КЭБ Форум

Уважаемые господа, предлагаю Вашему вниманию конструкцию двух приводов, один из которых предназначен для веломобилей, а другой для инвалидных колясок.
Основным недостатком классического привода является то, что уже на цепь передается, в самом лучшем случае, 63,7% усилий, прилагаемых  ногами человека к педалям. Эти проценты относятся также к полезной работе и к кпд. Взаимодействие ноги человека с педалями и шатунами можно сравнить с работой кривошипно-шатунного механизма, в котором то, что в велосипеде называется шатуном, является в теории машин и механизмов кривошипом, а шатуном является нога человека. Для полной передачи усилия ноги человека на цепь предлагается конструкция привода, в котором вращение ведущей звездочки с помощью педалей и шатунов заменено одновременными толкающими усилиями ног человека, прилагаемыми к педалям, неподвижно установленным на двух,  жестко соединенных между собой, каретках, скользящих в направляющих профилях и протягивающих за собой с помощью сдвоенных храповых собачек приводную цепь, перекинутую через переднюю, свободно сидящую на оси звездочку, и заднюю ведомую звездочку, жестко посаженную на вал отбора мощности.  Принцип действия и принципиальная схема такого привода изложены в описании «Привод1».
Привод для инвалидных колясок состоит из двух пар направляющих профилей, в каждой из которых перемещаются каретки, жестко соединенные между собой перекладиной, на которой установлены рукоятки для приложения усилий рук человека. На внешних боковых сторонах кареток установлены сдвоенные храповые собачки, равноудаленные от проложенных между ними цепей. Цепи перекинуты через верхние свободно посаженные на оси звездочки и нижнюю жестко посаженную на вал отбора мощности звездочку. Таким образом, на цепи будут передаваться практически полностью усилия рук человека прилагаемые к перекладине привода. Сложность заключается в том, что с помощью всего лишь двух рук необходимо приводить в действие транспортное средство, управлять направлением движения, осуществлять переключение передач и торможение, но она не является непреодолимой. Принцип действия и принципиальная схема такого привода изложены в описании «Привод2».

                                                                               Привод1
В двух направляющих профилях 1 имеют возможность совершать возвратно-поступательные перемещения две, жестко соединенные между собой болтами 2 через распорные втулки 3,  каретки  4,  5,  образующие  единый  блок кареток 6. Между внутренними, обращенными друг к другу, поверхностями кареток   4,   5   расположены   оппозитно    две    храповые    собачки    7    для одновременного двустороннего захвата и протягивания вслед за блоком кареток 6 проложенной между ними цепи 8, перекинутой: через переднюю звездочку 9, свободно посаженную на ось 10,  через заднюю звездочку 11, свободно посаженную на ось 12, и через ведомую звездочку 13, жестко посаженную на вал отбора мощности 14. Рабочая поверхность пары храповых собачек 7, удерживаемых на упорах 15 прижимными пружинами 16, образована цилиндрической поверхностью, диаметр которой равен диаметру втулки звена цепи 8. На внешних боковых сторонах блока кареток 6 установлены педали  17 для приложения усилий ног человека. Использование для захвата звеньев цепи 8 двух храповых собачек 7 позволяет более надежно захватывать цепь 8 при укороченной длине рабочих зубьев. В свою очередь, укороченные рабочие зубья облегчают выход храповых собачек 7 из зацепления с звеньями цепи 8 при обратном ходе блока кареток 6. Жесткое соединение кареток 4, 5 допускает только одновременное использование ног во время работы привода, позволяя выбрать такое расположение педалей 17 на каретках 4, 5, при котором силы, прилагаемые ногами человека к педалям 4, 5 и сила реакции захваченного  храповыми   собачками  7  звена  цепи  8,  находятся  в  одной плоскости. Блок кареток 6 не доходит до ограничителей 18 во время работы привода, так
как они  необходимы  только  для  предотвращения  соударения блока кареток 6 с другими подвижными деталями привода в случае его (блока) неконтролируемого перемещения в направляющих профилях 1. Привод приводится в действие одновременным нажатием ногами на педали 17 блока кареток 6, находящегося в исходном, т.е. в крайнем заднем положении. Усилия ног от педалей 17 передаются на блок кареток 6, а от него, с помощью храповых собачек 7, на цепь 8. Далее усилия передаются на ведомую звездочку 13, а от нее – на  вал отбора  мощности  14. Если усилие, передаваемое  на  вал отбора мощности 14, больше сопротивления нагрузки, то блок кареток 6 продвигается  вперед  по  опорным  поверхностям  направляющих  профилей  1, протягивая с помощью сдвоенных храповых собачек 7 цепь 8, которая вращает переднюю 9 и заднюю 11, свободно посаженные на оси 10, 12 соответственно, звездочки и ведомую звездочку 13, а через нее - вал отбора мощности 14. После достижения блоком кареток 6 крайнего переднего положения он возвращается в крайнее заднее положение усилиями ног человека. При этом сдвоенные храповые собачки 7, преодолевая незначительное сопротивление прижимных пружин 16, поворачиваются на своих осях 19, выходят из зацепления с втулкой роликовой цепи 8 и скользят по поверхностям остальных втулок. После достижения блоком кареток 6 крайнего заднего положения рабочий цикл повторяется и т. д.
 
