52 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Инерционный велосипед

Юный техник 1999-10, страница 61

сеть переменного «ока в качестве балластных, заменяющих резисторы, но тогда они не за^жаются, а пеоеээряжаюгся 100 раз в секунду, а запасенная конденсатором энергия используотся во внешней цепи

Но если в рукоятку сковороды спрягать ионисгор — конденсатор с двойным электрическим слоем, — а в днише разместить нагревательный элемент, то такое «чудо* может стать реальностью

Дело в том, что удельный заряд иочисторов в десятки тысяч раз пре восходит заряд обычных конденсэ-тоээв, и они все шире применяются в качестве накопителей энергии в самых разнообразных устройствах, даже играют роль сгартерных аккумуляторов в автомобилях. Так что с куском мяса или котлетами справятся запросто.

ВЕЛОСИПЕД С МАХОВИКОМ

«Я любитель быстрой езды на велосипеде, но ставить мотор на свой байк не хочу — и внешний вид пор-тит и шумит сильно, — пишет наш постоянный читатель Егор Масальский иэ Орска. — Вот я и придумал выход: что, если поставить на велосипед маховик? Махови^ный двигатель бесшумный, его легко спрятать под красивым кожухом. Маховик можно раскручивать дома, перед вь i-еадом на проулку, а в поездке подзаряжать его при спуске с горки*.

Идея маховичного (инерционного) двигателя известна В Англии был даже построен опытный образец тролле!i6yca, маховик которого раскручивался на остановках от уличной электросети. Е прошлом

У инерционных приводов много привлекательных свойств — большой запас энергии, бесшумчосто работы, чистота, но есгь и недостатки Главный — сдерживающий широкое их применение в технике — это сложный привод от маховика к раздаточному валу. Ведь маховиг вращается с постоянной огромной скоростью, и жесткое сцепление, нагример шестеренчатое, не пойдет, а фрикционы часто ropw и неэкономичны, переводят много энергии в тепло. Кстати, велосипедный маховик легко подключать к колесу Достаточно между колесом и маховиком ввести передвточный ролик, как показано на рисунке. Механизм этот тоже далек от совершенства, но про« — и вполне функционален, в отличие от предлагаемого Егором хра повика и звездочек.

Это могло бы сделать идею Егора осуществимой. Но, увы, не только в механике дело. Оценивая идею Егора Масальского как любопытную, эксперты ПБ вспомнили о так называемом гироскопическом эффекте Любое вращающееся тело, и маховик не исключение, стрраетоя сохранить свое положение в пространстве И если для массивного автобу

Гайд по выбору велостанка

Многие спортсмены в зимний период интересуются – как велосипедисты готовятся к летнему гоночному сезону? Ответ прост: помимо общей физической подготовки в спортзале и разной активности (бег, лыжи) велосипедисты «проводят зиму» на велостанке. Когда речь заходит про обычное катание, то ездить на велосипеде можно круглогодично, но с соблюдением правил подготовки велосипеда и подбора экипировки. Если же рассматривать зиму как специальную подготовку по тренировочному плану, то зимние условия не всегда подходят для качественных тренировок.

Одно из недорогих решений в данном случае – покупка велостанка, в который можно смонтировать велосипед и начать тренировки. Его главная функция состоит в создании сопротивления заднему колесу, имитируя реальную поездку на улице. В этой статье мы расскажем про виды станков, их плюсы и минусы, а также аксессуары, которые вам понадобятся для комфортных тренировок.

Прежде всего следует выделить 4 основные группы, на которые разделяются велостанки: роллерные, магнитные, гидравлические и smart.

Роллерные станки

В простонародье известный как «роллер» такой станок является самым простым по своей конструкции и именно с него началось развитие современных велосипедных станков. Три барабана внутри железной рамы вращаются одновременно с тем, как вы начинаете крутить педали. Посредством ременной передачи вращение передается на барабан переднего колеса, за счет чего оно вращается с той же скоростью, что и заднее. Главной особенностью такого велостанка является необходимость держать баланс во время педалирования, так как велосипед перемещается вдоль барабанов и жёстко не закреплён. Новичкам потребуется некоторое время для овладения техникой езды на «роллере».

Читать еще:  Какое давление в колесах велосипеда

Простые модели роллерных тренажёров не имеют специальных регулировок жесткости, так что они не всегда могут подойти для силовой или интервальной тренировки. Такие тренажёры отлично подходят для разминки или длительной объемной тренировки. На продвинутых моделях устанавливаются специальные регулировки сопротивления вращению, благодаря чему можно проводить различные тренировки.

