Разработки

МАШУЩИЙ РУЛЬ

23.02.2014
МАШУЩИЙ РУЛЬВпервые испытания этого велосипеда проходили ночью. Причем зимней. И если первое можно объяснить необычностью конструкции, то второе — просто нетерпением автора разработки: зачем ждать весны, когда снежный тракт ничуть не хуже асфальта, а проверить идею и свою правоту хочется немедленно. Поэтому вряд ли кто из жителей села Дьяконова, что в Тульской области, видел, как морозной январской ночью их односельчанин Иван Александрович Забашта выкатил и «оседлал» велосипед. Да если бы и увидел — ничего необычного не заметил бы. За исключением одного — странного поведения велосипедиста. И действительно: словно испытывая или демонстрируя недюжинную силу, он то «сгибал» руль вниз, то разгибал его рога, поднимая их вверх. Однако испытывалась не сила, а новый ручной привод оригинальной конструкции, в котором И. А. Забашта попытался избежать многих недостатков других известных схем передачи на переднее колесо. О том, насколько удалось это, расскажет сам автор.
Все началось с публикаций «М-К», посвященных дополнительному ручному приводу у велосипеда — на переднее колесо. Замысел сам по себе очень заманчивый: получить выигрыш в силе на трудных участках пути, при подъеме в гору; устранить пассивность рук при езде.
 
Однако, когда решил сделать что-то подобное для своего велосипеда, не смог отдать предпочтение какой-либо из схем: каждая имела серьезные недостатки. Взять, к примеру, варианты, в основе которых лежит ручной привод Дутова — с крутящимися шатунами. В сущности, это механическое перенесение на переднее колесо обыкновенной цепной передачи для заднего колеса: те же звездочки, педали, цепь. Только трансмиссия смонтирована не горизонтально, а вертикально, вдоль рулевой колонки и вилки. Те, кто пользуется этой схемой, знают ее слабые стороны. И прежде всего: крутить руками шатуны и одновременно управлять велосипедом даже на малейших поворотах очень сложно. Кроме того, максимальное усилие с рук снимается лишь при движении их вперед от себя, да и то если седло оборудовано спинкой — для упора; действия рук и ног не взаимосвязаны, нет условий для полного слияния прикладываемых сил. Не участках, где ручной привод не нужен, он по сравнению с рулем неудобен для управления. Не выручает и сочетание руля и шатунного привода.
 
Как-то в журнале появилось описание качающегося руля-привода Егорова. Я решился на повторение. Но испытания помазали, что велосипед с таким приводом довольно неустойчив, не говоря уже о сложности самой конструкции. Однако именно эта схема и натолкнула меня на мысль, как избежать перечисленных недостатков.
 
Рис. 1. Схема ручного привода
 
Рис. 1. Схема ручного привода:
 
1 — заднее колесо в качестве переднего, 2 — блок с ленточной пружиной, 3 — промежуточный шкивок, 4 — тросик привода, 5 — упор, 6, 10 — рычаги руля, 7 — полушестерни, 8 — гребенка, 9 — стремя, 11 — зеркало, 12 — пружина-аккумулятор энергии.
 
Рис. 2. Шарнирный узел рычагов руля (позиции рис. 1).
 
Рис. 2. Шарнирный узел рычагов руля (позиции рис. 1).
 
Рис. 3.  Схема гребенки и стремени.
 
Рис. 3. Схема гребенки и стремени.
 
Рис. 4.  Заделка тросика на блоке.
 
Рис. 4.  Заделка тросика на блоке.
 
Главная идея свелась к следующему: нужно, чтобы рычаги привода совершали не качающееся, а «машущее» движение, то есть опускались бы или поднимались одновременно, а зафиксированные в горизонтальном положении — служили би всем нам привычным удобным рулем.
 
Уже первый вариант нашел одобрение и поддержку в редакции. Воодушевленный этим, я в течение года совершенствовал и дорабатывал конструкцию и наконец решился вынести ее на суд читателей: кажется, в ней есть то, что можно брать за основу и развивать дальше.
 
Как же устроен машущий привод?
 
Его рычагами служат рога обычного руля, отрезанные от рулевой колонки и доработанные в соответствии с новыми функциями. К ним приварены шарнирные втулки и полушестерни взаимного зацепления, обеспечивающие одновременность «взмахов» половин руля, становящихся отныне и рычагами привода на переднее колесо. Передача осуществляется не цепью, а тросиком — через промежуточный шкив на основной блок переднего колеса, совершающего возвратно-вращательное движение. В качестве переднего колеса использовано заднее, у которого вместо звездочки установлен блок под тросик.
 
