Мой велосипед

АВТОМОБИЛИ БЕЗ… МОТОРА

InManus — Tue, 02 Apr 2013 11:14:46 GMT

Используя опыт предыдущих поколений, поднимая их достижении на новый качественный уровень, развитие научно-технической мысли движется вверх по спирали. Не случайно изобретатели, создавая все более и более совершенные машины, нередко возвращаются к опыту предшественников — опираются в своих поисках на конструкции давно минувших лет.
Не менее интересно оглянуться назад и проследить, как зарождалась и развивалась идея «мускульного» транспорта в далеком и недалеком прошлом.

Уходя в глубь истории техники, мы увидим некий парадокс, живущий в веках и сохранившийся до наших дней. Он стал заметен во времена, когда по мощеным и немощеным дорогам древности уже сновали кареты и телеги, запряженные четвероногими помощниками человека. Не один век лошади, волы, мулы отслужили в качестве живого привода к повозке. Но росли транспортные потребности, и человек начал мечтать о том, чтобы создать экипажи, способные брать больше груза и развивать большие скорости. Появился автомобиль, которому предшествовало изобретение двигателя: сначала парового, потом внутреннего сгорания, электромотора. Но это было потом. К этому еще нужно было прийти. Через времена, когда забавы с «огненными машинами» могли закончиться на костре инквизиции. И еще раньше, когда для движения повозки придумывали наивные, но хитроумные способы, кажущиеся сегодня примитивными, а подчас и курьезными. Однако не станем слишком строго судить предков. Ведь почти в каждом из тех древних сооружений уже угадывался прообраз какой-нибудь детали современных машин: трансмиссии, рулевого управления, тормозов. Многие находки, претерпев всевозможные улучшения, прочно утвердились в современном транспорте.

Принцип привода тележки мускульной силой сидящего в ней человека оказался живучим. Он стал особенно заманчивым во времена, когда виделся уже в применении к асфальтовым дорогам. Стремительно проносились не просто «безлошадные экипажи», а быстрые и мощные авто, в небо взлетели аэропланы, вот уже и космические корабли уходят к далеким планетам. Но живы в человеке две извечные мечты: летать как птица и толкать какой-нибудь легонький экипаж силой собственных мышц. Когда она зародилась, в какие стародавние времена? Появлялись часовые механизмы, вода вращала колеса мельниц и насосов, люди уже неплохо управлялись с парусами. Но... энергию падающей воды к движущейся повозке не приспособишь, пружины слабы и ненадежны, а паруса годятся только при добром ветре, да и то в основном на воде. А так хотелось ни от чего не зависеть...

Самокатящаяся чудо-колесница императора Максимилиана I (1459 г.).

Одна из первых, наверное, попыток воплотить идею использования собственной силы для приведения легкой повозки в движение принадлежит аугсбургскому плотнику Вальтеру Голтану. Это он в начале XV века выехал на узкие улочки своего городка на необычном четырехколесном сооружении, оказавшемся самодвижущимся мускульным экипажем. Перетягивая бесконечный канат, ездок приводил во вращение два барабана. Нижний, с продольными рейками, заставлял вращаться зубчатое колесо, жестко насаженное на заднюю ось. Стоит ли говорить, что скорость коляски была не выше, чем у пешехода. А как же руль? Ну, в те времена проблема поворота еще не смущала изобретателей. Если требовалось изменить направление движения, ездок вылезал из повозки и, приподняв передок, нацеливал возок в нужную сторону.

Экипаж Голтана был одноместный. А вот некто Огюст из Меммингена в 1447 году соорудил гигантскую (даже по сегодняшним понятиям) самоходную машину на четырех огромных колесах. Она могла везти сразу несколько десятков человек. Конечно, о скорости история умалчивает, но не это было главным в те времена. Важнее, что машина двигалась! Посредством хитроумных приспособлений, рычагов, валиков, воротов, находящихся внутри экипажа, люди вращали все четыре колеса повозки. Конструктор позаботился таким образом о том, чтобы в случае застревания в колдобине одного из колес другие смогли вытянуть машину на ровную дорогу. Вот он, прообраз современных полноприводных машин-вездеходов!

Мускульный экипаж часовщика Фарфлера (1685 г.).

На принципе использования мускульной силы создавались и другие самоходные экипажи средневековья. В 1459 году в триумфальном шествии немецкого императора Максимилиана I принял участие необычный экипаж. Он представлял собой шестиметровое колесо-обруч, внутри которого располагались царствующие особы. Экипаж-колесо перемещался в результате того, что слуги переступали по его внутренней поверхности, а направление движения регулировал длинным рычагом шедший рядом слуга. Тогда же появился деревянный четырехколесный экипаж, приводимый в движение идущими рядом и сзади него слугами, которые с помощью рычагов вращали установленные на кузове валы и маховики. До нас дошли лишь зарисовки таких машин: других достоверных денных об их существовании нет. Проектированием этих повозок занимался, в частности, известный художник Альбрехт Дюрер, оставивший нам несколько рисунков своих изобретений.

В 1685 году известный нюренбергский часовщик Стефан Фарфлер сломал ногу. Это, казалось бы, незначительное сугубо личное событие послужило толчком... к дальнейшему Развитию и совершенствованию самодвижущегося экипажа — пока лишь в форме мускульной повозки. Фарфлера не очень-то радовала перспектива пользоваться костылями или сидеть дома. Он соорудил небольшой трехколесный экипаж, на котором «сам мог ездить в костел без чьей- либо помощи». Ясно, что и здесь скорость была не ахти какая. В коляске он использовал принцип родного ему часового механизма. Только силу пружин и гирь заменяли собственные мускулы. Крутя особые ручки, Фарфлер через систему шестеренок приводил во вращение переднее колесо. С этой схемой перекликаются современные мотоколяски и автомобили с передним приводом.

