Необычный крутой байк своими руками. Какие бывают шатуны для велосипеда и как они крепятся Типы шатунов и способы их крепления

Шатун в велосипеде является неотъемлемой частью механизма, с мощью которого преобразовывается возвратно-поступательное движение во вращение заднего колеса. Отдельно шатун работать не может, он должен быть сроднен со звездочками, и рамой велосипеда. Чаще всего одна ведущая звезда или кассета звездочек неразделимо соединена с правым рычагом. Так делается у недорогих двухколесников. Может быть и по-другому. На дорогих велосипедах передние звездочки можно открутить от системы шатунов для замены, когда их зубья становятся слишком изношенными.

У большинства велосипедистов нет возможности на своем транспорте заменить только источенные до предела звездочки, приходится снимать все сразу. Затем нужно покупать шатуны на велосипед вместе с передними звездами. Хотя сами шатуны теряют работоспособность редко, только в случае аварии изгибаются, переламываются, разнашиваются посадочные места на них.

Покупая рычаги педалей, следует знать, что существует несколько непохожих типов кареток, у которых различные способы крепежа к концам вала. В этом нет ничего сложного - просто нужно взять с собой образец. Также, при необходимости, в продаже несложно найти кареточный узел в сборе с шатунами.

Материал шатунов

Рычаги педалей могут изготавливать из разных материалов:

• сталь,
• алюминий,
• титан,
• карбон.

На какие только ухищрения не идут производители шатунов, чтобы снизить вес: изготавливают их сложной замысловатой формы, делают канавку снаружи, оставляют пустоту внутри. Более легкие шатуны, кроме того что снижают общий вес велосипеда, так ещё легче раскручиваются. Чем меньшую массу нужно раскрутить, тем быстрее можно ускориться.

Хотя шатуны и являются одними из самых нагруженных деталей велосипеда, их можно сделать пустотелыми. Как в случае с рамой велосипеда, точно так же полый рычаг педали сохраняет свою прочность и жесткость при намного меньшем весе. Наличие пустоты внутри детали значительно на показатели прочности не влияет.

Стальные шатуны могут быть цельными и трубчатыми. Для отечественных велосипедов и шоссейных их делают цельными. Очень часто на горные велосипеды и спорт байки BMX ставят облегченные полые рычаги педалей.

Все прочные, у которых низка вероятность поломки, алюминиевые детали изготавливают горячей или холодной ковкой. Велосипедные шатуны прессуют по металлической вставке, а затем её удаляют, после чего получается готовая деталь с фигурной канавкой. Полые рычаги из алюминия делают только методом холодной ковки Hollowtech, впервые внедрённым фирмой Shimano. Такие изделия применяются вместе с полым валом каретки, закреплённые на его 8-ми шлицевых торцах увеличенного диаметра.

Для редких спортивных велосипедов изготавливают шатуны из титана или карбона. Карбоновые изделия могут быть как однородными, так и с алюминиевой или титановой основой внутри. Ясное дело, что чем сложнее технология изготовления, тем дороже готовое изделие.

Полые шатуны велосипеда

Размеры шатунов

В зависимости от ростовки рам, шатуны выпускают разной длины. Высоким велосипедистам удобнее крутить длинные рычаги педалей, людям меньшего роста они требуются более короткими. Слишком длинные рычаги на низкорослой раме могут привести к неудобству при езде по бездорожью, даже в городе ими можно ударить по рельсу на переезде или бордюру.

Короткие рычаги трудно раскрутить, но зато потом ими легче поддерживать высокую скорость. Это можно объяснить таким показателем, как каденция - количество оборотов педалей за единицу времени. Каденция возрастает, если приходится крутить педали с короткими рычагами, а в случае с длинными всё происходит с точностью наоборот.

Длина шатунов может варьироваться в пределах от 150 до 185 мм. Для взрослого велосипеда нужно выбирать рычаги в пределах от 165 до 185 мм. На детском и подростковом байке удобны будут шатуны длиной от 150 до 177,5 мм.

