ВЕЛОТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО
CYCLING VEHICLE

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве транспортного средства, для приведения в действие которого используется мускульная сила человека (например, веломобиль). Известны мускульные движители транспортных средств, включающие шатуны с педалями различного исполнения, в т.ч. приводы транспортных средств по:
а.с. SU №1065279, МПК В62М 1/04,
а.с. SU №1326494, МПК В62М 1/04,
а.с. SU №1512848, МПК В62М 1/04.
Известно и техническое решение по заявке №2003132038/11 от 03.11.2003. Все упомянутые аналоги предполагают относительно невысокий КПД, уровень маневренности и ограниченный диапазон использования. Маневренность характеризуется как возможность преодоления возникающих сложностей и удовлетворения возникающих потребностей при движении (скорость, сила тяги, бортовое электрообеспечение и т.п.). Эта возможность может быть удовлетворена при условии достаточно высоких значений крутящего момента (Мкр.) и угловой скорости (ω) ведомого звена, а также улучшения условия управления мускульным приводом. В качестве прототипа выбрано велотранспортное средство по заявке №2003132038/11 от 03.11.2003.
Целью изобретения является повышение КПД, уровня маневренности и безопасности, расширения диапазона использования, улучшения условия управления мускульным приводом.
Сущностью изобретения является то, что велотранспортное средство включает раму с задней пространственной опорой, ходовую и рулевую системы, систему мускульного привода, системы управления мускульным приводом и электроприводом, а также образующие обтекатель-кабину. При этом рулевая система включает связанные между собой рулевую вилку и руль, а система мускульного привода выполнена в виде размещенных на оси пары шатунов, концы которых кинематически связаны с ведомыми и обводной звездочками. На приводном валу размещены ходовые колеса и маховики с элементами системы сцепления, а также связанная с электромашиной приводная шестерня.
Задняя пространственная опора выполнена в виде консоли с осью для шатунов и ось, при этом, совмещена с образующей обтекателя. Система управления мускульным приводом выполнена в виде размещенного на оси рычага с коромыслом, концы которого выполнены с возможностью соединения и регулирования соответствующих тросов управления сцеплением и тормозом.
На фиг.1 изображен общий вид велотранспортного средства. Профиль. На фиг.2 изображены кинематические схемы мускульного привода и управления. План.
На фиг.3 - вид А на фиг.1. Узел подвески шатунов.
На фиг.4 изображена электрическая схема управления электрической машиной.
Велотранспортное средство содержит: раму 1, переднее колесо 2, рулевую вилку 3 с рычагами управления 4, обтекатель 5, ось 6 с шатунами 7 и 8 с педалями 9. На приводном валу 10 размещены ведомые с обгонными муфтами звездочки 11 и 12, шестерня отбора мощности 13, маховики 14 и 15, а также системы управления тормозом и сцеплением с парой задних ходовых колес 16 и 17. Велотранспортное средство включает также регулируемое вдоль оси рамы 1 кресло 18, заднюю пространственную консоль-опорную стойку 19 с осями 6 и 20, подлокотники 21, посаженный на ось 22 рычаг управления приводом 23 с коромыслом 24, обратимый генератор (электромашина) 25 с передаточным механизмом 26-27 и конденсатор 28. При этом механизм мускульного привода с элементами 6, 7, 8 и 9 включает гибкую связь 29, обводную звездочку 30 и направляющие 31 для шатунов 7 и 8.
Система управления тормозом включает:
задние колеса 16 и 17, выполненные заодно с соответствующими тормозными барабанами 32; ленты 33; сдвоенные блоки 34; тросы 35; размещенный на оси 22 рычаг управления 23 с коромыслом 24.
Система управления сцеплением включает: торцевую плоскость тормозного барабана 32; подпружиненные колодки торцевого сцепления 36 (вариант: заодно с маховиками 14, 15), а также рычажно-тросовую передачу 37-38-39-40-24-23.
Обтекатель 5 выполнен в виде образующих обтекателя 41 и покрытия 42. Управление направлением движения осуществляется системой: рулевая вилка 3; рычаг 4; трос 49; рычаг 44; руль управления 45.
На фиг.4 изображена электрическая схема генерации электроэнергии и ее использования. Обратимая электромашина 25 совместно с конденсатором 28, выключателем (в) и широкоимпульсным модулятором (е) образует замкнутый электрический контур работы электромашины в режиме электродвигателя. В режиме генерации электроэнергии задействован электрический контур: обратимая машина 25; выключатель (а); регулятор (с); вентиль (d); конденсатор 28. Дополнительно в состав электропривода может быть включена аккумуляторная батарея (h).
Эксплуатация транспортного средства осуществляется следующим образом: попеременным нажатием на педали 9 шатунов 7 и 8 относительно оси 6 осуществляют колебательные движения. Через гибкую связь 29 и соответствующие звездочки с обгонными муфтами 11 и 12 вращение получает вал 10, маховики 14 и 15, а также шестерня отбора мощности 13 (для генерации электроэнергии через передачу 26 и 27, электромашину 25 и конденсатор 28), и задние колеса 16 и 17 с барабанами 32 по схеме: рычаг управления 23 в позиции «Сцепление» (СЦ) коромысла 24, рычажно-тросовую передачу 37 и 38, подпружиненную пару 36-14 (15). При этом, торцы барабанов 32 и маховиков 14 (15) выполнены с торцевыми элементами сцепления. Торможение задних колес 16 и 17 осуществляется следующей системой: рычаг 23 в позиции «Тормоз» (Т); коромысло 24; тросовая систему 34-35; тормозная пара 33-32.
Управление велотранспортом осуществляется системой: рулевая колонка 3, рычаг 4, гибкая связь 49, рычаг 44, руль 45. Положение рычага 23 в позиции «Нейтрал» (X) предполагает инерционное движение велотранспортного средства.
Размещение оси подвески шатунов на консоли и обтекателе позволяет существенно увеличить длину шатунов и, соответственно, значения Мкр. и КПД привода. А совмещение управления мускульного привода одним рычагом («сцеплением» и «тормозом») существенно облегчает и упрощает управление велотранспортом.
Наличие консоли увеличивает жесткость конструкции веломобиля и, соответственно, безопасность при его эксплуатации.