Газ 

Устройство, изменяющее длину рычагов для изменения крутящего момента. Необычный крутой байк своими руками Шатуны для велосипеда с эллиптическими звездами

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 !

Отредактировано: 19.04.2019

Возникла ситуация, что необходимо открутить педали с велосипеда, но как это правильно сделать Вы не знаете. Давайте рассмотрим, как выполнить эту операцию быстро и просто.

Когда может потребоваться снять велосипедные педали

  • Для проведения технического обслуживания. Например, появился хруст или скрип и нужно их почистить и смазать.
  • При замене старых педалей на новые, или замене шатунов.
  • При упаковке велосипеда в чехол или для уменьшения занимаемого места при перевозке в транспорте.
  • При подготовке велосипеда для . Опять же для минимизации занимаемого велосипедом пространства
  • Как . Способ очень эффективный - ну куда поедешь на таком велосипеде. Здесь хитрость в том, что они должны сниматься легко и просто. Инструмент для этого и небольшой пакет, в который будут сложены снятые педали, всегда должен быть с собой в . Вы же не будите носить их всё время в руках.

Особенность педалей в том, что они имеют симметричные резьбы.

На каждой из них обязательно должна стоять метка: какая левая, а какая правая. Обычно это английские буквы L - Left (левая) и R -Right (правая) соответственно для левой и правой педали.

Левая педаль всегда изготавливается с левой резьбой. Это значит, что она закручивается против часовой стрелки, а откручивается по часовой стрелке.

На правой - обычная правая резьба. Закручивается по часовой стрелке, а откручивается против часовой стрелки.

Сделано это для того, чтобы при кручении педалей во время движения велосипеда они не откручивались.

Проще запомнить правило: педали откручиваются против хода движения велосипеда - крутить к заднему колесу, а закручиваются по ходу движения - крутить к переднему колесу .

Каким инструментом снимают педали

  • Рожковый ключ на 15 мм
  • Различные , на которых есть ключ на 15 мм.
  • Разводной ключ.
  • Некоторые модели снимаются и ставятся шестигранными ключами на 6/8/10 мм
  • Существуют специальные ключи для педалей, совмещающие рожковый ключ на 15 и шестигранные ключи в одном инструменте.

При использовании разводного ключа обязательно обратите внимание на его толщину. Дело в том, что расстояние между креплением педали и шатуном не большое, и не каждый разводной ключ туда пролезет. Некоторые типы таких ключей выпускают с тонкими губками, которые можно использовать. Рожковые или специальные педальные ключи отлично подходят для такой операции.

Как снять педали

  1. Лучше всего это делать когда велосипед стоит на колесах. Почему? Дело в том, что иногда требуется приложить довольно большое усилие, чтобы открутить ее и приходится использовать массу всего тела. Это проще сделать при стоящем на колесах велосипеде, чем когда он висит на стойке.
  2. Снимаем правую педаль . Для этого лучше всего поставить правый шатун в положение на 3 часа: шатун горизонтально земле и повернут к переднему колесу. С учетом того, что на правой педали обычная резьба, откручиваем ее как обычную резьбу - против часовой стрелки .
  3. Затем снимаем левую педаль . Ставим левый шатун в положение на 9 часов. Он опять же горизонтально земле и повернут к переднему колесу. Помним, что на левой педали левая резьба и, откручиваем ее по часовой стрелке .

Если резьба на оси «прикипела» к шатуну и не снимается

  • Можно нанести на место соединения WD-40 на 10-15 минут и снова попробовать ее открутить.
  • Если WD-40 нет, можно использовать другие средства (аналоги WD-40) или, например, керосин (ждать при этом нужно уже 2-3 часа).
  • Если и после этого сложно открутить - попробуйте увеличить длину рычага. Просто возьмите более длинный ключ или наденьте на него металлическую трубу для увеличения плеча (закон Архимеда еще никто не отменял).
  • Некоторые веломастера предлагают еще один способ. На место соединения оси и шатуна постепенно выливают воду из вскипевшего чайника, заставляя металл немного разогреться и из-за этого снизить плотность посадки. Лично я такой вариантом не пробовал и мне кажется, что температура кипятка в 90-100 градусов не очень сильно нагреют шатун, хотя вымоется он точно.

    Логичнее попробовать разогреть это место строительным феном или мощным паяльником. При работе с феном нагревайте именно место соединения оси и шатуна и следите за температурой корпуса педали, особенно если она пластиковая.

    Разогревать это место открытым огнем точно не стоит.

  • Честно говоря, можно попробовать еще и несколько раз ударить по ключу молотком, чтобы хотя бы сдвинуть резьбу с «мертвой точки». По самой педали и, тем более, по шатуну наносить удары бесполезно - только погнете их.

Как поставить педаль на велосипед.


Еще один маленький совет.

Как проверить педаль

Желательно перед каждой поездкой проверять состояние педалей, их затяжку, отсутствие люфта и состояние корпуса. Можно просто ногой встать не нее, а затем, крутанув, посмотреть и послушать, как она крутится на оси. Если нет визуального биения и лишних звуков - все нормально, можно ехать.

Помните, если во время движения педаль выкрутится, сломается или потеряется, вряд ли Вы уже сможете куда-то ехать, да и риск получить при этом травму достаточно велик.

Видео о замене педалей велосипеде.

Основные принципы управления велосипедом. Эффективное кручение педалей, правильная посадка и распределения массы при подъёме и на спусках, особенности переключения передач и главное правило при торможении.

Эффективность

Каждый знает, как крутить педали велосипеда, но не каждый знает, как эффективно использовать технику педалирования, известную как« спиннинг»(англ.« spinning»).