Окончательно точку при выборе по длине ставит каждый велосипедист сам, учитывая свои предпочтения в стиле катания. Укороченные шатуны предпочитают трековые гонщики. На горных велосипедах предпочтительна сниженная каденция для дополнительного подхвата при спуске. В частности, фанаты даунхилла ставят рычаги как можно большей длины.

Способы крепления на валу каретки

1. Клиновидный штифт - многим знакомая деталь у старых велосипедов, сейчас встречается разве что на детских двухколёсниках.

2. Квадратный торец вала - это традиционный способ крепления, при котором оба шатуна фиксируются на скошенных незаметным клином плоскостях квадратного сечения. Подтяжка на клине происходит при помощи винта или гайки, которые вкручиваются в концы вала. Места соединения всегда закрываются пластмассовым пыльником.

Этот тип крепления применяется на старых или недорогих велосипедах: шатуны к квадратному профилю вала притянуты гайкой

Такой тип крепления можно заметить на оборудовании Shimano Deore, Alivio, Acera велосипедов средней ценовой категории: шатуны затянуты болтом с головкой под шестигранник на 8

Часто встречается и такой способ крепления, отличающийся от предыдущего тем, что болт, который вворачивается в торец вала, сделан под накидной ключ на 15

3. Шестигранный торец вала - также делается со скосом для заклинивания надеваемого шатуна.

4. Шлицевое соединение - это стандарт OctaLink: вал каретки сделан со сквозным отверстием по оси, но имеет увеличенный диаметр; торцы вала круглой формы с восьмью выступами; шатуны притягиваются большим полым болтом под шестигранник на 10; снаружи соединение закрывается пыльником. Традиционный съёмник для разборки этого соединения применить не получится, ведь ему не во что будет упереться.

Крепление шатунов по стандарту OctaLink на дорогом горном велосипеде, в частности у оборудования Shimano Deore LX/XT и XTR

Q – фактор

На велосипеде для повышения эффективности педалирования нужно учитывать расстояние между плоскостями, в которых вращаются концы шатунов, то есть Q-фактор. Проверено на стенде, что при правильно выбранном Q-факторе человек развивает на 4% больше мощности, чем при поставленных с наклоном ногах.

Так устроено природой, что коленные суставы человека не могут нести длительные нагрузки, если ноги не находятся близко друг к другу. Наибольшее давление ногой можно сделать, когда вектор прикладываемой силы находится точно под углом 90 градусов к поверхности.

С появлением внедорожных велосипедов, чтобы вставить широкую покрышку, пришлось раздвигать перья заднего треугольника рамы. С уменьшением свободного зазора понадобилось сделать шатун для педали изогнутым, иначе он бы бил по раме. Поэтому на всех горных велосипедах Q-фактор завышен.

От природы или по другим причинам ноги у людей разные: искривленные в коленях или прямые, суженные у таза или выгнутые в стороны. Например, у женщин кости таза от рождения шире, чем у мужчин. Учесть анатомическую неповторимость каждого при массовом производстве велосипедов невозможно, а для профессиональных спортсменов подобрать индивидуально Q-фактор вполне реально.

Типы шатунов

1. Односоставные - монолитная конструкция, объединяющая вал и два шатуна. По сути это согнутый в разные стороны под прямыми углами толстый металлический пруток. Такая система шатунов применялась на . В настоящее время её можно увидеть на BMX и детских велосипедах.

Такая цельная деталь имеет лишний вес, зато очень проста и надёжна

2. Двухсоставные - это не только объединенные цельно правый шатун и ведущие звёздочки, а также намертво приваренный к ним вал каретки. В этом случае лишь левый рычаг является отдельной деталью, которая фиксируется на свободном конце вала.

До недавнего времени такой способ сборки шатунов в велосипеде считался устаревшим, пока в 2004 году на заводах Shimano не возродили двухсоставную конструкцию, усовершенствовав её картриджной кареткой с подшипниками большого диаметра. Другие производители деталей для велосипедов поддержали идею возрождения системы двухсоставных шатунов.

Двухсоставные шатуны отдельно от картриджной каретки

3. Трёхсоставные - самая популярная конструкция на сегодняшний день, у которой возможно заменить ведущие звездочки отдельно от правого рычага. Разбирается в ней всё: шатуны для педалей и сами топталки, отдельно вал каретки и передние звёздочки по одной.