Магнитные станки

Велостанок с магнитным сопротивлением – отличный вариант для тех, кто хочет сохранять себя в форме в зимние месяцы и только начинает свой путь в велоспорте. В его основе лежит небольшой металлический маховик, вокруг которого расположен ряд магнитов, создающие сопротивление при вращении. Посредством ручной регулировки можно задавать нужное сопротивление под конкретные цели, будь то имитация подъема или равнинные прогоны.

За счёт простой конструкции, такие велостанки считаются крайне надёжными и долговечными. К минусам можно отнести возрастающий шум при увеличении скорости вращения маховика, а также предельный уровень сопротивления (чем сопротивление выше – тем велостанок дороже).

Гидравлические станки

Жидкостные или гидравлические станки по своему строению похожи на магнитные, однако, вместо маховика и магнитов внутри механизма находится крыльчатка и ряд неподвижных лопастей. Жидкость, находящаяся внутри, разгоняется вращающейся крыльчаткой, а стационарные лопасти создают обратное сопротивление. Чем быстрее крутится колесо велосипеда и чем быстрее скорость вращения крыльчатки, тем сильнее сопротивление. Тем самым такая конструкция имитирует реальную езду на улице, когда с ростом скорости становится тяжелее педалировать.

Среди недостатков таких станков можно выделить их высокую стоимость и возможность перегрева жидкости при интенсивном использовании.

Smart станок

Последнее поколение велостанков с приставкой Smart набирают большую популярность среди велолюбителей. Ключевая особенность такого станка – электронный блок управления настройками сопротивления и коммуникации с девайсами (телефон, планшет, ПК). С таким станком вы можете запросто запустить себе тренировочную программу, которая самостоятельно меняет сопротивление. Кроме того, можно воспользоваться онлайн сервисами типа Zwift, который представляет из себя многопользовательскую тренировочную платформу.

Помимо этого, такой станок может считывать вашу мощность во время педалирования. Некоторые считают, что показатели мощности велостанка имеют погрешность и не совсем точные, однако, этого достаточно для выстраивания тренировочного процесса по мощности. На рынке также есть нестандартные модели с механическими передними подставками, которые поднимают велосипед вверх, имитируя подъем.

Тип крепежа

По способу монтажа велосипеда и передаче вращения станки делятся на 2 большие группы – через заднее колесо на валу и без заднего колеса на кассету в самом станке.

Для первого варианта достаточно установить специальную износостойкую покрышку и эксцентрик, после чего отрегулировать силу прижатия вала к колесу и начать тренировки.

Во втором случае эксцентрик и кассета уже смонтированы на велостанке, для чего достаточно снять заднее колесо и поставить велосипед на станок.

Аксессуары

Для более комфортной тренировки или простого поддержания себя в форме в велостанку не помешает приобрести комплект полезных аксессуаров.

Покрышка. Для станков выпускаются специальные износоустойчивые покрышки, которые разработаны специально для работы в тренажёре. Такая резина продлит срок службы вала станка, она мягче и не оставляет после себя резиновую стружку.

Подставка под переднее колесо. Она может быть как самой простой вровень с задним колесом, так и с разными перепадами по высоте для имитации подъема.

Защита от пота. Во время тяжелой интенсивной тренировки вы неминуемо вспотеете. Но, если на улице часть пота естественным образом испаряется и сдувается ветром, то в помещении пот течет ручьем. Чтобы не забрызгать потом велосипед, монтируется специальная защита от пота. Сюда же можно отнести и специальные коврики, чтобы пот не попадал на пол.

Вентилятор. Он не только имитирует сопротивление воздуха, но и помогает не перегреться.

Велокомпьютер. От ваших тренировок будет больше пользы, если вы их будете записывать на специальные сервисы. Добавьте сюда комплект датчиков (каденс, скорость, пульс) и вы получите полный набор для качественной физической подготовки в межсезонье.

Итак, прежде чем купить себе велостанок, рекомендуем пройтись по следующим пунктам:

  • Тип станка – роллерный или турбо-трейнер;
  • Тип передачи и возможность регулировки нагрузки;
  • Обычный станок или smart;
  • Необходимые аксессуары.
Читать еще:  Чем полезна езда на велосипеде

«ЭКОНОМИЧНЫЙ» ВЕЛОПРИВОД С ПОВЫШЕННЫМ КПД

Практически все конструкции привода велосипедов имеют общий недостаток, снижающий их кпд. Этот порок заключается в неэкономичном расходовании мускульной энергии при смене усилий с одной ноги на другую во время прохождения педалями «мёртвых точек» (вертикального положения шатунов). Большая часть мускульного усилия в этот момент направлена к оси вращения педалей и не столько совершает полезную работу, сколько повышает износ подшипников каретки.

