Имя пользователя:

Пароль:

{ LOG_ME_IN_SHORT }

Форум о веломобилях и лигерадах

Изготовление велотехники своими руками



Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: веломобиль Е. Филимонова «Махороллер»
Номер сообщения:#1  Непрочитанное сообщениеДобавлено: Сб сен 14 2013 13:05 
Не в сети
Активно интересующийся
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Вс авг 12 2012 11:13
Сообщения: 1267
Откуда: Владивосток
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 165 раз.
Моя велотехника: Пока ничего не построил
Две публикации в ТМ

TM 1979-07
МАХОРОЛЛЕР
ЕВГЕНИЙ ФИЛИМОНОВ, художник-конструктор
Педальный автомобиль с тяжёлым маховиком. .. На первый взгляд противоречие — во всем мире делают экипажи, приводимые в движение мускульной силой человека, как можно легче. Вес многих спортивных велосипедов приближается к 6 кг. Маховик же, чтобы сыграть роль «инерцоида», должен быть массивным; тем не менее маховичный движитель, раскручиваемый педалями, вполне пригоден для обучения подростков вождению машины.

Начав проектировать педальный автомобиль с маховиком, я старался сконструировать наиболее простую и эффективную кинематическую схему движителя, найти оптимальную компоновку узлов и агрегатов в экипаже такого типа. Расчетные габариты основного агрегата и кузова следующие: ширина маховика для одноместного варианта 65—80 см или 90 — 120 см для двухместного. Длину экипажа, помимо диаметра маховика, определял также «рабочий ход» (разгибание ноги в коленном суставе при толкании педалей) — 65 — 70 см для взрослого и 40—55 см для подростка. Сиденье водителя для удобства работы расположено весьма низко, так что внешний вид всей машины в конечном итоге стал напоминать спортивные образцы.

Механическая часть махороллера призвана обеспечить преобразование мускульных усилий водителя во вращение маховика с достаточно высокими оборотами и уже затем от этого кинетического аккумулятора передать энергию к ведущим колесам.

Как известно, эффективность маховика, его момент инерции зависит не только от массы, но и от диаметра, то есть плоский и сравнительно легкий маховик может иметь такой же момент инерции, как и массивный небольшого диаметра. Исходя из этого я и выбрал плоский, сравнительно легкий маховик, большая часть массы которого сосредоточена во внешнем ободе.

В процессе работы над махороллером пришлось решить много конструкторских задач. Получилось довольно своеобразное транспортное средство, обладающее целым рядом специфических особенностей.

Они станут понятны, если проследить работу движителя и систем, передающих энергию (см. рисунки).

Возвратно-поступательное движение педалей 5, укрепленных на гибкой (или цепной) передаче 3 (с роликами 4), через два храповых шкива 6 передаётся на вал ведущего зубчатого диска 2, вращающего маховик 1 через ведомую шестерню 7. Передача устроена таким образом, что звездочки ее вращаются в противоположные стороны, за счет чего при любом направлении движения гибкой передачи один из храповых шкивов. 6 сообщает вращение ведущему диску в одну сторону. Размеры его, соотношение габаритов с ведомой шестерней и храповым шкивом рассчитаны так, что при нормальном темпе работы ног маховик раскручивается до 2—3 тыс. об/мин. И сцепление 8, и шлицевое соединение с конической шестерней, передающей вращение под прямым углом на редуктор 9, — агрегаты, совершенно необходимые в маховичном движителе. Сцепление, коробка передач улучшают его работу и позволяют использовать экипаж как тренажер.

Однако же маховик имеет не только достоинства, но и недостатки. Так, раскручивание его требует значительных усилий. Поэтому приводить в движение «инерцоид» предполагается вручную, с помощью заводной рукоятки, которая надевается на свободный верхний конец вала при выключенном сцеплении.

Махороллер в двухместном варианте оснащается маховиком большего диаметра, движителем удвоенной мощности. Зато в такой машине может ехать инструктор. Схема передачи для двухместного экипажа принципиально не отличается, добавляется лишь еще одна пара педалей для инструктора или второго водителя. Управление сцеплением и тормозами колес целесообразно вынести на руль, что применяется и в некоторых типах серийных автомобилей. Вообще, работа сцепления и коробки передач махороллера весьма точно соответствует аналогичным функциям автомобильных агрегатов. Поэтому, как мне кажется, использование моей конструкции в качестве тренажера будет очень удобно. Ведь и на махороллере можно научиться плавному включению сцепления, переключению скоростей, троганью с места, движению с частично выключенным сцеплением, маневрированию задним ходом...