Трёхсоставные шатуны: разобранные и в сборе

Нестандартные конструкции

1. Роторная система RS4X

Стандартно шатуны на велосипеде закрепляются по одной прямой линии. При этом нога велогонщика оказывается чрезмерно согнутой в колене у верхней мертвой точки. Неудивительно, что коленные суставы периодически испытывают стресс.

Кроме того, подмечено, что при вращении педалей случается такая ситуация, при которой велосипедист не может передать целиком свою силу к заднему колесу. Мертвая зона наблюдается, когда шатуны оказываются в горизонтальном положении к земле. Естественно, из-за этого снижается коэффициент полезного действия.

В роторной системе RS4X радикально решаются перечисленные проблемы. При смещении от прямой занижается верхняя мертвая точка и исключается провал момента силы в течение всего цикла вращения педалей, что обеспечивает увеличение коэффициента полезного действия.

Одно из последних новшеств - роторная система, в которой шатуны устанавливаются не прямо, а со сдвигом в несколько градусов

Практика показывает, что новая схема установки обеспечивает фактический прирост мощности в 16% на трековом велосипеде. Из-за отсутствия резкого перепада нагрузки уменьшается риск возникновения боли в коленном суставе, а также растяжения сухожилий.

2. Шатуны для велосипеда с эллиптическими звездами

Эксперимент со звездочками нестандартной формы начался ещё в конце XIX века. Уже тогда знали о существовании проблемной мертвой зоны.

Впервые массовый выпуск овальных звезд под брендом Biopace открыла компания Shimano в 1983 году. Тогда в мире велоспорта было много споров о необходимости нововведения, но со временем они отпали, поскольку профессиональным велосипедистам новинка не понравилась. Термин Biopace прижился, и так называют случаи неравномерного вращения педалей. В настоящее время выпускается два экземпляра овальных звезд Osymetric и Q-rings специально для гоночных велосипедов.

Овальность допускается в 30%, если её величина ниже 7%, то такие звездочки можно использовать даже на велосипедах без натяжителя цепи с фиксированной передачей

Овальные звезды позволяют легче преодолевать провал в горизонтальном положении педалей. Передаточное отношение в этой точке повышается, чтобы соответствовать сниженному усилию на педали. Как результат, крутятся педали более плавно. Однако чудес не бывает, и при подъеме в горку придется попотеть, ведь из ничего ничто не получается.

О том, как снимать шатуны с велосипеда, - в полезном видеоролике:

Велосипед, пожалуй, самое распространенное транспортное средство. А то, что и самое экономичное - нет сомнений: достаточно двух бутербродов с маслом, чтобы два часа крутить педали. Но нельзя ли увеличить эффективность человеческого «двигателя»? С уменьшением расходов «горючего» ничего не получится. Трение и вес машины сведены почти до минимума. Существует и «коробка скоростей» устройство для изменения передаточного отношения за счет перебрасывания цепи на малые или большие звездочки. Остается только удлинять рычаги педалей, но специалисты категорично заявляют, что их оптимальная длина - 170 мм.

Оригинальным решением явилась предложенная в последние годы эллипсовидная ведущая звездочка. Читатели в подробностях ознакомлены с этим изобретением. С помощью эллипса передаточное отношение меняется циклично, лучше подстраивая педальный механизм под человека, но… не облегчая работы.

В предлагаемом вниманию читателей устройстве (рис. 1) уда ось синтезировать преимущества эллипсовидной звездочки и «длинных» рычагов: здесь крутящий момент увеличивается, когда под нажимом необычные рычаги как бы удлиняются, описывая в то же время эллипсную кривую, хотя ведущая звездочка сохраняет правильную окружность. Так достигается выигрыш в силе и устраняется неравномерность изменения передаточного отношения; ноги же описывают окружность с оптимальным радиусом - 170 мм.

1 - рама велосипеда, 2 - переднее колесо, 3 ведущая звездочка, 4 - педальный дополнительный рычаг, 5 - звездочка рычага, 6 - дополнительные цепные передачи, 7 - шатун, 8 - кронштейн.

