Они имеют достаточно хлипкую конструкцию, соответственно, плохо держат ноги из-за чего будет постоянно происходить соскальзывание. Стартовая стоимость прогулочных педалей около 5$, а делают их такие фирмы как: Longus, VP и другие менее известные.

Отличаются от предыдущих металлическим корпусом, в основом из алюминия, и имеют на поверхности платформы шипы. Применяются как для городских прогулок, так и для кросс-кантри, можно также сказать, что это педали начального уровня, для тех, кто еще не определился со своим стилем катания. Устанавливаются на велосипеды средней ценовой категории. Производители: VP, Longus, Wellgo и др. Цена от 7$.

MTB педали или на сленге велосипедистов — «топталки», преимущественно изготавливают из алюминиевых сплавов. В отличие от прогулочных они более качественные и идут уже уровнем выше. MTB педали имеют более широкую платформу и используются чаще всего для не агресивного катания. Могут быть с шипами, что заметно улучшает сцепление ноги с поверхностью, так и без них. Используются не только любителями кросс-кантри, но и BMXерами. Педали для кросс-кантри вы можете найти в веломагазине по цене от 10$ под брендами: VP, Wellgo, Xpedo, и др.

В своей конструкции такие педали помимо платформы имеют еще и специальные ремешки, которые обеспечивают велосипедисту плотную фигсацию ног во время катания. Стопа размещается на платформе и дополнительно фиксируется ремешком. По задумке они схожи с контактами, но существенно им проигрывают, и в то же время намного лучше обычных. Педали с туклипсами (от англ. toe clips ) как бы являются некой «золотой серединой», но все же значительно устарели и используются в основном велосипедистами «старой закалки» либо на туристических и трековых велосипедах.

Здесь, в сравнении с прогулочными педалями, фиксация куда лучше, при этом, как и на контактах, решается проблема «мертвых точек». Если вы все же остановили свой выбор на туклипсах, то вам нужно будет предварительно хорошо потренироваться, чтобы научиться быстро вытаскивать ногу. Чтобы не нарушилось кровообращение в нижних конечностях, не стоит слишком перетягивать ремешки, но в тоже время, они должны быть зятянуты плотно.

Довольно необычная конструкция прогулочных платформенных педалей с простым, но довольно надежным поворотно-складывающимся механизмом, который позвозволяет в значительной степени уменьшить габариты велосипеда. Они лучше всего подходят для складных компактных велосипедов. Ось изготовлена из высокопрочного сплава, благодаря которому сохраняется прочность и жесткость при езде. Главная идея складных педалей - удобство хранения и транспортировки, также они не позволят цепляться за велосипед, если он стоит у вас дома. Встречаются такие педали крайне редко, а их цена около 12$. Делают их в основном Author и VP.

Если вы фанат даунхилла и экстримального катания, то стоит обратить внимание на профессиональные педали с платформой и контактами (полуконтактная педаль). Это что-то среднее между MTB и контактными педалями и считаются они комбинированными, т.к. применяются в двух дисциплинах. Особенность их состоит в том, что с одной стороны находится обычная платформа, как на педалях общего назначения, а с другой - специальный контактный механизм для застегивания велообуви.

Для производства полуконтактных педалей используются алюминиевые сплавы, а для дисциплины кросс-кантри может быть даже карбон. Выглядят они впечатляюще - множество агрессивных элементов, широкая платформа, на которую очень удобно ставить ногу, а наличие шипов и контактов не дают ей соскальзывать. Такие педали вы можете найти под брендами VP, FDP, Shimano и др. по цене от 30$.

К достоинствам можно отнести то, что можно не встегиваться в особо тяжелых условиях катания и ехать на платформе. Также нет привязки к обуви какого-то одного вида. А еще вы можете сперва купить педали, а затем уже обувь.

Из недостатков можно выделить следующее: неудобство во время начала движения, причем с любой обувью, т.к. сначала необходимо ногами найти требуемую сторону педали; значительно падает скорость встегивания, особенно для опытных райдеров, привыкших ездить на контактах, т.к. топталки им нужны намного реже, чем это может показаться со стороны; не обязательно покупать комбинированные педали, достаточно использовать специальную платформу-адаптер для контактных.