Я полагаю, что инерционные экипажи на легком трубчатом каркасе с цветным пластиковым корпусом, позволяющие развивать довольно значительную скорость с несложной «автоподобной» техникой управления, будут незаменимы на детских автотрассах, в автогородках, в детских и юношеских автомобильных спортивных секциях.

TM 1986-04
МАХОРОЛЛЕР И ВЕЛОПРОВОД
Евгений ФИЛИМОНОВ, художник-конструктор, г. Харьков
Пока еще эти понятия непривычны для слуха. Поэтому, по-видимому, стоит их расшифровать.
Итак, велопровод (см. рис. на 4-й стр. обложки) — автономная система городского общественного транспорта, рассчитанная на движение только безмоторных машин типа велосипедов и веломобилей.
Махороллер — средство, приводимое в движение мускульной силой человека, оснащенное накопителем энергии — маховиком (см. мою статью «Махороллер» в «ТМ», № 7 за 1979 год). Его тоже можно использовать в системе велопровода.

Теперь подробнее об обоих. В картинах будущего транспорт занимает весьма импозантное место, начиная с появившихся уже кое-где «движущихся тротуаров» и кончая фотонными кораблями. Но пока еще ни в одном проекте не был задействован самый надежный и доступный источник энергии, всегда имеющийся в нашем распоряжении, — мускульная сила человека.

Урбанизация необратима, скажет скептик, из-за этого в городах все теснее от транспортных средств, все длиннее внутригородские маршруты, все гуще выхлопные газы, все больше требуется топлива, все распространеннее гиподинамия — малоподвижность горожан и связанные с ней немощи, все чаще возникают сугубо «транспортные» стрессовые ситуации...

И вот появляется искушение заполнить пробел в этой мрачной картине, «нарисованной» фантастами и футурологами, и одновременно, стреляя по вышеперечисленным урбанистическим монстрам, поймать еще пару весьма полезных зайцев. Словом, перевести часть активного городского населения на систему велопровода.

Конструктивно велопровод — это надземный закрытый остекленный путепровод для движения велосипедистов в двух (или в одном) направлениях. Такая конструкция позволяет, во-первых, обособиться от других видов транспорта, во-вторых, обеспечить горизонтальность пути или же его минимальные уклоны, в-третьих, изолировать участников движения от неблагоприятных погодных условий — дождя, гололеда, снегопада — и таким образом обеспечить круглогодичную эксплуатацию.

Разветвленные нити велопровода связывают жилую застройку с районами приложения труда и с зонами отдыха. Очевидно, что структура этой системы, как экологически безвредная и бесшумная, может существовать в любой городской'среде и даже «пронизывать» общественные и жилые здания.

Велопровод, как уже говорилось, в силу своей конструкции достаточно независим от рельефа местности. Если же необходим переход на другой уровень, можно использовать так называемую «лестницу для велосипедистов». Иными словами, короткий, сравнительно крутой участок подъема после длинного горизонтального пути.

Наземные станции велопровода могут быть оборудованы системой автоматического пропуска, как, скажем, в метро. Очевидно, что теперешняя средняя скорость городского транспорта — 15— 25 км/ч — вполне может быть достигнута в предлагаемой системе даже на велосипедах, не говоря уже о скоростных средствах. Нет сомнения, что поездка по велопроводу, помимо полезной двигательной нагрузки на организм, обеспечит человеку также и комплекс совершенно специфических зрительных впечатлений, чего он напрочь лишен в том же метро.

К слову, строительство такой системы, очевидно, несравненно дешевле сооружения подземной дороги. А эксплуатация велопровода практически не требует затрат и оборудования. Пропускная же способность его (за счет непрерывности движения) может быть на уровне метро.

В предыдущей моей статье, опубликованной в «ТМ», махороллер не был раскрыт достаточно, чтобы стали ясны его конструктивные особенности Тем не менее интерес он вызвал немалый — редакция получила поток писем от читателей. Пользуясь случаем, рад привести более детальную информацию.