УСТРОЙСТВО

Педальный механизм (рис. 2) и здесь не обошелся без привычного основного рычага - шатуна 4, на ступицу которого надевается вспомогательная звездочка 9. Она установлена неподвижно относительно рамы велосипеда - через кронштейн 11. К свободному концу шатуна на шарнире крепится вспомогательный удлиняющий рычаг 12 с педалью 13. На валу рычага 12 неподвижно закреплена вторая вспомогательная звездочка 14. Оба зубчатых колеса имеют одинаковое количество зубьев и связаны между собой цепью.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

1 - крепежная планка ведущей звездочки, 2 - скоба, 3 - шпонка, 4 - основной рычаг (шатун), 5 - шпилька, 6 - втулка, 7 - ролик, 8 - втулка подшипника, 9, 14 - вспомогательные звездочки, 10- опора, 11 -*

кронштейны. 12 - удлиняющий рычаг, 13 - педаль. 15 - шарик подшипника, 16 - болт, 17 - втулка вспомогательной звездочки, 18 - шайба. 19 - ось удлиняющего рычага.

При нажиме на педаль 13 основной рычаг начинает крутиться, при этом звездочка 9 (через цепь и вторую вспомогательную звездочку 14) удерживает удлиняющий рычаг 12 всегда направленным вперед и горизонтально. При втом общая траектория движения удлиняющего рычага представляет собой эллипс, в «передней» половине которого наибольший радиус приходится на педаль, а в задней - на шарнир рычага. Благодаря этому вынесенная вперед педаль позволяет нажимать на нее с максимальной силой именно на наиболее результативном участке пути - от верхней мертвой ТОЧКИ ДО ниЖнеЙ, то есть когда основной рычаг как бы удлиняется, что и обеспечивает выигрыш в силе. Хотя на самом деле при кручении педалей они описывают правильную окружность с радиусом, равным длине шатуна (оптимальная длина - 170 мм), но выдвинутую вперед на длину вспомогательного рычага (рис. 3).

ИЗГОТОВЛЕНИЕ

Для простоты рассмотрим последовательно детали по порядку, как они обозначены на рисунке 2. Планка 1 изготавливается из декапированной стали толщиной 5 мм. К ней болтами крепится ведущая звездочка шатунов. В зависимости от ее диаметра и формы средней части выбираются размеры несущей части планки (на чертеже не даны). Скоба 2. Две такие скобы сделаны из декапированной стали толщиной 3 мм. Ими несущая планка неподвижно крепится к ступице правого основного рычага - винтами М6 Х 8 с потайной головкой. Шпонка 3. Потребуются две, из стали Ст45; размеры их определяются вырезом в оси шатунов и величиной шпоночного паза ступицы. Основной рычаг 4. Их два - правый и левый, изготавливаются из стали Ст40Х. Они соединяются со своими рычагами (4) сваркой. Паз для шпонки во втулках должен быть с одной и той же стороны относительно рычага. Отверстие под шпильку (5) в последнем сверлится после сварки через втулку. Шпилька 5 - из пружинной стали 65Г без дополнительной термообработки. Втулка 6. Их две - правая (для правого рычага) и левая (для левого). Материал - сталь СтЗ. Ролик 7. Использованы ролики d 2,4X 10,5 мм от старой крестовины автомобиля ВАЗ-2101.

Втулка подшипника 8. Понадобятся две из стали Ст40Х. Четыре отверстия d 5 мм сверлятся в них одновременно с отверстиями на вспомогательной звездочке 9 и кронштейне 11 Вспомогательные звездочки 9 и 14.

Всего их четыре. Они стандартные, от в гулки заднего колеса, имеют по 19 зубьев (продаются в магазинах запчастей для велосипедов). На двух звездочках (9) отверстия растачиваются до d 39 мм. Могут быть изготовлены и как одна деталь вместе с втулкой подшипника 8 и несущей втулкой 17. В этом случае количество зубьев не должно быть меньше 13. Основной (без зубьев) диаметр такой звездочки - 52,5мм, а внешний - 60,5 мм.

Опора 10. Крепится двумя винтами М3 к левому кронштейну 11, чтобы обеспечить достаточный передний люфг между втулкой подшипника и ступицей левого основного рычага.

