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PERSÖNLICHER TRANSPORT: BODEN, WASSER, LUFT
Elliptisches Fahrradkettenrad. Persönlicher Transport
Verzeichnis / Personenverkehr: Land, Wasser, Luft Das Fahrrad ist vielleicht das am weitesten verbreitete Fortbewegungsmittel. Und es ist zweifellos das wirtschaftlichste: Zwei Sandwiches mit Butter reichen aus, um zwei Stunden lang in die Pedale zu treten. Aber ist es möglich, die Effizienz des menschlichen „Motors“ zu steigern? Mit einer Senkung der „Kraftstoffkosten“ wird nichts funktionieren. Reibung und Maschinengewicht werden auf nahezu ein Minimum reduziert. Es gibt auch eine „Getriebe“-Vorrichtung zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses durch Übertragung der Kette auf kleine oder große Kettenräder. Es bleibt nur noch, die Hebel der Pedale zu verlängern, Experten geben jedoch kategorisch an, dass ihre optimale Länge 170 mm beträgt. Eine originelle Lösung war das in den letzten Jahren vorgeschlagene elliptische Antriebskettenrad. Der Leser ist mit dieser Erfindung im Detail vertraut. Mit Hilfe einer Ellipse ändert sich das Übersetzungsverhältnis zyklisch, wodurch sich der Pedalmechanismus besser an eine Person anpassen lässt, aber ... ohne die Arbeit zu erleichtern. In dem den Lesern zur Verfügung gestellten Gerät (Abb. 1) war es möglich, die Vorteile eines elliptischen Kettenrads und „langer“ Hebel zu synthetisieren: Hier erhöht sich das Drehmoment, wenn sich unter Druck ungewöhnliche Hebel zu verlängern scheinen, wie bei der Beschreibung beschrieben gleichzeitig eine elliptische Kurve, obwohl das führende Kettenrad den richtigen Kreis beibehält. Dadurch wird der Kraftgewinn erreicht und die ungleichmäßige Übersetzungsänderung eliminiert; Die Beine beschreiben einen Kreis mit einem optimalen Radius von 170 mm.
Gerät Der Pedalmechanismus (Abb. 2) verzichtete nicht auf den hier üblichen Haupthebel – die Pleuelstange 4, auf deren Nabe ein Hilfskettenrad 9 aufgesetzt ist. Die Fixierung gegenüber dem Fahrradrahmen erfolgt – durch die Halterung 11. Am freien Ende der Pleuelstange am Scharnierpedal 12 ist ein Hilfsverlängerungshebel 13 befestigt. Auf der Welle des Hebels 12 ist das zweite Hilfskettenrad 14 fest angebracht. Beide Zahnräder haben die gleiche Zähnezahl und sind durch miteinander verbunden eine Kette. Arbeitsprinzip
Wenn das Pedal 13 niedergedrückt wird, beginnt sich der Hauptarm zu drehen, während das Kettenrad 9 (über die Kette und das zweite Hilfskettenrad 14) den Verlängerungsarm 12 immer nach vorne und horizontal richtet. In diesem Fall ist die allgemeine Bewegungsbahn des Verlängerungshebels eine Ellipse, in deren „vorderer“ Hälfte der größte Radius auf das Pedal und in der hinteren Hälfte auf das Hebelgelenk fällt. Dadurch können Sie das Vorwärtspedal genau auf dem produktivsten Abschnitt des Weges mit maximaler Kraft betätigen – vom oberen Totpunkt bis zum unteren Punkt, also wenn der Haupthebel sich scheinbar verlängert, was zu einem Kraftgewinn führt . Tatsächlich beschreiben sie beim Treten zwar den richtigen Kreis mit einem Radius, der der Länge der Pleuelstange entspricht (die optimale Länge beträgt 170 mm), jedoch um die Länge des Hilfshebels nach vorne verlängert (Abb. 3). Herstellung Der Einfachheit halber betrachten wir die Details der Reihe nach, wie sie in Abbildung 2 dargestellt sind. Diele 1 besteht aus gebeiztem Stahl mit einer Dicke von 5 mm. Daran ist das Pleuel-Antriebskettenrad verschraubt. Abhängig von seinem Durchmesser und der Form des Mittelteils werden die Abmessungen des tragenden Teils der Stange ausgewählt (in der Zeichnung nicht dargestellt). Halterung 2. Zwei solcher Halterungen bestehen aus gebeiztem Stahl mit einer Dicke von 3 mm. Bei ihnen wird die Trägerstange fest an der Nabe des rechten Hauptarms befestigt – mit M6 X 8 Schrauben mit Senkkopf. Schlüssel 3. Sie benötigen zwei aus St45-Stahl; Ihre Abmessungen werden durch den Ausschnitt in der Achse der Pleuel und die Größe der Keilnut der Nabe bestimmt. Haupthebel 4. Zwei davon – rechts und links – bestehen aus St40X-Stahl. Sie sind durch Schweißen mit ihren Hebeln (4) verbunden. Die Keilnut in den Buchsen muss auf der gleichen Seite des Hebels liegen. Das Loch für den Stift (5) wird nach dem Schweißen durch die Hülse gebohrt. Haarnadel 5 – aus Federstahl 65G ohne zusätzliche Wärmebehandlung. Hülse 6. Es gibt zwei davon – rechts (für den rechten Hebel) und links (für den linken). Material - StZ-Stahl. Rolle 7. Es wurden Rollen d 2,4x10,5 mm aus dem alten Querträger des Autos VAZ-2101 verwendet. Lagerhülse 8. Sie benötigen zwei