ЭЛЛИПС ДЛЯ ДВУХ КОЛЕС

В силу инерции мышления, наиболее часто проявляющегося, когда речь идет о всем известных и привычных вещах, ни у кого не вызывает особого сомнения, что ведущая звездочка у велосипеда, составляющая единое целое с шатунами и педалями, не может не быть круглой, то есть ее зубья должны быть расположены по правильной окружности. Однако, если задуматься над этим и начать анализировать работу названного узла, можно отметить, что окружность-то как раз и не очень согласуется с анатомическим строением и движением ноги. Постоянный радиус круглой звездочки не увязывается с чередованием неизбежного максимума и минимума усилий педалирующей конечности, с наличием у педалей верхней и нижней мертвых точек.

Подобный подход и привел изобретателя Марка Хаттена к идее найти такую геометрическую форму звездочки, чтобы ее радиус также изменялся в соответствии с чередованием усилий, приходящихся на педаль. Взаимно увязать и как бы выровнять эти колебания он решил с помощью эллипсной звездочки: педали можно расположить так, что максимум усилия ноги будет приходиться на малую полуось эллипса, а минимум — на большую. Такая звездочка была запатентована, изготовлена и прошла успешные испытания.

Рис. 1. Диаграмма изменения крутящего момента: внизу — для обычной, вверху — для эллипсной звездочки.

Энтузиасты совершенствования велосипеда в Болгарии провели детальное изучение этой технической идеи и экспериментально проверили, что дает эллипсная звездочка. Результаты наглядно зафиксированы в виде приводимой диаграммы (рис. 1).

Нижняя кривая показывает, как изменяется крутящий момент (в условных единицах) за один оборот ведущей звездочки круглой формы, верхняя кривая раскрывает работу эллиптической звездочки. Налицо явное выравнивание во втором случае воспринимаемых педалью усилий.

Детальное исследование системы «нога — педальный механизм» позволило определить оптимальные размеры эллипса, расположение педалей по отношению к его полуосям и разработать методику изготовления эллиптической звездочки. Приводимый чертеж показывает, как правильно вписать эллипс в штатную ведущую звездочку с тем, чтобы использовать в случае необходимости обе, прикрепив новую к уже существующей.

Перенесите, соответственно увеличив, чертеж (рис. 2) на стальной лист толщиной 2—3 мм. Затем аккуратно разделите будущую кромку на 48 отрезков длиной 12,7 мм — по числу зубьев штатной звездочки. Просверлите 48 отверстий Ø 8 мм. Затем зубилом срубите перегородки между ними. Обработайте зубья, закруглив их вершины и убрав заусенцы. Осталось просверлить центральное отверстие, диаметр которого будет зависеть от способа установки звездочки. Если предполагается крепить ее непосредственно на штатную, на болтах с проставочными втулками, центральное отверстие должно быть чуть больше наружного диаметра каретки. Можно также спрессовать с шатуна имеющуюся звездочку и вместо нее посадить новую. И в том и в другом случае взаимное расположение шатунов и новой звездочки должно соответствовать схеме, изображенной на рисунке 3.