Кронштейн 11. С их помощью вспомогательные звездочки устанавливаются неподвижно относительно рамы велосипеда. Они состоят из трех деталей: плеча и двух скоб, изогнутых в соответствии с диаметром рамы. Материал обоих кронштейнов и четырех скоб - декапированная сталь толщиной 3 мм. Скобы крепятся винтами М5, а после того как уточнится их изгиб по раме, привариваются.

Удлиняющий рычаг 12. Их два: оба сделаны из стали Ст40Х. На одном конце каждого - отверстие для педали с резьбой М14, которая должна быть одноименной: у правого - правая, у левого - левая. На другом конце - отверстие для оси (19); она приваривается. Для большей прочности по разделительной линии оси и рычага могут быть проделаны одно или два глухих отверстия d 4,9X9 мм: перед сваркой в них вбиваются обрубки стального стержня d 5 мм, выполняющие роль шпонки.

Шарик 15. Всего для подшипников удлиняющих рычагов потребуется 84 штуки d 3 или d 3,2 мм.

Болт 16. Их два, размером М6Х X 10 мм - для фиксации звездочки на рычаге.

Втулка 17 под вспомогательную звездочку - две штуки - из стали Ст40Х. Три паза по периферии вытачиваются под ‘выступающие части звездочки 14.

Шайба 18. Две, из декапированной стали толщиной 2 мм; внутренний и внешний диаметры соответственно 6,5мм и 38 мм.

Для изготовления устройства по дан. ным чертежам необходимо иметь полую ось каретки. Можно использовать и ось с квадратно-конусными краями, но при этом отверстия в ступице шатунов должны отвечать ее размерам, а промежуток между ступицей каретки велосипеда и ступицами шатунов должен быть минимум 1 мм.

Люфт, необходимый для нормального вращения удлиняющего рычага относительно шатуна, достигается подбором толщины стальной шайбы (шайб), закрепленной между осью удлиняющего рычага 12 и шайбы 18.

А - основной рычаг, Б - удлиняющий рычаг.

Межосевое расстояние у основного и вспомогательного рычагов приблизительно равно 172 мм. Чтобы цепь не имела слабого натяжения, ее размер определяется при монтаже. Как это происходит? Удлиняющим рычаг и звездочка устанавливаются на свободном конце шатуна На оси каретки монтируются (не окончательно) другая вспомогательная звездочка и втулка подшипника 8 на ступице. На обе звездочки надевается цепь длиной 590 мм, натягивается, после чего рычаг и ступица привариваются друг к другу. При демонтаже шпилька 5 вынимается, в отверстие Мб завинчивается винт, и подходящим бородком через отверстие в центральной оси выбивается основной рычаг (шатун).

Делается пробный монтаж, перед которым детали 1, 2, 4, 8, 11, 12 и 17 подвергаются термообработке (цементированию). Между шатуном и удлиняющим рычагом, а также между основным рычагом и несущей втулкой вставляются пластмассовые уплотнители, изготовленные из подходящего по диаметру кольца толщиной 1 мм.

Педальный механизм с автоматическим удлинением рычагов признан изобретением и защищен в Болгарии авторским свидетельством. Все, кто опробовал новинку, отмечают не только конструктивную оригинальность решения поставленной задачи, но и достигаемый благодаря ей положителы ный эффект: «приемистость» веломашины, оборудованной таким механизмом, более легкое прохождение тяжелых трасс и преодоление подъема.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.

Отредактировано: 19.04.2019

Возникла ситуация, что необходимо открутить педали с велосипеда, но как это правильно сделать Вы не знаете. Давайте рассмотрим, как выполнить эту операцию быстро и просто.

Когда может потребоваться снять велосипедные педали

• Для проведения технического обслуживания. Например, появился хруст или скрип и нужно их почистить и смазать.
• При замене старых педалей на новые, или замене шатунов.
• При упаковке велосипеда в чехол или для уменьшения занимаемого места при перевозке в транспорте.
• При подготовке велосипеда для . Опять же для минимизации занимаемого велосипедом пространства
• Как . Способ очень эффективный - ну куда поедешь на таком велосипеде. Здесь хитрость в том, что они должны сниматься легко и просто. Инструмент для этого и небольшой пакет, в который будут сложены снятые педали, всегда должен быть с собой в . Вы же не будите носить их всё время в руках.