Эта развонидность велосипедных педалей является, пожалуй, самой популярной в велосипедном сообществе. Они не имеют платформ, как описанные выше модели, зато имеют особый механизм для пристегивания. Как правило, в комплекте к ним идут специальные шипы, при помощи которых происходит встегивание и выстегивание.

Крепление SPD шипа
Встегивание контактных педалей

Основной материал для изготовления контактных педалей - различные алюминиевые сплавы. Для их использования вам понадобится специальная велообувь. Из производителей можно выделить Shimano, VP, Mavic и другие. Стартовая цена примерно 35$. Подробнее о контактных педалях вы сможете прочитать в следующей статье.

Применяются только лишь на шоссейных велосипедах и имеют очень жесткое крепление. В связи с тем, что на такие педали крайне редко попадает грязь, их конструкция выполнена таким образом, чтобы максимально четко и жестко фиксировать ногу. К тому же они обеспечивают максимальную устойчивость благодаря большой площади контакта обуви с педалью. А вот рамка, которая фиксирует шип, может быть длинной около трети длины обуви. Шоссейные педали практически всегда односторонние, ввиду таких размеров, дабы чрезмерно не увеличивать вес всей конструкции.

Крепление SPD-SL шипа
Встегивание шоссейных педалей

Ну и естественно, так же как и для контактных педалей, вам понадобится особая обувь и шипы, крепление которых осуществляется при помощи трех болтов (обычно идут в комплекте). Шип композитный либо пластиковый и по ширине во всю подошву. Контактная обувь для шоссейных педалей на очень жесткой подошве не имеет протектора, из-за этого пешком ходить в ней практически невозможно. Самые популярные среди велолюбителей и профессионалов - Shimano, Look, Wellgo и др. Некоторые владельцы шоссеров, все же отдают предпочтение «горным» педалям за их универсальность. Цена достаточно разнообразна, в пределах 40-60$ и выше.

4. Обслуживание педалей

Не зависимо от того, какие педали установлены на вашем велосипеде, недорогие или же они с надежной защитой, рекомендуется раз в сезон проверять состояние подшипников и менять их смазку. У педалей с плохой влаго и пылезащитой, менять смазку необходимо сразу же, как только в подшипнике появляется характерный хруст.

Во время обслуживания педалей, сперва нужно удалить остатки старой смазки и грязь, при помощи тряпки или бумажной салфетки. Очистить надо чашки внутри корпуса, ось и шарики. Если же это промышленный подшипник, то с него необходимо снять сначала пыльник и затем уже удалять старую смазку. После того, как старая смазка будет удалена, можно наносить новую. Для этого можно использовать литол или специальную смазку, которую продают в каждом веломагазине.

Для того, чтобы защитить отверсия под шипы (если вы их снимаете) от грязи, можно залить их воском. Периодически также рекомендуется проверять не ослабли ли гайки на оси, но слишком туго затягивать их тоже не стоит. Лучше всего для катаний на велосипеде иметь сменную обувь, дабы уменьшить вероятность загрязнения педалей.

Ну что ж, я надеюсь, что эта статья была вам полезна и теперь вы знаете, как выбрать педали для велосипеда. В следующей статье мы подробно рассмотрим контактные педали их преимущества и недостатки, а также развеем самые распространенные мифы. И в завершении, рекомендую вам посмотреть видео, в котором вы можете наглядно ознакомится с вышеописанными педалями. На этом у меня все, до скорых встреч на страницах блога!

Рассмотрим, как возникает движение велосипеда во время инерционного хода. Пока продолжается свободное вращение задней втулки, вы можете выбрать удобное для вас положение педалей, с тем, чтобы начать снова работать ими, когда ход по инерции закончится. Наиболее эффективным является в этом случае самое верхнее положение педали, так как, прилагая силу именно к этой точке, вы можете совершить максимально полезную работу.

Разумеется, это положение обусловлено тем, что сам велосипедист находится над педальной втулкой. Если бы приходилось вращать педали, предположим, лежа на спине, а большая шестерня располагалась бы вверху, наиболее удобной точкой рабочей педали было бы крайняя нижняя.

В момент, когда нога находится в самой крайней верхней точке при строго вертикальном расположении педалей, давить на них бесполезно. Таким способом шестеренку все равно не стронуть с места. Такое состояние вала есть во всех современных машинах, оно и получило название «мертвая точка» - момент, когда вращающая сила приложена к центру вала.

