Разработки

ИЗОБРЕТАЙТЕ ВЕЛОСИПЕД

23.04.2015
ИЗОБРЕТАЙТЕ ВЕЛОСИПЕДС таким предложением, вопреки известной скептической поговорке, наш журнал обратился к читателям еще в № 6 за 1969 год, опубликовав подборку о некоторых необычных конструкциях и описание велосипеда С. И. Горшкова с дополнительным, ручным приводом на переднее колесо.
 
О совершенствовании этого самого доступного и «вневозрастного» или, вернее, всевозрастного, транспорта «М-К» писал и позднее. В № 8 за 1971 год мы рассказали об экспериментальной гоночной веломашине Л. Дутова, оба колеса которой были ведущими благодаря переднему двухступенчатому ручному приводу. Там же помещено интервью с главным конструктором Харьковского велосипедного завода, где в качестве главных направлений дальнейшего совершенствования веломашины называлось облегчение веса, создание многоскоростных втулок и уменьшение габаритов за счет малых колес и разборной рамы — для удобства транспортировки и хранения. В следующем году в № 9 мы познакомили читателей с новыми разработками С. И. Горшкова.
 
Сегодня, публикуя новые материалы по этой теме, мы обращаемся к активу нашего общественного КБ — читателям журнала — с приглашением продолжить поиски модернизации велосипеда. Пишите нам о своих конструкциях, усовершенствованиях: пусть «изобретение» велосипеда продолжается!
 
Несколько лет назад в такой «автомобильной» стране, как США, произошла любопытная сенсация: впервые здесь было продано велосипедов больше, чем автомобилей. Начавшийся тогда «велосипедный бум» стал принимать все больший размах, особенно усилившийся затем в связи с топливным кризисом. Несмотря на то, что в Соединенных Штатах выпускается около 6 млн. велосипедов в год, промышленность не успевает за стремительно растущим спросом: Америка закупает вдвое больше, чем производит сама. Предполагают, что в этом году в США будет уже 100 млн. владельцев велосипедов — это каждый второй житель страны! Становится понятным и другой необычный факт: бестселлером — популярнейшей книгой года — стала в Америке не так давно книга Юджина Слоэна... о велосипеде!
 
Рис. 1. Универсальный велосипед однобалочной схемы.
 
Рис. 1. Универсальный велосипед однобалочной схемы.
 
Рис. 2. Складной велосипед «Десна».
 
Рис. 2. Складной велосипед «Десна».
 
Рис. 3. Велосипед, складывающийся как ножницы.
 
Рис. 3. Велосипед, складывающийся как ножницы.
 
Рис. 4. Он же в сложенном виде.
 
Рис. 4. Он же в сложенном виде.
 
Рис. 5. Вариант многоступенчатого складывания.
 
Рис. 5. Вариант многоступенчатого складывания.
 
В английском городе Портсмуте проводится «велосипедный эксперимент»: открыта трехметровая дорожка, где движение разрешено только на велосипедах. Эта «велострада», протянувшаяся через город на восемь километров, связала жилые дома со школами, промышленными районами и торговыми центрами.
 
Интерес и внимание к двухколесной машине, бывшей долгое время «гадким утенком» транспорта, гонимым сверкающими лаком и хромом толстошинными красавцами с двигателями внутреннего сгорания, растет сегодня во многих странах. Ею всерьез занялись промышленники, социологи, градостроители, изобретатели. И этот повальный интерес, конечно, отнюдь не дань новой экстравагантной моде.
 
Дело в том, что в простой конструкции велосипеда заложены качества, способные в какой-то мере решать многие жизненные для населения больших и малых городов проблемы, начиная от загрязнения воздуха выхлопными газами и шума от автотранспорта до уходящей в область медицины проблемы гиподинамии: малоподвижности жителей больших административных центров с густой сетью транспорта и «магнетизмом» телевидения.
 
Действительно, велосипед в некотором смысле — панацея от многих из этих Сед. Он бесшумен, не загрязняет атмосферу, доступен всем слоим населения и всем возрастам, способен повседневно давать необходимую и так недостающую многим физическую нагрузку. Он не боится перегруженности улиц и не отвоевывает у города полезную площадь под гаражи и стоянки: на месте для двух автомобилей можно поставить около 40 велосипедов. Список достоинств и преимуществ можно было бы продолжить. Но...
 
Оказалось, что старина-велосипед несколько отстал от жизни.
 
ВТОРОЕ РОЖДЕНИЕ
 
В самом деле, в отличие от других видов транспорта велосипеда почти не коснулось крыло технического прогресса. Родившись в начале прошлого века, когда в 1801 году русский крепостной Артамонов изобрел свой «самокат с педальным приводом на переднее колесо», велосипед уже к концу того же столетия обрел нынешние конструктивную схему и узлы и практически без существенных изменений вошел в наши дни.
 