Рисунки здесь:

Фиг1  http://b0.imgsrc.ru/k/korvet/8997064esm.jpg       
  Фиг2   http://b0.imgsrc.ru/k/korvet/8997065vjL.jpg


                                                                       Привод2

В двух парах направляющих профилей 1 совершают возвратно-поступательные перемещения каретки 2, 3, между внутренними, обращенными друг к другу, поверхностями которых расположена, жестко соединяющая каретки 2, 3, перекладина 4, на которой установлены две передвижные рукоятки 5 для приложения усилий рук человека с возможностью фиксации в месте установки. Между внешними боковыми поверхностями кареток 2, 3 и установленными на них через распорные втулки 6 с помощью болтов 7 щитками 8 установлены оппозитно по две храповые собачки 9 для одновременного двустороннего захвата и протягивания вслед за каретками 2, 3 проложенных между ними цепей 10, перекинутых через передние звездочки11 свободно посаженные на ось 12 и задние звездочки 13 свободно посаженные на оси 14, а также через ведомые звездочки 15, жестко посаженные на вал отбора мощности16. Рабочие поверхности каждой пары храповых собачек 9, находящихся под действием прижимных пружин 17 на упорах 18 образованы цилиндрической поверхностью, диаметр которой  равен внешнему диаметру втулок звеньев цепей 10. Использование для зацепления звеньев каждой цепи10 двух храповых  собачек  9 позволяет более надежно захватывать цепи 10   при укороченной  длине  рабочих  зубьев.  В  свою очередь, укороченные рабочие зубья облегчают выход храповых собачек 9 из зацепления с звеньями цепей 10 при обратном ходе кареток 2, 3. Во время работы привода каретки 2, 3 не доходят до передних и задних
ограничителей 19, так как они необходимы только для предотвращения соударения кареток 2, 3 с другими подвижными деталями привода в случае их (кареток) неконтролируемого перемещения в направляющих профилях 1. Направляющие профили 1 установлены   на   высоте,   обеспечивающей   наиболее    эффективное использование   усилий   рук  человека. 
Привод приводится в действие одновременным  приложением усилий рук человека к рукояткам 5, усилия от которых передаются на перекладину 4, а от нее - на каретки 2, 3, от которых усилия рук человека передаются посредством храповых собачек 9 на цепи 10, а от них - на ведомые звездочки 15 и далее – на вал отбора мощности 16. Если усилие, передаваемое на вал отбора мощности 16, больше сопротивления нагрузки, то перекладина 4 вместе с каретками 2, 3 перемещается вперед, протягивая с помощью храповых собачек 9 цепи 10, которые через ведомые звездочки 15 вращают вал отбора мощности 16. После достижения   перекладиной   4  с   каретками   2, 3   крайнего   переднего положения она возвращается в исходное, то есть в крайнее заднее положение, усилиями рук человека. При перемещении кареток назад храповые собачки 9 отходят от захваченных ими звеньев цепей10. В результате давления на задние поверхности храповых собачек 9, оказываемого набегающими звеньями цепей 10, храповые собачки 9,   преодолевая  незначительное сопротивление прижимных пружин 17, поворачиваются на своих осях 20    и    скользят    по    поверхностям   
остальных втулок.    После    достижения перекладиной    4    крайнего    заднего    положения    рабочий    цикл повторяется и т. д.

Рисунки здесь:

Фиг1 http://b0.imgsrc.ru/k/korvet/8997066LYt.jpg 
Фиг2 http://b0.imgsrc.ru/k/korvet/8997067Hpo.jpg

Отредактированно Korvet (2008-05-29 08:02:54)