Не зря велосипедисты перед началом движения выводят шатуны из вертикального положения. В результате рабочий ход начинается при частичной потере мускульной энергии, что вызывает преждевременную усталость велосипедиста. Предлагаемое усовершенствование велосипедного привода устраняет этот недостаток, позволяя любителям дальних поездок ехать в экономичном режиме, рационально используя мускульную энергию, расходуя её почти как при обычной ходьбе.

Для этого в конструкции привода используется устройство прерывания взаимодействия шатунов с ведущей звёздочкой, обеспечивающее свободное и быстрое прохождение шатунов с педалями секторов около «мёртвых точек» за счёт инерции. Общий вид конструкции привода велосипеда с инерционным прерывающим устройством показан на рисунке 1, где шатуны 1 (с педалями) закреплённые на кареточном валу 2, имеют подвижное (скользящее) соединение с ведущей звёздочкой 3 за счёт взаимодействия шипов, выполненных на втулке 4, закреплённой на правом шатуне, и диаметральных пазов — на ведущей звёздочке 3.

Пазы позволяют шатунам быстро проходить неэффективную зону, а спиральная пружина изгиба 5 — смягчает удар в конце их свободного хода. Как видно из рисунка привода, конструктивному изменению подвергается только соединение ведущей звёздочки с правым шатуном, поэтому подобный привод можно изготовить на любой модели велосипеда. Для этого из стали ЗОХГСА изготавливается втулка с выступами согласно чертежу поз.4, которая приваривается к шатуну, снятому с кареточного вала и доработанному в соответствии с чертежом поз.1.

Ведущая звёздочка тоже дорабатывается — в ней выполняются пазы под выступы втулки. Пружина изготавливается «на холодную» из углеродистой проволоки диаметром 4 — 5 мм и содержит один неполный виток. Концы пружины можно загнуть в домашних условиях после нагрева места изгиба проволоки над газовой горелкой. Направляющая шайба 10 изготавливается согласно чертежу из любой стали. При установке ведущей звёздочки в её пазы вставляются шипы втулки 4, на которых крепится шайба 10 тремя винтами М4.

Ограничитель 6, выполненный из мягкой проволоки и закреплённый на ведущей звёздочке путём загиба концов на её перемычках-лучах, препятствует отходу от плоскости звёздочки пружины при её напряжённом состоянии во время работы. Далее правый шатун 1 с ведущей звёздочкой обычным способом закрепляется на валу 2 кареточного узла велосипеда с помощью клина 9. При установке пружины один её конец устанавливается в подходящее отверстие на ведущей звёздочке, а другой загнутый конец обхватывает шатун около педали.

Для расширения регулировки усилия пружины 5 на ведущей звёздочке дополнительно сверлится ряд отверстий по диаметру проволоки для установки в них отогнутого конца пружины. Работает привод следующим образом. В начальный период, например при установке правой ‘ноги на правую педаль, находящуюся в верхнем положении, шатуны 1 совместно с валом 2 и втулкой 4 поворачиваются до рабочего взаимодействия шипа втулки с ведущей звёздочкой 3, при этом пружина 5 сжимается и создаёт крутящий момент на ведущей звёздочке. После приложения мускульного усилия к правой педали ведущая звёздочка приводится во вращение — и велосипед разгоняется.

При приближении правой педали к крайнему нижнему положению происходит прерывание рабочего взаимодействия шатунов (шипа втулки) с ведущей звёздочкой путём задержки вращения шатунов относительно ведущей звёздочки после снижения усилия на педаль за счёт обратного действия пружины и инерционного движения велосипеда. При этом пружина поддерживает вращение звёздочки и отводит её от взаимодействия с шатунами.

В результате в начале следующего рабочего цикла шатуны переходят область вертикального положения с некоторым обратным угловым смещением относительно ведущей звёздочки, что обеспечивает свободный переход вертикального положения и очередное аккумулирование пружины уже для левого кривошипа. Далее процесс работы привода повторяется. Свободный переход педалями крайних верхних и нижних положений исключает потери мускульной энергии при смене циклов их работы, что повышает кпд привода.