Очевидно, именно поэтому в связи с пробуждением интереса к двухколесным машинам в последние годы наблюдается возобновление конструкторских поисков в области совершенствования этой техники, стремление «осовременить» ее, помочь «гадкому утенку» превратиться в белого лебедя городского асфальта. Любопытно, что наряду с применением новейших материалов — в Нью-Йорке, например, не так давно на одной из выставок демонстрировался пластмассовый велосипед, весивший всего 7,3 кг, — все расширяется и поиск новых конструктивных решений.
 
Показательно, что в Японии, выпускающей и без того вполне конкурентоспособные современные велосипеды, был объявлен национальный конкурс на лучшую конструкцию двухколесной машины, а затем проведен и первый международный конкурс. На него откликнулись конструкторы почти 30 стран мира. Несмотря на большое количество и разнообразие представленных работ, они показали некоторые общие тенденции «второго рождения» велосипеда.
 
Прежде всего это уменьшение диаметра колес и упрощение конструкции рамы: сведение ее к однобалочной схеме (рис. 1). И то и другое направлено на то, чтобы облегчить машину и иметь возможность складывать ее. Ведь в современных городских условиях складной и легкий велосипед удобнее перевозить в автотранспорте и метро, проще поднимать в узкой кабине лифта и хранить в квартире.
 
Наша промышленность уже освоила выпуск подобного велосипеда. Например, модель «Десна» (рис. 2) имеет колеса диаметром 20" и однотрубную раму с механизмом складывания. В сложенном виде его габариты — 820Х650Х300 мм; велосипед легко умещается в багажнике автомобиля или на антресолях квартиры. Быстродействующие рычажные зажимы позволяют мгновенно собрать его, без инструмента регулировать высоту седла и руля. Благодаря этому велосипед становится универсальным: им может пользоваться как подросток, так и взрослый.
 
Примененный в «Десне», как и в других отечественных моделях, принцип складывания — пополам, колесо на колесо — сегодня можно уже назвать классическим: он широко используется и в зарубежных конструкциях так называемых малоколесных велосипедов с диаметром шин 16". На международном конкурсе вторыми премиями были отмечены велосипеды с принципиально новым способом складывания — типа «ножницы» (рис. 3). Однако это скорее поощрение за оригинальность, чем признание способа лучшим: уменьшая длину складываемого велосипеда, неизбежно увеличивают его высоту. Да и длина машины заметно сокращается только благодаря сверхмаленьким, почти самокатным колесам.
 
Второе большое направление поиска в усовершенствовании двухколесного транспорта — привод. Скорее даже не второе, а первое, если судить по тому, что велосипед с рычажным приводом (рис. 6) шведскою конструктора получил первую премию упомянутого конкурса, а третьей была отмечена трехколесная спортивная велотележка — тренажер для гребцов, на котором также использован оригинальный привод, передающий усилие и от рук и от ног. И наконец, можно судить по нашей почте: больше всего читательских писем посвящено приводу.
 
Рис. 6. «Мостовая» схема рамы и рычаги вместо педалей.
 
Рис. 6. «Мостовая» схема рамы и рычаги вместо педалей.
 
Рис. 7. Рычажно-цепной привод.
 
Рис. 7. Рычажно-цепной привод.
 
Рис. 8. Велосипед шведского конструктора. Только ли комфорт?
 
Рис. 8. Велосипед шведского конструктора. Только ли комфорт?
 
Рис. 9. Велосамокат.
 
Рис. 9. Велосамокат.
 
Несколько слов о рычажном приводе. Впервые появившись в прошлом веке, идея эта возрождается потом почти у каждого поколения конструкторов велосипедов. И это понятно. Заманчиво заменить чем-то короткие шатуны вместе со звездочкой — ведь они требуют приложения немалых усилий на педали и к тому же имеют при вращении мертвую точку. А длинные горизонтальные рычаги, совершающие колебательное движение вверх-вниз, даже при малых усилиях смогли бы передавать тот же или даже больший момент. Вся загвоздка — в разработке несложной вспомогательной системы, которая связала бы рычаги со звездочкой задней втулки.
 
Настойчиво работает в этом направлении американский конструктор гоночных машин Тревор Гаррис. В его велосипедах (рис. 7) две короткие цепи, соединенные с рычагами, вращают расположенные по обе стороны задней втулки шестерни. Интересно, что одна из его последних машин имеет 20 скоростей.
 