Опытный велосипедист знает, что в этот момент педаль нужно дослать немного вперед, а потом уже вниз. А от велогонщиков вы сможете услышать, что вся хитрость быстрой езды на велосипеде заключается в том, что на педали нужно не «давить», а именно «вращать» их.

Почему же в велосипедах, не имеющих храповика, такого понятия, как «мертвая точка», не наблюдается?

Заднее колесо у них играет роль маховика, а цепная передача не дает педалям остановиться в какой бы то ни было точке. Как только рычаги педалей окажутся в вертикальном положении, инерция маховика заднего колеса заставит их провернуться дальше.

И все же от «мертвой точки» можно избавиться. А заодно и увеличить ход передней шестерни.

В 1963 году во Франции был изобретен велосипед с педалями-шатунами. Конструкцию его вы можете рассмотреть на фото вверху. Как видите, на педальных рычагах подвешены дополнительные колена. С такими педалями велосипедист может совершать гораздо большую работу и при этом значительно меньше уставать.

Усовершенствовать свой велосипед подобным образом вы можете, изменив конструкцию рамы и рычагов педалей.

Экспериментировать лучше с имеющим раму классической конфигурации старым велосипедом, у которого задняя вилка позволяет регулировать положение задней втулки.

Прежде всего, необходимо изменить конфигурацию рамы (см. рис.). Для этого отпилите нижнюю переднюю стойку и запилите срезы. После этого вырежьте втулку педалей вместе с задней вилкой. Освободившуюся трубку от передней стойки приварите к втулке педалей по осевой с задней вилкой. Затем натяните бечевку на раме от места среза передней стойки до места среза на задней вилке и отметьте место пересечения бечевки с центральной стойкой седла. От точки отметки отмерьте еще 3 см (в сторону седла) и в этом месте укоротите центральную стойку. Приложите педальную втулку к месту среза центральной стойки, определите необходимую длину передней стойки и обрежьте лишнее. Затем приварите педальную втулку вместе с задней вилкой к раме велосипеда.

По длине выпиленного отрезка изготовьте из стальной полосы толщиной 4...5 мм и шириной 20 мм два дополнительных колена для рычагов педалей (см. рис.). Высверлите в них по два отверстия. После этого отвинтите педали и привинтите дополнительные колена. А уже к ним, в свою очередь, привинтите педали.

Опробовав новую педальную конструкцию, вы обнаружите, что «мертвая точка» как будто исчезла. Происходит это за счет дополнительного угла между педалью и рычагом. Вместе с тем появился новый запас хода, в результате чего велосипедист быстрее разгоняется с места и меньше устает, поднимаясь в гору.

«Левша» № 8 2005 г.

