RU2217341C2

RU2217341C2 - Single-track vehicle body stabilizing method

Info

Publication number: RU2217341C2
Application number: RU2001104310A
Authority: RU
Inventors: А.П. Чернышов
Original assignee: Чернышов Алексей Петрович
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2003-11-27

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: invention relates to monorails, motorcycles, scooters, bicycle and motorized bicycles. According to proposed method, speed of flywheel rotation is changed depending on vehicle riding speed by means of drive with energy regeneration in inverse proportion to vehicle speed. EFFECT: simplified design, improved stability of single-track vehicle, possibility of tilting in cornering and increased economy.

Description

Предлагаемое изобретение относится к одноколейным транспортным средствам, а именно к монорельсовым железным дорогам, мотоциклам, мотороллерам, велосипедам, мотовелосипедам, в частности к одноколесным транспортным средствам. The present invention relates to single-track vehicles, namely to monorail railways, motorcycles, scooters, bicycles, motorbikes, in particular to unicycle.

Известны способы стабилизации корпуса одноколейного транспортного средства, заключающиеся в изменении положения гироскопа в пространстве с помощью поворота рамы дополнительным приводом [1], [2], [3], [4]. Known methods of stabilizing the body of a single-track vehicle, consisting in changing the position of the gyroscope in space by turning the frame with an additional drive [1], [2], [3], [4].

Недостатком известных способов является постоянная скорость вращения гироскопа и соответственно постоянный гироскопический эффект, что не позволяет осуществлять наклон корпуса при движении на повороте и сложность конструкции из-за дополнительных устройств для поворота или наклона рамы гироскопа и механизмов контроля вертикального положения корпуса. A disadvantage of the known methods is the constant speed of rotation of the gyroscope and, accordingly, a constant gyroscopic effect, which does not allow tilting of the body during cornering and design complexity due to additional devices for turning or tilting the frame of the gyroscope and mechanisms for controlling the vertical position of the body.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является гироскопическое двухколесное транспортное средство, устойчиво стоящее даже в покое по патенту Японии 56060780 от 24.10.79 [4]. Closest to the proposed invention is a gyroscopic two-wheeled vehicle, stably standing even at rest according to Japanese patent 56060780 from 10.24.79 [4].

Недостатком известного способа является постоянная скорость вращения гироскопа и соответственно постоянный гироскопический эффект, что не позволяет осуществлять наклон корпуса при движении на повороте, и сложность конструкции из-за дополнительных устройств для поворота или наклона рамы гироскопа и механизмов контроля вертикального положения корпуса. The disadvantage of this method is the constant speed of rotation of the gyroscope and, accordingly, a constant gyroscopic effect, which does not allow the body to tilt when moving in a bend, and the design complexity is due to additional devices for rotating or tilting the gyro frame and mechanisms for controlling the vertical position of the body.

Все это в конечном итоге привело к тому, что одноколейные транспортные средства с гироскопом из-за сложности конструкции не получили дальнейшего развития, а одноколесные транспортные средства без гироскопа используются лишь в цирковом и эстрадном искусстве, где устойчивость конструкции обеспечивается за счет балансировки тела артиста. All this ultimately led to the fact that, due to the complexity of the design, single-track vehicles with a gyroscope did not receive further development, and single-wheeled vehicles without a gyroscope are used only in circus and pop art, where the construction's stability is ensured by balancing the artist's body.

Технический результат: предлагаемым изобретением решается задача стабилизации корпуса одноколейного транспортного средства, упрощение конструкции и повышение экономичности. Effect: the invention solves the problem of stabilizing the body of a single-track vehicle, simplifying the design and increasing efficiency.

Для достижения указанного технического результата предлагается способ стабилизации одноколейного транспортного средства, заключающийся в том, что изменяют скорость вращения гироскопа и соответственно гироскопический момент, причем его осуществляют в обратной зависимости от скорости движения транспортного средства, при этом при увеличении скорости движения транспортного средства скорость вращения маховика и соответственно его гироскопический эффект уменьшают, при снижении скорости движения транспортного средства скорость вращения маховика и его гироскопический эффект увеличивают. To achieve the technical result, a stabilization method for a single-track vehicle is proposed, which consists in changing the gyroscope rotation speed and, accordingly, the gyroscopic moment, moreover, it is carried out inversely with the vehicle speed, while increasing the vehicle speed, the flywheel’s rotation speed and accordingly, its gyroscopic effect is reduced, while reducing the vehicle speed tions of the flywheel and its gyroscopic effect increases.

Для реализации указанного способа предлагается установить в транспортном средстве передачу с рекуперацией энергии и по меньшей мере один маховик (гироскоп), поскольку при вращении маховик обладает гироскопическим эффектом и может выполнять функции гироскопа. To implement this method, it is proposed to install in the vehicle a transmission with energy recovery and at least one flywheel (gyroscope), since the rotation of the flywheel has a gyroscopic effect and can act as a gyroscope.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

При увеличении скорости движения устройства кинетическую энергию маховика через передачу передают на колесо, что приводит к снижению скорости вращения маховика, уменьшению стабилизирующего гироскопического эффекта и позволяет осуществлять наклоны устройства при его движении на поворотах. Для осуществления наклона смещают цент тяжести транспортного средства влево или вправо относительно направления движения транспортного средства. With an increase in the speed of movement of the device, the kinetic energy of the flywheel is transmitted through the transmission to the wheel, which leads to a decrease in the speed of rotation of the flywheel, a decrease in the stabilizing gyroscopic effect and allows the device to be tilted during its movement in turns. To tilt, shift the centroid of the vehicle to the left or right relative to the direction of travel of the vehicle.

При торможении устройства кинетическую энергию от колеса через передачу возвращают и аккумулируют в маховике, что приводит к увеличению скорости вращения маховика, усилению гироскопического эффекта и повышению остойчивости устройства в целом. При этом смещение центра тяжести уже не приводит к существенному наклону транспортного средства. When the device brakes, the kinetic energy from the wheel through the transmission is returned and accumulated in the flywheel, which leads to an increase in the rotation speed of the flywheel, an increase in the gyroscopic effect and an increase in the stability of the device as a whole. In this case, the shift of the center of gravity no longer leads to a significant inclination of the vehicle.

Результаты предварительных расчетов и испытаний показали, что увеличение скорости движения устройства массой 100 кг с 0 до 175 км/час приводит к снижению скорости вращения маховика массой 9 кг в пределах от 15000 до 7400 об/мин, при этом гироскопический эффект уменьшается с 367 до 182 Н/м. The results of preliminary calculations and tests showed that an increase in the speed of a device weighing 100 kg from 0 to 175 km / h leads to a decrease in the speed of rotation of a flywheel weighing 9 kg in the range from 15000 to 7400 rpm, while the gyroscopic effect decreases from 367 to 182 N / m

Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает получение технического результата: простоту конструкции, изменение устойчивости одноколейного транспортного средства, возможность наклона при движении в повороте и повышение экономичности за счет рекуперации энергии. Thus, the proposed technical solution provides a technical result: simplicity of design, change in the stability of a single-track vehicle, the ability to tilt when driving in a bend, and increase efficiency due to energy recovery.

Источники информации
1. Патент 27091 от 30.05.1909. Устройство для сохранения равновесия повозок или других находящихся в неустойчивом положении тел.Sources of information
1. Patent 27091 dated 05/30/1909. A device for maintaining equilibrium of carts or other bodies in an unstable position.

2. Журнал "Изобретатель и рационализатор", 1994, 1, с.28-29. Статья Г. Черненко. Изобретатель "Гирокара". 2. The journal "Inventor and rationalizer", 1994, 1, S. 28-29. Article G. Chernenko. Inventor of the Girokara.

3. Журнал "Автомобильная промышленность", 1996, 4, с.15-18. Статья к.т. н. В.Г.Некрасова. Устойчивость одноколейных автомобилей. 3. The journal "Automotive industry", 1996, 4, p.15-18. Article n V.G. Nekrasova. Stability of single track cars.

4. Патент Японии 56060780, кл. B 62 D 37/06 с приоритетом от 24.10.79, опубл. 25.05.81. Гироскопическое двухколесное транспортное средство, устойчиво стоящее даже в покое. 4. Japan Patent 56060780, cl. B 62 D 37/06 with a priority of 10.24.79, publ. 05/25/81. Gyroscopic two-wheeled vehicle stably standing even at rest.

Claims

A method of stabilizing a single-track vehicle, characterized in that the speed of rotation of the flywheel by means of a transmission with energy recovery is changed inversely with the speed of the vehicle.