Любопытна конструкция житомирского архитектора А. Зелинского, которая также предполагает «шагающие» движения велосипедиста: он стоит на двух шарнирных, площадках, «переминаясь» с ноги на ногу, и тем самым через систему передач вращает заднее колесо. Такой вариант дает возможность построить самый компактный из нескладывающихся велосипедов (рис. 9), хотя езда стоя отнюдь не способствует общей устойчивости велосипедиста из-за раскачивающих движений.
 
Одному из наших читателей, студенту из Уфы Фирдаусу Ибраеву, пришла идея инерционного дополнительного привода. Он предлагает в переднее колесо встраивать тяжелый диск, играющий роль маховика и запасающий энергию вращения на спусках, которую он сможет затем «отдавать» на ровном месте. Автор, правда, умалчивает, что делать с этим маховиком при подъеме в гору, хотя, например, для торможения он предусматривает «отключение» его на свободное вращение.
 
НА ПЕДАЛЯХ... РУКИ
 
Как бы неказисто ни выглядел велосипед с ручным приводом, такая конструкция упорно привлекает внимание многих любителей двухколесной техники. «Возможность использовать силу ног и рук одновременно во время дальней поездки или при подъеме в гору не требует, очевидно, особых пояснений о получаемых преимуществах», — пишет наш читатель В. Росляков, оснастивший обычный дорожный велосипед дополнительным, ручным приводом. При этом он подчеркивает, что такая модернизация позволит ездить на велосипеде и тем, кто не может пользоваться ножным приводом. Но главный выигрыш, конечно, в удваивании «тяговой силы» благодаря тому, что и переднее колесо становится ведущим.
 
Схема ручного привода каждым из обращающихся к нему решается по-разному. Однако интересна тенденция максимально использовать при этом узлы и детали от существующего ножного привода. В конструкции В. Рослякова найден наиболее простой, как нам кажется, вариант. Передний привод у него смонтирован на планке (рис. 10), которая закрепляется верхним концом на руле, а нижним — на основании вилки.
 
Рис. 10. Ручной привод
 
Рис. 10. Ручной привод:
 
1 — крепление планки, 2 — планка, 3 — звездочка с кареткой, 4 — цепь, 5 — втулка со звездочкой.
 
Сам привод представляет собой каретку с педалями от старого подросткового велосипеда, с ведущей звездочкой z = 32. В качестве переднего колеса используется заднее от такого же велосипеда, со звездочкой z = 13 (ножной привод имеет звездочки z = 45 и z = 18). Цепь применена стандартная.
 
Такое решение интересно прежде всего тем, что не требует никаких серьезных изменений или переделок в самом велосипеде: достаточно лишь поднять и несколько выгнуть руль, чтобы удобнее было работать руками, когда они находятся на педалях переднего привода.
 
Подкупает также доступность такого привода любым владельцам велосипедов, так как для его изготовления не нужно сложных токарных, слесарных или сварочных работ. Есть и еще одно немаловажное достоинство у этой конструкции: она сохраняет привычный контур двухколесной машины, хорошо вписывается в него благодаря своей компактности.
 
ИЗОБРЕТАЙТЕ ВЕЛОСИПЕД
 
Этого нельзя сказать о других решениях ручного привода (о некоторых из них мы расскажем в последующих публикациях). Как правило, они имеют двухступенчатую передачу и, будучи выполненными почему-то преим/щественно в виде вертикальной колонки, громоздятся над рулем и передним колесом, портя общий вид модернизированного велосипеда. Очевидно, такой привод имело бы смысл закрывать легким жестким кожухом.
 
Если дополнительный, ручной привод на велосипеде для многих пока проблематичен, то вот на веломобилях, подобных публикуемому здесь, он, наверно, был бы перспективен именно как дополнительный резерв «мощности».
 
Б. РЕВСКИЙ




Рекомендуем почитать
  • ПРЯМОУГОЛЬНАЯ ЗВЕЗДОЧКА
    ПРЯМОУГОЛЬНАЯ ЗВЕЗДОЧКАНе так давно была изобретена эллиптическая ведущая велосипедная звездочка, позволяющая повысить кпд велотрансмиссии, быстрее прокручивать «мертвые точки». Одно время они даже появились в продаже, но потом исчезли. Изготовить же такую звездочку самому весьма непросто и трудоемко из-за ее конфигурации и большого числа зубьев.

Комментарии 

 
+1 #1 Александр 05.05.2015 09:33
Велосипеды с дополнительным ручным приводом давно разработан и продаются на сайте объявлений АВИТА . Массовое производство могло начаться давно, если бы был спрос и реклама. Продающиеся модели сделаны на основе велосипедов СТЕЛС-310. Их прототипом является этот велосипед- https://fotki.yandex.ru/next/users/sash-mitrofanow/album/138970/view/427025
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.