Особенность педалей в том, что они имеют симметричные резьбы.

На каждой из них обязательно должна стоять метка: какая левая, а какая правая. Обычно это английские буквы L - Left (левая) и R -Right (правая) соответственно для левой и правой педали.

Левая педаль всегда изготавливается с левой резьбой. Это значит, что она закручивается против часовой стрелки, а откручивается по часовой стрелке.

На правой - обычная правая резьба. Закручивается по часовой стрелке, а откручивается против часовой стрелки.

Сделано это для того, чтобы при кручении педалей во время движения велосипеда они не откручивались.

Проще запомнить правило: педали откручиваются против хода движения велосипеда - крутить к заднему колесу, а закручиваются по ходу движения - крутить к переднему колесу .

Каким инструментом снимают педали

• Рожковый ключ на 15 мм
• Различные , на которых есть ключ на 15 мм.
• Разводной ключ.
• Некоторые модели снимаются и ставятся шестигранными ключами на 6/8/10 мм
• Существуют специальные ключи для педалей, совмещающие рожковый ключ на 15 и шестигранные ключи в одном инструменте.

При использовании разводного ключа обязательно обратите внимание на его толщину. Дело в том, что расстояние между креплением педали и шатуном не большое, и не каждый разводной ключ туда пролезет. Некоторые типы таких ключей выпускают с тонкими губками, которые можно использовать. Рожковые или специальные педальные ключи отлично подходят для такой операции.

Как снять педали

1. Лучше всего это делать когда велосипед стоит на колесах. Почему? Дело в том, что иногда требуется приложить довольно большое усилие, чтобы открутить ее и приходится использовать массу всего тела. Это проще сделать при стоящем на колесах велосипеде, чем когда он висит на стойке.
2. Снимаем правую педаль . Для этого лучше всего поставить правый шатун в положение на 3 часа: шатун горизонтально земле и повернут к переднему колесу. С учетом того, что на правой педали обычная резьба, откручиваем ее как обычную резьбу - против часовой стрелки .
3. Затем снимаем левую педаль . Ставим левый шатун в положение на 9 часов. Он опять же горизонтально земле и повернут к переднему колесу. Помним, что на левой педали левая резьба и, откручиваем ее по часовой стрелке .

Если резьба на оси «прикипела» к шатуну и не снимается

• Можно нанести на место соединения WD-40 на 10-15 минут и снова попробовать ее открутить.
• Если WD-40 нет, можно использовать другие средства (аналоги WD-40) или, например, керосин (ждать при этом нужно уже 2-3 часа).
• Если и после этого сложно открутить - попробуйте увеличить длину рычага. Просто возьмите более длинный ключ или наденьте на него металлическую трубу для увеличения плеча (закон Архимеда еще никто не отменял).
• Некоторые веломастера предлагают еще один способ. На место соединения оси и шатуна постепенно выливают воду из вскипевшего чайника, заставляя металл немного разогреться и из-за этого снизить плотность посадки. Лично я такой вариантом не пробовал и мне кажется, что температура кипятка в 90-100 градусов не очень сильно нагреют шатун, хотя вымоется он точно.

  Логичнее попробовать разогреть это место строительным феном или мощным паяльником. При работе с феном нагревайте именно место соединения оси и шатуна и следите за температурой корпуса педали, особенно если она пластиковая.

  Разогревать это место открытым огнем точно не стоит.

• Честно говоря, можно попробовать еще и несколько раз ударить по ключу молотком, чтобы хотя бы сдвинуть резьбу с «мертвой точки». По самой педали и, тем более, по шатуну наносить удары бесполезно - только погнете их.

Как поставить педаль на велосипед.

Еще один маленький совет.

Как проверить педаль

Желательно перед каждой поездкой проверять состояние педалей, их затяжку, отсутствие люфта и состояние корпуса. Можно просто ногой встать не нее, а затем, крутанув, посмотреть и послушать, как она крутится на оси. Если нет визуального биения и лишних звуков - все нормально, можно ехать.