В установившемся режиме работы происходит задержка вращения шатунов, а затем они эффективно подталкивают ведущую звёздочку. В результате вращение педалей осуществляется в экономичном «толкательном» режиме. Такой режим работы позволяет без излишних усилий и длительное время поддерживать высокую скорость, что подобно поддержанию вращения маховика прерывистым касательным усилием. Задержка вращения шатунов способствует компенсации инерционных сил, действующих на ноги велосипедиста в области «мёртвых точек» при их быстром вращательном перемещении.

Читать еще:  Велосипед с двигателем от триммера

На экономичность и стабильность работы привода влияет усилие аккумулирования пружины, которое подбирается в зависимости от массы и физической подготовки самого велосипедиста. Если после рабочего хода шатуны не отводятся от ведущей звёздочки — то надо установить более упругую пружину. И наоборот, если для свободного перехода педали верхнего положения к ней прикладывается заметное мускульное усилие и при рабочем ходе отсутствует рабочее взаимодействие шатунов с ведущей звёздочкой — то упругость пружины необходимо снизить.

Это можно сделать путём подбора диаметра пружинной проволоки. Для нормальной работы привода величина обратного перемещения кривошипов должна быть меньше их начального углового смещения. При таких условиях в переходных процессах работы поддерживается начальный крутящий момент на ведущей звёздочке, что дополнительно усиливает демпфирующие свойства пружины для сглаживания пиковых нагрузок при толкательном вращении ведущей звёздочки.

При освоении поездок на велосипеде с таким приводом от велосипедиста требуется определённое внимание за контролем равномерности вращения ведущей звёздочки со свободным ходом шатунов. При получении определённых навыков равномерность вращения ведущей звёздочки и величина обратного перемещения шатунов поддерживаются автоматически и не представляют каких-либо затруднений и дискомфорта.

Экспериментальные ходовые испытания в пределах 3500 км подтвердили экономичность и надёжность работы привода. По сравнению с обычным велосипедом заметно снижается утомляемость при дальних поездках, что расширяет возможности велосипедиста. Возможно, подпружинивание педалей относительно ведущей звёздочки также может занять своё место в большом спорте, как и подпружинивание задней части лезвия относительно пятки ботинок беговых коньков.

(Автор: В.ЗЕЛЕНОВ, г. Воронеж)

«Экономичный» велопривод: 1—доработанный правый шатун с педалью; 2 — вал каретки; 3—доработанная ведущая звёздочка цепной передачи; 4 — втулка (сталь ЗОХГСА, круг 55); 5 — пружина кручения (углеродистая проволока 05); 6 — ограничитель пружины (мягкая проволока диаметром 4); 7—приводная цепь; 8—приводная звёздочка; 9 — клин крепления шатуна на валу; 10—направляющая шайба (сталь, лист s3); 11 —крепёж шайбы к втулке (винт М4, 3 шт.); 12 — кареточный узел

Устройство, которое за пару минут превратит велосипед в электропед

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

На рынке велосипедных аксессуаров появился необычный девайс под названием Electron Wheel, способный превратить обычный велосипед в байк с электродвигателем. При этом, процесс «превращения» будет при необходимости обратим.

Зачем выбрасывать свой старый велосипед и покупать за кругленькую сумму новый на электро приводе, если можно просто приобрести Electron Wheel – гаджет, который обычный велосипед в электропед. Инновационное устройство не стало первым в своем роде, однако стало первым лучшим, избавившись от всех недостатков своих предшественников. По сути, Electron Wheel — навесной электродвигатель для велосипедов, на установку которого потребуется от силы пару минут.

Выглядит Electron Wheel как черный блин, или, скорее, как большой колпак для велосипедного колеса, если бы велосипеды нуждались в чем-то подобном. Навешивается колесный электродвигатель при помощи системы зажимов, которые фиксируют его на спицах переднего колеса. Для подключения двигателя к велосипеду необходимо заменить некоторые части подвески, все они идут в комплекте с колесом. Внутри диска, сделанного из прочного пластика, находится сам электродвигатель и несколько аккумуляторов.

Двигатель колеса имеет мощность в 250-ватт, питается от 24-вольтного, 10.7-амперного аккумулятора. По словам создателей устройства, полного заряда аккумулятора должно хватать на 2-2.5 часа. Весит вся конструкция около 9 килограмм. Двигатель способен усиливать движения педалей или же полностью вести велосипед на скорости до 32 кмч.

Управление двигателем осуществляется при помощи смартфона, на который нужно будет установить специальное приложение. В нем же можно будет увидеть развернутую статистику по колесу. Стоит двигатель Electron Wheel порядка 800 долларов.

В продолжение темы о электровелосипедах представляем вашему вниманию велосипед, который ломает традиции и законы велоспорта, но при этом понравится и любителям.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector