Изобретение относится к области машиностроения, в частности к мускульному приводу велосипедов, веломобилей и других видах одноколейного транспорта.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to the muscular drive of bicycles, velomobiles and other types of single-track transport.
Из уровня техники известны велосипеды, имеющие двухступенчатую передачу с увеличенным передаточным числом для установления абсолютных мировых рекордов скорости: https://nat-geo.ru/planet/pochti-300-km-ch-pobit-rekord-skorosti-na-velosipede/, https://www.cyclingweekly.com/news/latest-news/american-denise-mueller-korenek-smashes-cycling-land-speed-record-394846. Первое время велосипедист едет на буксире, а затем самостоятельно за обтекаемым навесом дрегстера (машиной, способной развивать большую скорость на прямых трассах), который создает сзади себя зону пониженного давления. Первая ступень двухступенчатой передачи имеет ведущую звездочку и ведомую звездочку, охваченные цепной передачей, на ведущей звездочке установлены приводные рычаги с педалями для ног. Вторая ступень выполнена с ведущей звездочкой, установленной на одной оси с ведомой звездочкой первой ступени, и связана дополнительной цепью с ведомой звездочкой второй ступени.From the prior art, bicycles are known that have a two-stage transmission with an increased gear ratio for setting absolute world speed records: https://nat-geo.ru/planet/pochti-300-km-ch-pobit-rekord-skorosti-na-velosipede/ , https://www.cyclingweekly.com/news/latest-news/american-denise-mueller-korenek-smashes-cycling-land-speed-record-394846. At first, the cyclist rides in tow, and then independently behind the streamlined canopy of a dragster (a machine capable of developing high speed on straight tracks), which creates a zone of reduced pressure behind itself. The first stage of the two-stage transmission has a drive sprocket and a driven sprocket, covered by a chain drive, drive levers with foot pedals are installed on the drive sprocket. The second stage is made with a driving sprocket mounted on the same axis as the driven sprocket of the first stage, and is connected by an additional chain with the driven sprocket of the second stage.
Недостатком данного технического решения является то, что привод имеет только одну пару рычагов с педалями для разгона, за счет чего в начале разгона используется не мускульный, а механический привод дрегстера. На дорогах общего пользования, тротуарах и велосипедных дорожках такой привод применяться не может.The disadvantage of this technical solution is that the drive has only one pair of levers with pedals for acceleration, due to which, at the beginning of acceleration, not a muscular, but a mechanical drive of a dragster is used. This drive cannot be used on public roads, sidewalks and cycle paths.
Техническим результатом изобретения является увеличение тяговой способности и повышение коэффициента полезного действия привода для одиночного катания при воздействии мускульной энергии ног одним лицом за счет наличия в приводе дополнительных рычагов с педалями для ног.The technical result of the invention is an increase in traction capacity and an increase in the efficiency of the drive for single skating when exposed to muscle energy of the legs by one person due to the presence of additional levers with foot pedals in the drive.
Технический результат достигается тем, что привод состоит из двухступенчатой цепной передачи, причем первая скоростная ступень выполнена из звездочек Z' и z' соединенных цепью, связанных зависимостью: Z'/z'>1. Вторая силовая ступень выполнена из звездочек Z'' и z'' соединенных цепью, связанных зависимостью: Z''/z''>1. Каждая ступень имеет приводные рычаги с педалями для ног.The technical result is achieved by the fact that the drive consists of a two-stage chain drive, and the first high-speed stage is made of sprockets Z 'and z' connected by a chain, connected by the relationship: Z '/ z'> 1. The second power stage is made of sprockets Z '' and z '' connected by a chain, connected by a dependency: Z '' / z ''> 1. Each stage has drive levers with foot pedals.
Изобретение поясняется Фигурой, на которой представлен привод в сборе: 1 - ведущая звездочка первой ступени с числом зубьев Z', 2 - ведомая звездочка первой ступени с числом зубьев z', 3 - ведущая звездочка второй ступени с числом зубьев Z'', 4 - ведомая звездочка второй ступени с числом зубьев z'', 5 - педали для ног первой ступени, 6 - педали для ног второй ступени, 7 - цепь первой ступени, 8 - цепь второй ступени.The invention is illustrated by the Figure, which shows the drive assembly: 1 - the driving sprocket of the first stage with the number of teeth Z ', 2 - the driven sprocket of the first stage with the number of teeth z', 3 - the driving sprocket of the second stage with the number of teeth Z '', 4 - second stage driven sprocket with the number of teeth z '', 5 - first stage foot pedals, 6 - second stage foot pedals, 7 - first stage chain, 8 - second stage chain.
Разгон происходит на силовом приводе Z''-z'' при помощи дополнительных рычагов с педалями для ног. После предварительного разгона становится легко разгонять велосипед на скоростном приводе Z'-z' при помощи рычагов с педалями для ног.Acceleration occurs on the power drive Z '' - z '' using additional levers with foot pedals. After the preliminary acceleration, it becomes easy to accelerate the bike on the Z'-z 'speed drive using levers with foot pedals.
Расчет максимальной скорости на прототипе велосипеда с применением данного привода: Длина окружности L колеса 26'' с покрышкой шириной 35 мм равна 1,990 м. Количество зубьев силовой передачи Z''=46, z''=18, величина передачи Р''=46/18=2,56. Количество зубьев скоростной передачи Z'=68, z'=22, величина передачи Р'=68/22=3,09. За один оборот педалей силовой передачи путь колеса составит L×P''=1,99×2,56=5,1 м. За один оборот педалей скоростной передачи путь колеса составит L×P''×P'=5,1×3,09=15,76 м. С кадансом (частотой вращения педалей) 120 об/мин скорость велосипеда будет равна 120×15,76×0,06=113,5 км/час. Каданс зависит от физической формы велосипедиста и величины передач. Данные передачи Р'=3,09 и Р''=2,56 подобраны для физически не подготовленного лица. Однако при кадансе 130 об/мин на данных передачах максимальная скорость будет 123 км/час. Рекорды скорости физически подготовленных лиц при помощи одного только мускульного привода достигают предела 100 км/ч.Calculation of the maximum speed on a prototype bicycle using this drive: The circumference L of a 26 '' wheel with a 35 mm wide tire is 1.990 m. The number of teeth of the power train Z '' = 46, z '' = 18, the value of the transfer P '' = 46 / 18 = 2.56. The number of teeth of the high-speed transmission Z '= 68, z' = 22, the size of the transmission P '= 68/22 = 3.09. For one revolution of the power train pedals, the wheel travel will be L × P '' = 1.99 × 2.56 = 5.1 m.In one revolution of the high-speed gear pedals, the wheel path will be L × P '' × P '= 5.1 × 3.09 = 15.76 m. With a cadence (cadence) of 120 rpm, the bicycle speed will be 120 × 15.76 × 0.06 = 113.5 km / h. The cadence depends on the rider's fitness and the size of the gears. Transfer data P '= 3.09 and P' '= 2.56 are selected for a physically unprepared person. However, with a cadence of 130 rpm on these gears, the maximum speed will be 123 km / h. The speed records of physically trained persons with the help of only one muscular drive reach the limit of 100 km / h.