Работая над проектом махороллера и определяя его дизайн, я все больше проникался его спецификой. Она же коренилась в наличии маховика, в иной (в отличие от большинства веломобилей) кинематике педального привода, в общей, максимально упрощенной, компоновочной схеме. Предлагаемый рисунок, на мой взгляд, довольно нагляден. Он даёт представление об одной из конструкций махороллера и позволяет увидеть его механическую начинку. В данном случае мы рассматриваем одноместную машину с достаточно эффективным маховиком диаметром до 800 мм.

Махороллер выполнен по схеме трицикла с несущим корпусом из легкого жесткого материала (дюраль, стеклопластик), покрывающим все вращающиеся детали.
Кроме того, он улучшает обтекаемость конструкции.

Особенность махороллера — его силовая передача, педальный привод. Он представляет собой бесконечный стальной обрезиненный тросик, натянутый на двух храповых шкивах, которые помещены на валу зубчатого диска (показан черным), над и под ним через систему направляющих блоков.
Очевидно, что такая натяжка обеспечивает вращение храповых шкивов в противоположные стороны. Следовательно, при любом направлении движения тросика один из шкивов будет передавать на вал .вращающий момент. Благодаря такой особенности передачи педали, крепящиеся непосредственно к тросику, можно как толкать ногой, так и тянуть — любое движение пойдёт на увеличение крутящего момента.

Зубчатый диск передает вращение маховику (показан светлым) через храповую шестерню, закреплённую на оси последнего, а крутящий момент собственно маховика передаётся через пару конических шестерен постоянного зацепления на коробку передач (или вариатор), оснащенную сцеплением.
Здесь крутящий момент преобразуется до нужного числа оборотов и сообщается оси задних ведущих колес.

Спрашивается, для чего «на борту» велосипеда (махороллер в принципе велосипед) иметь лишние 15—20 кг в виде маховика?
Нельзя ли обойтись без него, оставив все прочие агрегаты привода? Думаю, что это возможно, однако тогда машина сразу лишится своего основного плюса — аккумулятора кинетической энергии, который поможет одолевать упомянутую «лестницу для велосипедистов» практически без потери в скорости. Кроме того, маховик позволяет накапливать энергию при движении под уклон.

Эффективность маховика зависит от его массы, радиуса и, конечно же, от числа оборотов.
По моим расчетам, при постоянной скорости на горизонтальном участке маховик будет вращаться со скоростью 3000—3600 об/мин.
Показатели вполне солидные.

Конечно, прямо передавать столь высокие обороты на ведущие колеса нельзя. Общее передаточное число от маховика на заднюю ось при диаметре колес 550—600 мм должно составлять 10—12. При этом махороллер будет развивать скорость порядка 35 км/ч.

Все элементы машины, исключая маховик, необходимо максимально облегчить. К примеру, шестерни коробки передач можно выполнять из капрона со стальным зубчатым венцом. Прозрачный колпак целесообразно изготовить из тонкого оргстекла, сохраняющего жесткость за счет собственной формы, и т. П. Частично из этих соображений махороллер не имеет обычной рулевой колонки. Вместо руля рычаги, связанные опять же тросиком, навитым непосредственно на ось вилки переднего колеса.
На рукоятках рычагов управления рычажки тормозов задних колес аналогичны велосипедным. Своеобразен привод сцепления (на схеме не показан). В качестве педали в нём служит спинка сиденья, шарнирно крепящаяся к основанию. Велосипедист, нажимая на спинку, включает сцепление. В этом ему помогают особые упоры для плеч.

При большом передаточном числе самого педального привода раскрутить маховик, вывести его из состояния покоя не особенно легко. Скорее всего придётся делать это с помощью чего-либо вроде заводной ручки — непосредственно или через коробку передач.
По достижении 300—500 об/мин можно уже подключать педальный привод. После этого пора начинать движение. Тот же скептик скажет: «На это уйдёт 2—3 минуты».
Вспомним, однако, сколько времени возится автомобилист перед выездом и как долго он прогревает мотор...

Махороллер должен быть оснащен электрооборудованием: миниатюрным генератором, передними фарами, стоп-сигналом и указателями поворотов. Пока такая машина существует только в проекте. Но, возможно, кто-либо из энтузиастов попытается его воплотить в жизнь.

Схема компоновки основных узлов и агрегатов махороллера.

P.S. Видимо кому то название веломобиля запало в душу поскольку спустя несколько лет был запатентован самокат с инерционным приводом с подобным названием Махороллер. Патент РФ 2003568


У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Перейти:  
. Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Русская поддержка phpBB
[ Time : 0.044s | 22 Queries | GZIP : On ]