aus St40X-Stahl. In sie werden gleichzeitig mit den Löchern am Hilfskettenrad 5 und der Halterung 9 der Hilfskettenräder 11 und 9 vier Löcher d 14 mm gebohrt. Insgesamt sind es vier. Sie sind Standard, von den Auslegern des Hinterrads, haben 19 Zähne (im Fahrradteilehandel erhältlich). An zwei Kettenrädern (9) sind Löcher auf d 39 mm gebohrt. Sie können auch einstückig zusammen mit der Lagerhülse 8 und der Lagerhülse 17 hergestellt werden. In diesem Fall sollte die Zähnezahl nicht weniger als 13 betragen. Der Hauptdurchmesser (ohne Zähne) eines solchen Kettenrads beträgt 52,5 mm. und der äußere ist 60,5 mm. Stütze 10. Wird mit zwei M3-Schrauben an der linken Halterung 11 befestigt, um ausreichend vorderes Spiel zwischen der Lagerbuchse und der linken Hauptarmnabe zu gewährleisten. Halterung 11. Mit ihrer Hilfe werden die Hilfskettenräder relativ zum Fahrradrahmen fixiert. Sie bestehen aus drei Teilen: einer Schulter und zwei Klammern, die entsprechend dem Rahmendurchmesser gebogen sind. Das Material beider Halterungen und vier Halterungen ist gebeizter Stahl mit einer Dicke von 3 mm. Die Halterungen werden mit M5-Schrauben befestigt und nach der Festlegung ihrer Biegung entlang des Rahmens verschweißt. Verlängerungshebel 12. Es gibt zwei davon: beide sind aus St40X-Stahl gefertigt. An jeweils einem Ende befindet sich ein Loch für ein Pedal mit M14-Gewinde, das den gleichen Namen haben sollte: Das rechte hat das rechte, das linke das linke. Am anderen Ende befindet sich ein Loch für die Achse (19); sie braut. Für eine höhere Festigkeit können entlang der Trennlinie von Achse und Hebel ein oder zwei Sacklöcher d 4,9 x 9 mm angebracht werden: Vor dem Schweißen werden Stümpfe einer Stahlstange d 5 mm als Schlüssel eingetrieben. Kugel 15. Insgesamt werden für die Auslegerlager 84 Stück d 3 bzw. d 3,2 mm benötigt. Schraube 16. Es gibt zwei davon, M6X X 10 mm groß - zur Befestigung des Kettenrads am Hebel. Buchse 17 für das Hilfskettenrad – zweiteilig – aus St40X-Stahl. Unter den hervorstehenden Teilen des Kettenrads 14 sind drei Nuten entlang des Umfangs eingearbeitet. Unterlegscheibe 18. Zwei, aus gebeiztem Stahl mit einer Dicke von 2 mm; Innen- und Außendurchmesser 6,5 mm bzw. 38 mm. Zusätzliche Empfehlungen Um das Gerät gemäß diesen Zeichnungen herzustellen, ist eine hohle Achse des Schlittens erforderlich. Es kann auch eine Achse mit quadratischen Kanten verwendet werden, allerdings müssen die Löcher in der Kurbelnabe deren Abmessungen entsprechen und der Spalt zwischen der Fahrradträgernabe und den Kurbelnaben muss mindestens 1 mm betragen. Das für die normale Drehung des Verlängerungsarms relativ zur Pleuelstange erforderliche Spiel wird durch die Wahl der Dicke der Stahlscheibe(n) erreicht, die zwischen der Achse des Verlängerungsarms 12 und der Unterlegscheibe 18 befestigt ist.
Der Achsabstand am Haupt- und Hilfshebel beträgt ca. 172 mm. Damit die Kette keine schwache Spannung hat, wird ihre Größe beim Einbau festgelegt. Wie kommt es dazu? Am freien Ende der Pleuelstange sind ein Verlängerungshebel und ein Sternchen montiert. Ein weiteres Hilfskettenrad und die Lagerhülse 8 an der Nabe sind (nicht vollständig) auf der Achse des Schlittens montiert. Auf beide Kettenräder wird eine 590 mm lange Kette gespannt, anschließend werden Hebel und Nabe miteinander verschweißt. Bei der Demontage wird der Stift 5 entfernt, eine Schraube in das Loch Mb eingeschraubt und der Haupthebel (Stange) mit einem passenden Wulst durch das Loch in der Mittelachse herausgeschlagen. Es erfolgt eine Probemontage, vor der die Teile 1, 2, 4, 8, 11, 12 und 17 wärmebehandelt (zementiert) werden. Zwischen Pleuel und Verlängerungsarm sowie zwischen Hauptarm und Lagerhülse sind Kunststoffdichtungen eingelegt, die aus einem zum Durchmesser passenden 1 mm dicken Ring gefertigt sind. Der Pedalmechanismus mit automatischer Hebelverlängerung gilt als Erfindung und ist in Bulgarien durch ein Urheberrechtszertifikat geschützt. Alle, die die Neuheit ausprobiert haben, bemerken nicht nur die konstruktive Originalität der Lösung der Aufgabe, sondern auch den dadurch erzielten positiven Effekt: die „Beschleunigung“ der mit einem solchen Mechanismus ausgestatteten Fahrradmaschine, einfacheres Befahren schwieriger Strecken und den Aufstieg überwinden.
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Kommentare zum Artikel: Moybike Toll, wenn man weiß, wie es geht, und so - einfach bestellen. Was sicherlich nicht billiger sein wird, als ein fertiges Kettenrad für ein Fahrrad zu kaufen.
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