Помните, если во время движения педаль выкрутится, сломается или потеряется, вряд ли Вы уже сможете куда-то ехать, да и риск получить при этом травму достаточно велик.

Видео о замене педалей велосипеде.

Уважаемые велосипедисты и любители велотуризма!

Не спешите выбрасывать велосипеды выпускавшихся во времена СССР.

Вашему вниманию предлагается проект съемного рычажного привода, с помощью которого вы легко сможете дать новую жизнь своим старым и испытанным железным друзьям.

Реализовав этот проект на практике, Вы сможете не только доказать себе и окружающим что чего то стоите в жизни, что способны и можете изготовлять что либо своими руками, но и получите экземпляр оригинального, не имеющего аналогов в мире велосипеда необыкновенной конструкции, который послужит предметом зависти Ваших соседей и знакомых.

Преимущества применения системы, по сравнению с велосипедами классической схемы: - мертвые точки отсутствуют , усилие передается непрерывно и равномерно, а мощность остается постоянно высокой. На практике это означает, что велосипедист будет расходовать меньше энергии для достижения той же скорости.

Ниже приводится график сравнения распределения момента сил для велосипеда классической схемы и предлагаемого образца.

Где: А - распределение момента сил велосипеда классической схемы за один рабочий цикл.

Б – распределение момента сил предлагаемого велосипеда за один рабочий цикл.

М – момент силы, равный произведению прилагаемой силы на длину рычага.

Н - величина длины пробега колеса за один рабочий цикл.

Со всей очевидностью из графика следует, что удлинение рычага приводит к увеличению момента силы в несколько раз, - правда при этом несколько уменьшается длина хода колеса, что заставляет велосипедиста интенсивнее работать ногами, но это, по мнению автора, не является отрицательным эффектом, а наоборот.

А благодаря тому, что вектор приложенной силы всегда направлен вниз, мы можем максимально эффективно использовать вес нашего тела для легкого старта и быстрого разгона.

Увеличение мощности (скорости) привода за счет удлинения рычагов при неизменном усилии прилагаемом велосипедистом

Неограниченная амплитуда хода педалей в заданных рамках

Движение обеспечивается приложением силы по касательной к поверхности вращения

Кроме того, исключается опасность скатиться назад при движении по горным дорогам, благодаря отсутствию обратного хода.

Добиться подобных результатов удалось за счет применения инновационного механизма, преобразующего возвратно – колебательное движение рычагов с педалями в одностороннее вращательное движение колеса с применением несложных вспомогательных приспособлений.

Автором также разработан «ноу-хау» изменения момента во время движения без сложной, громоздкой, дорогостоящей системы переключения скоростей, применяемой на большинстве образцов современных конструкций велосипедов.

Для практической реализации предлагаемого проекта понадобятся детали от велосипедов классической схемы, как современных моделей, так и ранее выпускавшиеся на территории СССР. А именно : рама, руль, сиденье, переднее и заднее колесо, некоторые детали втулки (каретки) заднего колеса, малые велосипедные звездочки, отрезки велосипедной цепи, каретка с педалями, ручной тормоз.

Дополнительно изготавливаются : рычаги с обоймами подшипников и педалями, скоба крепления, U – образная трубка, накладки, серьги. Для изготовления обойм подшипников и деталей механизма понадобятся услуги токаря и фрезеровщика, а для сварки отдельных деталей – сварщик со сварочным аппаратом.

Для изготовления Y - образных рычагов лучше всего подойдет отрезок ½” водопроводной трубы сплюснутой с обоих сторон для придания овальной формы (см. фото).

Малые рычажки рычагов советуем изготовить из рычагов педалей каретки от обычного велосипеда. При этом, используются оси педалей, которые необходимо укоротить до нужной длины и нарезать резьбу М8. Затем отрезок сплюснутой водопроводной трубы и рычажки привариваются к обоймам подшипников.

Рычаги с педалями каретки от обычного велосипеда также используются в конструкции Y - образных рычагов. Для чего рычаги обрезаются до необходимой длины, обтачиваются на наждачном круге до размера, при котором они свободно вставляются в свободный конец сплюснутого отрезка водопроводной трубы.