Использование изобретения в велосипедах. Сущность изобретения в том, что устройство изменяющее длину рычагов педалей велосипеда позволяет одновременно изменять длину рычагов обеих педалей как для увеличения, так и для уменьшения крутящего момента. Устройство изменяющее длину рычагов с целью изменения крутящего момента, имеющая направляющую втулку и подвижный рычаг, при этом имеется подвижные упоры, вал имеющий защитную муфту с выступами и шестерней входящей в зацепление с пазами на подвижном рычаге. 6 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам, приводимым в действие мускульной силой человека. На спортивном велосипеде для изменения крутящего момента применяется несколько пар звездочек и устройство для переброски цепи на эти звездочки. Патент Франции N 610396, 1930 г. Рычаг велосипеда, имеющий подвижный элемент, подвижный штифт и пружину, направляющую втулку, имеющую отверстия для установки этого штифта, при изменении места расположения штифта изменяется длина рычага, вследствие этого происходит изменение крутящего момента. Известно устройство, изменяющее длину рычагов для изменения крутящего момента, содержащее направляющую втулку, подвижный рычаг с пазами, подвижные упоры, вал с шестерней для зацепления с пазами подвижного рычага, установленный в направляющей втулку и его фиксаторе /FR, N 535191, 1922/. Подвижность рычага в прототипе ограничена, а так же существует сложность установки необходимой длины. Устройство предназначено для одновременного изменения длины обеих рычагов педалей велосипеда и обеспечивает более удобное управление ими в отличие от прототипа. В зависимости от выдвинутой пары упоров возможно как увеличивать, так и уменьшать крутящий момент, т.е. удлинять или укорачивать рычаги. На фиг. 1 изображена правая педаль велосипеда (левая имеет аналогичное устройство); на фиг. 2 вал с защитной муфтой и шестерней; на фиг. 3 вид А изображенной на фиг.1; на фиг. 4 система рычагов для выдвижения упоров; на фиг. 5 вид Б фиг.4; на фиг. 6 вид сверху фиг. 4. На фиг. 1 изображена правая педаль велосипеда со звездочкой, подвижными упорами 2 и 3, вал 4 с защитной муфтой 5 с выступами и шестерней 6, фиксатор 7, направляющая втулка 8, подвижный рычаг 9 с пазами 10. Левая педаль имеет аналогичное устройство. Упоры 2,3,11,12 расположены в направляющих стойках 13,14; рычаг 15 установлен на оси 16, имеется также трос 17 с пружиной 18. Рычаг 19 связан с упорами 3 и 12. Вал с защитной муфтой 5 и шестерней 6 имеет подвижную пластину 20 с пазами, болт 21, шайбу 22, неподвижную пластину с выступами 23 и пружинящую шайбу 24. При выдвижении упора 2 он войдет в зацепление с выступом защитной муфты 5. При вращении педалей вал 4 повернется до следующего выступа и зафиксируется фиксатором 7. При каждом обороте педали вал 4 будет вращаться до следующего выступа муфты 5. Шестерня 6 через пазы 10 будет передвигать рычаг 9. При выдвижении упора 3 вал 4 будет вращаться в противоположном направлении, рычаг 9 соответственно будет двигаться в обратную сторону. Муфта 5 предназначена для защиты вала 4, шестерни 6 и пазов 10 в крайних положениях рычага 9. При натяжении троса 17 рычаг 15 выдвинет упоры 2 и 11. Пружина 18 возвращает упоры в исходное положение. Рычаг 19 выдвигает упоры 3 и 12.

Формула изобретения

Устройство, изменяющее длину рычагов для изменения крутящего момента, содержащее направляющую втулку, подвижный рычаг с пазами, подвижные упоры, вал с шестерней для зацепления с пазами подвижного рычага, установленный в направляющей втулке, и его фиксатор, отличающееся тем, что на валу установлена защитная муфта с выступами для зацепления с подвижными упорами и механизм управления подвижными упорами для изменения длины рычагов.

Похожие патенты:

Изобретение относится к педальному кривошипно-шатунному механизму велосипеда. Педальный кривошипно-шатунный механизм велосипеда состоит из педалей, на собственной оси соединенных со свободными концами оппозитно расположенных на валу каретки шатунами, имеющими раздвижные в осевом направлении детали. Неподвижно соединенные с валом каретки детали шатунов имеют на противоположных своим педалям поверхностях по выступу, а педальные оси в свободных концах раздвижных деталей имеют возможность вращаться вместе с неподвижно к ним присоединенными педалями и заканчиваются на противоположных своим педалям сторонах шатунов одноплечими рычагами, расположенными параллельно опорной поверхности педалей по направлению к их пяточной области. Свободные концы одноплечих рычагов имеют по выступу, которые, посредством штанг, подвижно соединены с выступами деталей шатунов, неподвижно соединенных с валом каретки. Достигается улучшение управляемости велосипеда. 1 табл., 4 ил.

Устройство, изменяющее длину рычагов для изменения крутящего момента, крутящий момент велосипеда, как изменить крутящий момент

Велосипед, пожалуй, самое распространенное транспортное средство. А то, что и самое экономичное - нет сомнений: достаточно двух бутербродов с маслом, чтобы два часа крутить педали. Но нельзя ли увеличить эффективность человеческого «двигателя»? С уменьшением расходов «горючего» ничего не получится. Трение и вес машины сведены почти до минимума. Существует и «коробка скоростей» устройство для изменения передаточного отношения за счет перебрасывания цепи на малые или большие звездочки. Остается только удлинять рычаги педалей, но специалисты категорично заявляют, что их оптимальная длина - 170 мм.