Под спиннингом подразумевается педалирование с большим количеством оборотов в минуту — то есть с высоким каденсом и низким сопротивлением. При правильной технике спиннинга возрастёт средняя скорость и уменьшится нагрузка, то есть увеличится общий КПД.

При выполнении спиннинга, нужно поддерживать частоту вращения педалей 60−90 об/мин. При этом стараться не нажимать на педали строго вниз, а сконцентрироваться на том, чтобы при педалировании ноги описывали круги вокруг центра каретки, обеспечивая более равномерное усилие по всему кругу вращения.

Поначалу это будет требовать определённого настроя, но впоследствии войдёт в привычку.

Для того, чтобы быстрее привыкнуть к спиннингу, можно попробовать потренироваться, крутя педали одной ногой. Для этого потребуется пристегнуть одну ступню к педали. На каждом обороте педали усилие должно распределяется равномерно по всей длине кругового движения.

Подъём

Есть два основных положения для подъема: сидя - лучше подходит для длинных расстояний и ровного ландшафта; и стоя — положение, которое является идеальным для того, чтобы взобраться на крутую горку. Положение зависит от длины, ландшафта и крутизны подъёма.

Всегда стоит переключитться на необходимую передачу заблаговременно. Переключение во время подъёма всегда вызывает огромные нагрузки в различных узлах и механизмах велосипеда.

Однако, если переключение всё же необходимо, стоит помнить, что переключать нужно только на одну звезду за один раз, и при отсутствии давления на педали.

Если взбираться на холм в положении сидя, нужно сдвинуться на седле немного вперёд. Это установит центр тяжести над кареткой и позволит педалировать более эффективно. Голову нужно держать низко, ближе к рулю , чтобы препятствовать отрыву переднего колеса от земли. Если переднее колесо всё-таки поднимается или подпрыгивает - это сигнал, чтобы скорректировать посадку так, чтобы обеспечить достаточное давление по переднее колесо. С каждым оборотом педалей руль нужно тянуть назад, чтобы обеспечить достаточный контакт заднего колеса с дорогой, предотвращая вероятность проскальзывания.

В течение всего подъёма тело должно быть расслабленным, линия плеч должна проходить перпендикулярно к направлению движения.

Когда мускулы напряжены, большая часть энергии тратится впустую. Чтобы сэкономить силы, нужно выбрать правильную передачу, снизив нагрузку на коленные суставы.

Для обеспечения лучшей тяги и эффективности, нужно как можно дольше оставаться в сидячем положении.

Когда педалировать сидя уже невозможно, можно встать на педали. При этом следует оставаться как можно ниже и не забывать балансировать, обеспечивая достаточное давление на колёса — чтобы заднее колесо не буксовало и чтобы не потерять контроль над передним.

При изменении положения от сидячего к стоячему, нужно убедиться, что выставлена более высокая передача , позволяющая прикладывать больше силы за счёт веса. В противном случае, езда в положении стоя на низкой передаче приведет лишь к потере сил впустую.

На особенно крутых подъёмах многие велосипедисты используют технику тяги(англ.« pulling»), чтобы вложить большее усилие в каждый оборот педалей. Для этого используется сила рук: при каждом нажатии на педаль вес тела перемещается вниз к рулю, обеспечивая при этом дополнительное усилие.

Всегда следует помнить про сохренение энергии — на подъёме не нужно напрягать лицо, мышцы шеи и верхней части тела.

Стоит сконцентрироваться на дыхании: оно должно быть ритмичным, глубоким и устойчивым.

Это будет препятствовать появлению одышки.

Затяжной подъём

Начинать затяжные подъемы нужно медленно, успокаиваясь в начале подъёма, чтобы сэкономить энергию для верхнего участка. Всегда нужно поддерживать равномерный крутящий момент, чтобы можно было резко стартовать в конце.

Не нужно думать о подъёме. Стоит расслабиться и сосредоточить своё внимание на чём-то другом, но при этом не забывать о контроле за велосипедом.

Можно попробовать чередовать положение: начать сидя и по мере подъёма аккуратно переключиться на более высокие передачи и перейти в положение стоя. В каждом положении используются разные группы мышц. Таким образом, чередование между этими двумя вариантами, даёт мускулам отдых.

Спуск

При спуске следует сместиться назад и сидеть ниже, чем обычно(например, отрегулировав положение седла). При очень крутых спусках нужно сместиться назад так, чтоб таз оказался над задним колесом позади седла. Если отодвинуться слишком сильно, есть опасность потерять контроль над передним колесом. Нужно крепко держаться за руль, но при этом не забывать, что руки должны работать как амортизаторы.

Чем ниже посадка, тем ниже центр тяжести и тем проще управлять велосипедом на спуске.

Переключение

Левый рычаг управляет передним переключателем скоростей , который перемещает цепь по ведущим звёздам на шатунах . Их может быть 3 или 2. Малая шестерёнка — для первой скорости, служит для подъёмов. Средняя шестерёнка — для средней скорости и интенсивного педалирования, используется на равнинах. Большая шестерёнка — служит для высокоскоростной езды по асфальту или скоростного спуска. Это передача самая трудная с точки зрения прилагаемого усилия. Задний переключатель управляет переключением ведомых шестерёнок на заднем колесе, где находится 7,8, или 9 звёздочек. Большие шестерёнки легче в кручении педалей, но более медленные. Для увеличения скорости нужно переключиться на маленькие шестерёнки.

Торможение

Главное — запомнить, какая тормозная ручка отвечает за передний тормоз. Обычно это левая ручка. Важно также помнить, что когда обода мокрые, тормозной путь намного больше(в случае использования ободных тормозных систем). В любом случае, даже при использовании менее прихотливых к погодным условиям дисковых тормозов , в сырую погоду лучше начать торможение заблаговременно.

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