При «взмахе» руля вверх идет холостой ход привода: освобожденный от натяжения тросик под действием ленточной пружины наматывается на блок колеса. Обратному «взмаху» руля — вниз, помимо прилагаемых усилий рук, помогает сцепленная с одним из рычагов спиральная пружина. Вытягиваясь вверх, тросик заставляет вращаться блок, а через него и само переднее колесо. Ритм качаний руля выбирается произвольно, в зависимости от собственных возможностей велосипедиста и условий дороги. На трудных участках и подъемах удается удваивать прилагаемые для движения усилия — за счет одновременности давления ноги на педаль и выжимания руками рычагов в нижнее положение. Кроме того, точка крепления тросика к рычагу может изменяться на ходу. Выполняется это так. На приваренном к концу рычага гребешке имеется специальное стремя — место крепления тросика. Передвигая стремя в момент холостого хода, мы изменяем плечо, а значит, и прилагаемое усилие.
 
Рис. 5. Доработка сепаратора втулки
 
Рис. 5. Доработка сепаратора втулки:
 
1 — сепаратор, 2 — припаянный крючок (под пружинку).
 
Рис. 6. Доработка конуса втулки
 
Рис. 6. Доработка конуса втулки:
 
1 — конус, 2 — припаянная втулка с отверстием (под пружинку).
 
Рис. 7. Диаграмма движений гребенки с тросиком
 
Рис. 7. Диаграмма движений гребенки с тросиком:
 
А — положение для наибольшего передаточного отношения, Б—для наименьшего (А1, Б1 — для нижнего положения рычага руля).
 
Для изготовления привода были использованы в основном готовые детали: разного рода вело-, авто- и мотозапчасти. Так, шарнирная часть рычагов собрана из элементов рулевой колонки и передней вилки старого велосипеда — это втулки, подшипники, их корпуса. К втулкам приварены соответственно доработанные шестерни из запчастей к мотоциклу: в них расточен Внутренний диаметр (под втулки) и сделан вырез для фиксации сваркой концов половин руля.
 
Как уже отмечалось, вместо переднего колеса установлено заднее, сепаратор в его втулке сделан подпружиненным. Для этого он проточен и к нему припаян крючок, а к конусу — втулка с отверстиями; крючок и отверстия служат для крепления концов пружины сепаратора. Вместо звездочки к втулке крепится блок под тросик — доработанный штампованный шкив от автомобиля. Его Ø 90 мм, наружный — 120 мм. Через отверстие в щеке блока пропущен тросик, концы которого затем сплетены и прикреплены к стремени. Для вращения блока против хода колеса и наматывания троса при холостом ходе рычагов руля служит ленточная пружина, взятая от мотоциклетного кикстартера. Еще одна пружина в этом приводе — спиральная — крепится но второму рычагу руля. В горизонтальной плоскости обе половины руля фиксируются благодаря специальному упору, который подпружинен и автоматически убирается при движении рычагов вверх.
 
Внешний вид ручного привода.
 
Внешний вид ручного привода.
 
Приводимая здесь диаграмма положений тросика при перемещении стремени по гребенке позволяет рассчитывать передаточное отношение и желаемый диаметр блока. Мной был взят готовый блок с рабочей окружностью (длина витка троса ка нем), равной 280 мм. Таково же расстояние А—А1 диаграмме, то есть передаточное число равно 1,0. Это значит, что при нахождении стремени в первом положении при движении рычага с гребенкой вверх блок (а с ним и колесо) совершит один полный оборот. Противоположное, крайнее положение стремени изменяет отношение: отрезок Б—Б1 равен 170 мм, соответственно передаточное число будет: 170 : 280 = 0,6.
 
В заключение два справочных размера: диаметр переднего колеса 720 мм; расстояние от его оси до центров вращения рычагов руля составляет 820 мм.
 
Буду рад, если мой привод кому-то сослужит добрую службу, и еще больше: если кто-то разовьет идею дальше, усовершенствует конструкцию по-своему. Хотелось бы, чтобы эта тема получила продолжение и на страницах «М-К», который так помог мне.
 
И. ЗАБАШТА




Рекомендуем почитать
  • ПРИЦЕП-«КАЧАЛКА»

    ПРИЦЕП-«КАЧАЛКА»

    Занимаясь долгое время созданием и эксплуатацией веломобилей (был неоднократным призером всесоюзного велофестивапя в Шяуляе), я убедился в их недостаточной практичности. Большие габариты веломобиля исключают возможность его хранения в квартире. Известные складывающиеся конструкции сложны в изготовлении и все же довольно громоздки. Используемые на них колеса, как правило, велосипедные, не рассчитаны на боковые нагрузки, испытываемые веломобилями на виражах.

     

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.