Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в приводах мускульных транспортных средств. Сущность изобретения: привод содержит четырехзвенный шарнирный кривошипно - шатунный механизм, который выполнен с возможностью передачи сил вдоль шатуна. Длина шатуна и коромысла больше в 1,1 - 3,0 длины кривошипа. Расстояние от оси соединения коромысла с рамой до центра вращения кривошипа в 1,1 - 3,5 больше длины кривошипа, жестко связанного с ведущей передачей внутреннего зацепления, сообщающей вращение через ведомую передачу на колесе. 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2033366
Класс(ы) патента: B62M1/04
Номер заявки: 4917401/11
Дата подачи заявки: 06.03.1991
Дата публикации: 20.04.1995
Заявитель(и): Яримов Марат Отеллович; Яримова Лилия Маратовна; Яримов Эдуард Маратович
Автор(ы): Яримов Марат Отеллович; Яримова Лилия Маратовна; Яримов Эдуард Маратович
Патентообладатель(и): Яримов Марат Отеллович; Яримова Лилия Маратовна; Яримов Эдуард Маратович
Описание изобретения: Изобретение относится к приводу транспортных средств, преимущественно к велосипедам, веломобилям и другим транспортным средствам, приводимым мускульной силой.
Известен привод транспортного средства, приводимый в движение мускульной силой, выполненный в виде четырехвалентного шарнирного кривошипно-коромыслового механизма, содержащий раму, колесо, педали, кривошип, шатун, коромысло, передающего возвратно-поворотные усилия на колесо.
Недостатки известного привода низкий КПД по причине несоответствия параметров четырехзвенного шарнирного кривошипно-коромыслового механизма оптимальным, отсутствие возможности быстрой езды на транспортном средстве с применением известной конструкции ввиду отсутствия ведущей и ведомой передачи, отсутствие возможности передачи сил вдоль шатуна.
Цель изобретения повышение эффективности (увеличение КПД) приводов транспортных средств, приводимых в движение мускульной силой, а также расширение функциональных возможностей приводов транспортных средств, содержащих четырехзвенники с педалями.
Цель изобретения достигается выполнением длины шатуна и коромысла больше в 1,1-3,0 длины кривошипа, а расстояния от оси соединения коромысла с рамой до центра вращения кривошипа в 1,1-3,5 раз больше длины кривошипа. Расширение функциональных возможностей привода достигается выполнением привода с возможностью жесткой связи кривошипа с ведущим звеном передачи внутреннего зацепления, кинематически связанной через ведущую передачу с колесом, а также выполнением шарнирного четырехзвенника с возможностью передачи мускульных сил вдоль шатуна.
Повышение КПД при передаче сил F, направленных вдоль шатуна, на вращательное движение кривошипа характеризуется увеличением момента М на оси вращения кривошипа и определяется углом давления ϕ:
M=Σ F·r·cosϕ где: М сумма моментов на оси кривошипа,
F сила, действующая вдоль шатуна,
r длина кривошипа,
ϕ угол давления. После преобразований и сложного вывода формула момента примет выражениe
i(е
при F 1, где λ относительная величина шатуна,
P относительная величина коромысла,
δ относительная величина рас-
стояния от оси соединения коромысла с рамой до центра вращения кривошипа,
Ψ угол поворота кривошипа от верхнего положения до нижнего положения педали. В случае предлагаемой конструкции привода транспортного средства характер величины момента М имеет нелинейные формы (фиг. 2) и при постоянном значении силы F зависит только от относительных размеров шарнирного четырехзвенника.
Доказательство повышенного КПД, предложенного устройства. (Артоболевский А. А. Теория механизмов и машин. М. Наука, 1975, с. 318, формула 14.13):
η=1
где АТ работа непроизводственных сопротивлений,
АD работа движущих сил. АТ для прототипа и предложенного приводов можем принять одинаковой.
АD=ND ˙t, где ND мощность,
t время (в общем случае ND ): в то же время ND=M ˙ω, где: М момент известного привода, ω угловая скорость. При обозначении Мп момент предложенного привода из области показанной на фиг. 2, работа движущих сил привода равна: АDпп˙ ω˙t; при обозначении
η КПД прототипа (или известного четырехзвенника),
ηп КПД предложенного привода повышенных моментов и сравнении выражений КПД:
η= 1 и ηп=1 Учитывая что значение ω для известной конструкции и предложенного привода одинаковы, тогда:
> где: Мп>М; ηп>η и на основании вышеизложенного можно утверждать о повышении КПД в предложенном приводе.