Как видно из рисунка, Y- образные рычаги, с закрепленными на них отрезками велосипедной цепи, совершая возвратно-поступательные движения, приводят во вращение соприкасающиеся с цепями звездочки, которые сочленены с механизмом преобразующим возвратно-вращательное движение во вращательное, смонтированным во втулке заднего колеса (на рисунке не показан), заставляя колесо вращаться.

При движении дальнего (на рисунке) рычага сверху вниз, совершается рабочий ход. При этом, ближний рычаг движется вверх. Далее, ближний рычаг достигнув верхней точки начинает двигаться вниз, в свою очередь, совершая рабочий ход и завершая цикл. И так далее.

Целью создания вышеуказанного образца велосипеда было увеличение (в 2-3 раза) усилия передаваемого велосипедистом на ведущее колесо за счет удлинения рычагов и применения предлагаемого механизма без использования храповых механизмов.

Фото изобретенного механизма в сборе и монтируемого в обойме втулки заднего колеса.

Ниже приводится фотоснимок другого варианта велосипеда изготовленного и успешно испытанного автором, а также фотоснимок самого первого варианта

на котором был впервые получен положительный результат и незабываемые впечатления и ощущения от езды на нем.

При движении по ровной дороге, даже проселочной, было такое ощущение, что для езды вообще не требуется никаких усилий ног. Просто ноги двигались вверх – вниз, как при ходьбе на месте, совершенно свободно.

Затем появилась идея усовершенствовать привод путем упрощения конструкции. Так появился образец показанный и описанный в начале статьи.

Однако, для желающих повторить конструкцию «Второй вариант», рекомендуются некоторые подробности.

В частности:

Не обязательно приваривать дополнительную трубку к раме, указанную на фото и эскизе. Достаточно использовать,

имеющуюся вертикальную стойку;

В качестве дополнительных звездочек были использованы звездочки от детского трехколесного велосипедика. Для этого,

звездочки необходимо расклепать, удалить храповики и заклепать вновь. При этом звездочки должны вращаться

совершенно свободно;

Просверлить в вертикальной стойке отверстие 8 мм. В отверстие вставить болт М 8, на болт с внутренней стороны

стойки одеть шайбу толщиной 3 мм, звездочку, шайбу и скрепить все гайкой М 8.

Если Вас заинтересовало все вышеизложенное и Вы хотели бы узнать подробности, - обращайтесь ко мне по электронной почте: [email protected] или звоните по телефону: +375 33 639 24 62

СЧАСТЛИВОГО ВАМ ПУТИ! ЧИСТОЙ И РОВНОЙ ДОРОГИ !

С успехом опробовал свое «детище» на базе серийного образца классического велосипеда (фото 1-2). Принципиальное изменение заключается в том, что велосипедист не крутит педали, а поочередно нажимает на них сверху. На рис. 1 видно,что У-образные рычаги (педали)с закрепленным на них отрезком велосипедной цепи, совершая возвратно-поступательные движения, приводят во вращение соприкасающуюся с цепью звездочку. Последняя, в свою очередь, сочленена с механизмом, преобразующим возвратно-вращательное движение во вращательное. Узел, заставляющий колесо двигаться, смонтирован во втулке заднего колеса (на рисунке не показано). При движении рычага А (дальнего) сверху вниз совершается рабочий ход. При этом рычаг В (ближний) движется вверх.

За счет удлинения рычагов и применения узла без храповых механизмов у предлагаемой конструкции в 2-3 раза возрастает усилие на ведущее колесо по сравнению с велосипедами классической схемы (рис. 2). Правда, при этом несколько уменьшается длина хода колеса, что заставляет велосипедиста интенсивнее работать ногами (но ведь нажимать на педали значительно легче, чем крутить).

Еще одно новшество - благодаря конструкции бесхрапового механизма заднее колесо стопорится при движении назад. Это может оказаться полезным при езде в гору. Другими словами, если велосипедист не в состоянии двигаться вверх, застопорившееся колесо не позволит транспортному средству скатиться вниз.