Оригинальным решением явилась предложенная в последние годы эллипсовидная ведущая звездочка. Читатели в подробностях ознакомлены с этим изобретением. С помощью эллипса передаточное отношение меняется циклично, лучше подстраивая педальный механизм под человека, но… не облегчая работы.

В предлагаемом вниманию читателей устройстве (рис. 1) уда ось синтезировать преимущества эллипсовидной звездочки и «длинных» рычагов: здесь крутящий момент увеличивается, когда под нажимом необычные рычаги как бы удлиняются, описывая в то же время эллипсную кривую, хотя ведущая звездочка сохраняет правильную окружность. Так достигается выигрыш в силе и устраняется неравномерность изменения передаточного отношения; ноги же описывают окружность с оптимальным радиусом - 170 мм.

1 - рама велосипеда, 2 - переднее колесо, 3 ведущая звездочка, 4 - педальный дополнительный рычаг, 5 - звездочка рычага, 6 - дополнительные цепные передачи, 7 - шатун, 8 - кронштейн.

УСТРОЙСТВО

Педальный механизм (рис. 2) и здесь не обошелся без привычного основного рычага - шатуна 4, на ступицу которого надевается вспомогательная звездочка 9. Она установлена неподвижно относительно рамы велосипеда - через кронштейн 11. К свободному концу шатуна на шарнире крепится вспомогательный удлиняющий рычаг 12 с педалью 13. На валу рычага 12 неподвижно закреплена вторая вспомогательная звездочка 14. Оба зубчатых колеса имеют одинаковое количество зубьев и связаны между собой цепью.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

1 - крепежная планка ведущей звездочки, 2 - скоба, 3 - шпонка, 4 - основной рычаг (шатун), 5 - шпилька, 6 - втулка, 7 - ролик, 8 - втулка подшипника, 9, 14 - вспомогательные звездочки, 10- опора, 11 -*

кронштейны. 12 - удлиняющий рычаг, 13 - педаль. 15 - шарик подшипника, 16 - болт, 17 - втулка вспомогательной звездочки, 18 - шайба. 19 - ось удлиняющего рычага.

При нажиме на педаль 13 основной рычаг начинает крутиться, при этом звездочка 9 (через цепь и вторую вспомогательную звездочку 14) удерживает удлиняющий рычаг 12 всегда направленным вперед и горизонтально. При втом общая траектория движения удлиняющего рычага представляет собой эллипс, в «передней» половине которого наибольший радиус приходится на педаль, а в задней - на шарнир рычага. Благодаря этому вынесенная вперед педаль позволяет нажимать на нее с максимальной силой именно на наиболее результативном участке пути - от верхней мертвой ТОЧКИ ДО ниЖнеЙ, то есть когда основной рычаг как бы удлиняется, что и обеспечивает выигрыш в силе. Хотя на самом деле при кручении педалей они описывают правильную окружность с радиусом, равным длине шатуна (оптимальная длина - 170 мм), но выдвинутую вперед на длину вспомогательного рычага (рис. 3).

ИЗГОТОВЛЕНИЕ

Для простоты рассмотрим последовательно детали по порядку, как они обозначены на рисунке 2. Планка 1 изготавливается из декапированной стали толщиной 5 мм. К ней болтами крепится ведущая звездочка шатунов. В зависимости от ее диаметра и формы средней части выбираются размеры несущей части планки (на чертеже не даны). Скоба 2. Две такие скобы сделаны из декапированной стали толщиной 3 мм. Ими несущая планка неподвижно крепится к ступице правого основного рычага - винтами М6 Х 8 с потайной головкой. Шпонка 3. Потребуются две, из стали Ст45; размеры их определяются вырезом в оси шатунов и величиной шпоночного паза ступицы. Основной рычаг 4. Их два - правый и левый, изготавливаются из стали Ст40Х. Они соединяются со своими рычагами (4) сваркой. Паз для шпонки во втулках должен быть с одной и той же стороны относительно рычага. Отверстие под шпильку (5) в последнем сверлится после сварки через втулку. Шпилька 5 - из пружинной стали 65Г без дополнительной термообработки. Втулка 6. Их две - правая (для правого рычага) и левая (для левого). Материал - сталь СтЗ. Ролик 7. Использованы ролики d 2,4X 10,5 мм от старой крестовины автомобиля ВАЗ-2101.