Доказательство предельных значений относительных параметров предложенного привода приведено на фиг. 2. Исходя из вывода λ P Р, длина шатуна и коромысла принятa больше 1,1 длины кривошипа, так как меньше этой величины кривошип не проворачивается, т. е. не выполняется существование четырехзвенника с проворачиваемым кривошипом. Величины шатуна и коромысла более 3,0 значений кривошипа невозможны ввиду предельных перемещений двигательных органов велосипедиста. Предельные значения расстояния от оси соединения коромысла с рамой до центра вращения кривошипа больше 3,5 значений кривошипа невозможны, так как при δ больше 3,5 не обеспечивается повышение моментов на оси кривошипа и повышение КПД привода транспортного средства. Меньшее значение δ, чем 1,1, неприемлемо ввиду заклинивания четырехзвенного шарнирного кривошипно-коромыслового механизма при обратном (возвратном) ходе педали. Использование четырехзвенного шарнирного кривошипно-коромыслового механизма с повышенными значениями КПД возможно только при выполнении его с возможностью передачи мускульных сил велосипедиста вдоль шатуна. Расширение функциональных возможностей привода по сравнению с известным обеспечивается тем, что кривошип жестко связан с ведущей передачей внутреннего зацепления, передающей вращение на ведомую (звездочку) передачу, которая жестко или через обгонную муфту связана с колесом. Мо=114,6 при F=1, это значения единичного момента, который обеспечивают все механизмы кривошипно-шатунный, кривошипный и др. На фиг. 2 показано расчетное поле параметров четырехзвенника при воздействии сил, направленных вдоль шатуна.
На фиг. 1 представлен предлагаемый привод транспортного средства.
Привод содержит раму 1, колесо 2, педали 3, кривошип 4,шатун 5, коромысло 6, ведущее звено 7 передачи, ведомое звено 8 передачи, ось 9 вращения колеса и ведомой передачи.
На фиг. 2 представлена зависимость единичного момента от параметров четырехзвенного шарнирного кривошипно-коромыслового механизма при действии сил вдоль шатуна; на фиг. 3 возможный вариант исполнения конструкции соединения ведущей и ведомой передач с рамой и колесом.
Привод транспортного средства имеет четырехзвенный шарнирный кривошипно-коромысловый механизм на обе ноги велосипедиста, содержащий шатун 5, кривошип 4, коромысло 6 и педали 3, шарнирно связанные с рамой 1. Одновременно кривошип жестко связан с ведущим 7 звеном передачи, передающим вращательное движение ведомому звену 8 передачи, вращающемуся на оси 9, как и колесо 2, на подшипниках 13. Ведомая передача связана с колесом через обгонную муфту 10. Крепление колеса к раме осуществляется с помощью ступицы 11 посредством гайки 12. Четырехзвенник размещен на раме с возможностью передачи сил вдоль шатуна.
Велосипедист попеременно нажимает на педали привода транспортного средства, которые, совершая возвратно-поворотные перемещения, передают усилия вдоль шатуна на кривошип. Вращательное движение кривошипа через ведущую и ведомую передачи передаются на колесо посредством обгонной муфты.
Возможность передачи мускульных сил вдоль шатуна четырехзвенного шарнирного кривошипно-коромыслового механизма и выполнение длины шатуна и коромысла больше в 1,1-3,0 длины кривошипа, а расстояния от оси соединения коромысла с рамой до центра вращения кривошипа в 1,1-3,5 больше длины кривошипа, жестко связанного с ведущей передачей внутреннего зацепления, сообщающей вращение через ведомую передачу на колесо, обеспечивают повышение КПД и расширение функциональных возможностей привода транспортного средства.
Формула изобретения: ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий четырехзвенный шарнирный кривошипно-коромысловый механизм, установленный на раме транспортного средства, отличающийся тем, что длина шатуна и коромысла больше в 1,1 3,0 раза длины кривошипа, а расстояние от оси соединения коромысла с рамой до центра вращения кривошипа больше в 1,1 3,5 раза длины кривошипа, жестко связанного с ведущей передачей внутреннего зацепления, при этом четырехзвенник выполнен с возможностью передачи сил вдоль шатуна с параметрами следующего соотношения:
Mo(λ, ρ, δ) = const,
где M момент на оси кривошипа;
λ относительная величина шатуна;
r относительная величина коромысла;
d относительная величина расстояния от оси соединения коромысла с рамой до центра вращения кривошипа.