ПРИВОД К МЕХАНИЧЕСКИМ И МУСКУЛЬНЫМ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВАМ

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к транспортным средствам, приводимым в движение мускульной силой человека.
Известен мускульный привод транспортного средства, содержащий несущую раму, закрепленный на раме вал с двумя приводными рычагами, оснащенными педалями, закрепленную на несущей раме посредством оси каретку ведущего колеса, имеющую две обгонные муфты с барабанами, кинематически связанными гибкими тягами с приводными рычагами, и связанные с гибкими тягами упруго деформируемые элементы [1]. Недостатком известного привода является независимость скорости движения ведущего колеса от усилия - крутящего момента на приводе.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является привод к механическим и мускульным транспортным средствам, содержащий несущую раму, закрепленный на раме вал с двумя приводными рычагами, оснащенными педалями, закрепленную на несущей раме посредством оси каретку ведущего колеса с двумя обгонными муфтами, барабаны которых имеют кинематическую связь гибкими тягами с приводными рычагами, причем гибкие тяги выполнены с возможностью осуществления передачи тягового усилия посредством упругодеформируемых элементов [2].
Недостатком данного привода является независимость коэффициента передачи привода от момента нагрузки. А также значительная неравномерность тяговой силы, зависящей от натяжения упругого элемента, и минимальное тяговое усилие при старте.
Целью изобретения является обеспечение независимости приложенной силы от момента нагрузки.
Поставленная цель достигается за счет того, что привод к механическим и мускульным транспортным средствам, содержащий несущую раму, шарнирно закрепленный на раме, как минимум один, приводной рычаг, оснащенный опорой для воздействия, закрепленную на несущей раме, посредством оси, каретку ведущего колеса с, как минимум одной, обгонной муфтой, барабан которой имеет кинематическую связь гибкой тягой с приводным рычагом.
Существенным отличием является то, что рычаг выполнен в виде соединенных, под углом друг к другу, стержней, причем на конце одного закреплена опора для воздействия, а на другом размещен, с возможностью перемещения вдоль стержня, ползун, соединенный с упругим элементом, причем гибкая тяга присоединена к ползуну.
Другим отличием является то, что на несущей раме установлен упорный ролик, таким образом, чтобы обеспечить заданный угол между гибкой тягой и стержнем рычага, на котором размещен ползун.
На фиг.1 изображена схема привода к механическим и мускульным транспортным средствам. На фиг.2 изображена схема распределения векторов сил приложенных к стержням рычага 2.
Привод к механическим и мускульным транспортным средствам содержит несущую раму 1. На несущей раме шарнирно закреплен, как минимум один, приводной рычаг 2. Также к несущей раме, посредством оси, закреплена каретка 3 ведущего колеса с, как минимум одной, обгонной муфтой. Барабан обгонной муфты каретки 3 имеет кинематическую связь, гибкой тягой 4, с приводным рычагом 2. Приводной рычаг 2 выполнен в виде соединенных, под углом друг к другу, стержней. На конце одного стержня закреплена опора для воздействия, 5. На другом стержне размещен, с возможностью перемещения вдоль стержня, ползун 6 соединенный с упругим элементом 7. Упругий элемент может быть выполнен, например, в виде пружины сжатия, как на фиг.1, могут быть и другие реализации упругого элемента. Гибкая тяга 4 присоединена одним концом к барабану обгонной муфты каретки 3, а другим концом к ползуну 6. Гибкая тяга может быть выполнена, например, в виде троса, ремня или цепи. Кроме того, на несущей раме 1 установлен упорный ролик 8, таким образом, чтобы обеспечить заданный угол меньше 90° между гибкой тягой и стержнем рычага, на котором размещен ползун.
Работа привода к механическим и мускульным транспортным средствам осуществляется следующим образом. К опоре для воздействия 5 приводного рычага 2 прикладывается силовое воздействие. Причем рычаг 2 устанавливается в таком положении, чтобы вектор прикладываемого силового воздействия был направлен перпендикулярно к стержню, на котором закреплена опора для воздействия 5. Возникающий момент передается стержню, на котором размещен ползун 6 и обеспечивает силу воздействия на гибкую тягу 4, присоединенную к ползуну. Противодействующая сила обеспечивается моментом сопротивления барабана обгонной муфты каретки 3 ведущего колеса. Упорный ролик 8 обеспечивает угол меньше 90° между гибкой тягой и стержнем рычага, на котором размещен ползун рычага. Поэтому вектор силы натяжения гибкой тяги 4 приложенный к ползуну 6 разлагается на осевую составляющую (направленную вдоль оси стержня, на котором размещен ползун 6) и тангенциальную составляющую (обеспечивающую уравновешивающий момент). Осевая составляющая силы натяжения гибкой тяги 4 воздействует на ползун 6 и заставляет его смещаться вдоль стержня. Ползун 6, смещаясь вдоль стержня, сжимает упругий элемент 7 до тех пор, пока сила сжатого упругого элемента 7 не уравновесит осевую составляющую силы натяжения гибкой тяги 4. Таким образом, уменьшится плечо стержня с ползуном 4 и соответственно, при заданном моменте обеспеченном приложенной к опоре для воздействия 5 силой, тангенциальная сила, приложенная к ползуну, увеличится. В результате коэффициент передачи привода будет определяться выражением:
2
1
К=R·l/(rl)
где
К - коэффициент передачи привода;
R - радиус ведущего колеса;
r - радиус барабана обгонной муфты каретки ведущего колеса;
2
l - длина плеча стержня с ползуном;
1
l - длина плеча стержня с опорой для воздействия.
Перемещение рычага 2 осуществляется на ограниченный угол - меньше 180°, поле чего осуществляется его возврат в исходное положение. Возврат рычага 2 в исходное положение осуществляется, например, путем обратного воздействия на опору для воздействия 5 приводного рычага 2. При этом возврат барабана каретки в исходное состояние осуществляется либо как в [2] за счет возвратной пружины, либо за счет использования замкнутой гибкой тяги 4.
При увеличении момента приложенного к ведущему колесу (например, при движении транспортного средства в гору) увеличится сила натяжения гибкой тяги 4 присоединенной к барабану обгонной муфты каретки 3 ведущего колеса и соответственно увеличится сила, сжимающая упругий элемент 7. Упругий элемент 7 дополнительно сожмется и плечо стержня с ползуном 6 уменьшится, что в свою очередь приведет к увеличению коэффициента передачи привода. Следовательно, при увеличении силы нагрузки приложенная сила практически не изменится.
Таким образом, заявленный привод обеспечивает параметрическое регулирование коэффициента передачи в зависимости от момента нагрузки.
1. SU №1232556, В62М 1/02, 1986 г.
2. SU №2202491, В62М 21/00, 1/00, 2000 г.