Втулка подшипника 8. Понадобятся две из стали Ст40Х. Четыре отверстия d 5 мм сверлятся в них одновременно с отверстиями на вспомогательной звездочке 9 и кронштейне 11 Вспомогательные звездочки 9 и 14.

Всего их четыре. Они стандартные, от в гулки заднего колеса, имеют по 19 зубьев (продаются в магазинах запчастей для велосипедов). На двух звездочках (9) отверстия растачиваются до d 39 мм. Могут быть изготовлены и как одна деталь вместе с втулкой подшипника 8 и несущей втулкой 17. В этом случае количество зубьев не должно быть меньше 13. Основной (без зубьев) диаметр такой звездочки - 52,5мм, а внешний - 60,5 мм.

Опора 10. Крепится двумя винтами М3 к левому кронштейну 11, чтобы обеспечить достаточный передний люфг между втулкой подшипника и ступицей левого основного рычага.

Кронштейн 11. С их помощью вспомогательные звездочки устанавливаются неподвижно относительно рамы велосипеда. Они состоят из трех деталей: плеча и двух скоб, изогнутых в соответствии с диаметром рамы. Материал обоих кронштейнов и четырех скоб - декапированная сталь толщиной 3 мм. Скобы крепятся винтами М5, а после того как уточнится их изгиб по раме, привариваются.

Удлиняющий рычаг 12. Их два: оба сделаны из стали Ст40Х. На одном конце каждого - отверстие для педали с резьбой М14, которая должна быть одноименной: у правого - правая, у левого - левая. На другом конце - отверстие для оси (19); она приваривается. Для большей прочности по разделительной линии оси и рычага могут быть проделаны одно или два глухих отверстия d 4,9X9 мм: перед сваркой в них вбиваются обрубки стального стержня d 5 мм, выполняющие роль шпонки.

Шарик 15. Всего для подшипников удлиняющих рычагов потребуется 84 штуки d 3 или d 3,2 мм.

Болт 16. Их два, размером М6Х X 10 мм - для фиксации звездочки на рычаге.

Втулка 17 под вспомогательную звездочку - две штуки - из стали Ст40Х. Три паза по периферии вытачиваются под ‘выступающие части звездочки 14.

Шайба 18. Две, из декапированной стали толщиной 2 мм; внутренний и внешний диаметры соответственно 6,5мм и 38 мм.

Для изготовления устройства по дан. ным чертежам необходимо иметь полую ось каретки. Можно использовать и ось с квадратно-конусными краями, но при этом отверстия в ступице шатунов должны отвечать ее размерам, а промежуток между ступицей каретки велосипеда и ступицами шатунов должен быть минимум 1 мм.

Люфт, необходимый для нормального вращения удлиняющего рычага относительно шатуна, достигается подбором толщины стальной шайбы (шайб), закрепленной между осью удлиняющего рычага 12 и шайбы 18.

А - основной рычаг, Б - удлиняющий рычаг.

Межосевое расстояние у основного и вспомогательного рычагов приблизительно равно 172 мм. Чтобы цепь не имела слабого натяжения, ее размер определяется при монтаже. Как это происходит? Удлиняющим рычаг и звездочка устанавливаются на свободном конце шатуна На оси каретки монтируются (не окончательно) другая вспомогательная звездочка и втулка подшипника 8 на ступице. На обе звездочки надевается цепь длиной 590 мм, натягивается, после чего рычаг и ступица привариваются друг к другу. При демонтаже шпилька 5 вынимается, в отверстие Мб завинчивается винт, и подходящим бородком через отверстие в центральной оси выбивается основной рычаг (шатун).

Делается пробный монтаж, перед которым детали 1, 2, 4, 8, 11, 12 и 17 подвергаются термообработке (цементированию). Между шатуном и удлиняющим рычагом, а также между основным рычагом и несущей втулкой вставляются пластмассовые уплотнители, изготовленные из подходящего по диаметру кольца толщиной 1 мм.

Педальный механизм с автоматическим удлинением рычагов признан изобретением и защищен в Болгарии авторским свидетельством. Все, кто опробовал новинку, отмечают не только конструктивную оригинальность решения поставленной задачи, но и достигаемый благодаря ей положителы ный эффект: «приемистость» веломашины, оборудованной таким механизмом, более легкое прохождение тяжелых трасс и преодоление подъема.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.