«Самобеглая» коляска И. П. Кулибина (1791 г.).

Свой вклад в развитие «самобеглых машин» внесли и наши соотечественники. В 1752 году в России был построен первый подобный экипаж, приводимый в движение сложной системой рычагов и педалей, которыми управляли два лакея, стоящие на запятках. Его создатель — Леонтий Лукьянович Шамшуренков, крестьянин Нижегородской губернии, замечательный русский изобретатель-самоучка, наделенный большой фантазией и смекалкой. 21 июня 1751 года он направил в сенатскую комиссию в Москву прошение о выдаче ему разрешения и оказании финансовой помощи для «...сделания коляски самобеглой, что может бегать без лошади. Такую коляску он, Леонтий, сделать может подлинно, изобретенными им машинами, на четырех колесах, с инструментами так, что она будет бегать и без лошади, только правима будет через инструменты двумя человеками, стоящими на той же коляске, кроме сидящих в ней праздных людей, а бегать будет хотя через какие дальние расстояния и не только по ровному местоположению, но и к горе, будет где не весьма крутое место, а также коляска может сделана быть, конечно, через три месяца со всем совершенством, и для апробации на сделание первой такой коляски потребно ему из казны денег не более 30 рублей...».

Только через год в Санкт-Петербурге Шамшуренков «со всяким поспешением» приступил к воплощению своего замысла. И вот первого ноября 1752 года коляска была полностью готова к испытаниям. До наших дней не сохранилось ни чертежей, ни рисунков, ни даже толкового описания этого самодвижущегося экипажа с мускульным приводом. По немногочисленным документам можно судить, что коляска была четырехколесной, закрытой и напоминала карету — не громоздкую, а достаточно легкую и прочную. Два человека при помощи педалей вращали задние колеса и управляли ее движением. Экипаж перевозил не менее двух пассажиров.

Через год, закончив работу, 60-летний изобретатель, еще полный сил и энергии, вновь пишет в Санкт-Петербург: «...а ныне еще могу для апробации сделать сани, которые будут ходить без лошадей зимой, а для пробы могут ходить и летом с нуждою. А хотя прежде сделанная мною коляска находится и в действии, но токмо не так в скором ходу, и ежели еще позволено будет, то могу сделать той прежней уборнее и ходу скорее и прочнее мастерством». Но на эти предложения последовал отказ, тщетными оказались все дальнейшие просьбы. Вскоре об изобретателе и его «самобеглой коляске» забыли, и их дальнейшая судьба неизвестна.

Мускульная повозка англичанина Джона Венгра (XVIII в.).

Другой талантливый русский механик — Иван Петрович Кулибин — несколько лет работал над оригинальной коляской и закончил ее в 1791 году. Вся механика внешне кажется немудреной, но глаз современного конструктора сразу различит целый ряд даже по нынешним временам гениальных решений. Кулибин выполнил экипаж трехколесным, на одного пассажира. Деревянная рама состояла из двух продольных брусьев, соединенных поперечинами. Спереди к ней крепился поворотный круг с одиночным направляющим колесом, управляемом с помощью тяг и рычажков. В задней части на раме устанавливались два других колеса увеличенного диаметра. Педали — или «туфли», по Кулибину — поочередно нажимал стоящий на запятках человек. Он посредством тяг и храповых механизмов приводил тяжелый горизонтальный маховик, облегчавший работу человека на педалях и смягчавший ход машины. Вращение вертикального вала маховика передавалось через упрощенные зубчатые передачи на правое заднее колесо.

Интересна конструкция механизма передачи крутящего момента на ведущее колесо, ставшая прообразом современных ступенчатых коробок передач. На оси колеса был расположен барабан с тремя зубчатыми венцами различного диаметра и с неодинаковым числом зубьев. Шестерня продольного вала, передвигаясь по диаметру барабана, могла соединяться с любым венцом, изменяя передаточное число, а значит, и скорость вращения колес и прилагаемое усилие.

«Самокатка» имела и механизм свободного хода, что давало человеку возможность отдыхать, используя инерцию повозки и маховика. И еще одно замечательное техническое предвидение можно обнаружить в коляске Кулибина: оси колес перекатывались на трех особых катках. Это устройство — предшественник современного роликового подшипника! Короче говоря, механическая коробка передач и подшипники на этой тележке были сконструированы и использованы на полвека раньше, чем они появились во Франции и Англии. Ближе познакомиться с конструкцией «самокатки» можно в отделе автомобильной техники Политехнического музея в Москве, где хранится ее действующая модель.

Маховичный «автомобиль» Ланчестера (1905 г.).

И все-таки усовершенствования, введенные Кулибиным в конструкцию коляски, не смогли превратить ее в полноценный самоходный экипаж, слишком уж слабым и ненадежным был живой двигатель. Аналогичные попытки создать «мускульный» транспорт не раз предпринимались в XVIII веке и за рубежом. Однако все подобные машины оставались лишь оригинальной игрушкой при дворе. Известно, что в Англии одноместную повозку наподобие кулибинской, только четырехколесную, построил Джон Беверс.

Словом, «самобеглые машины» оказались ненадежными и практически неприемлемыми. И все-таки они стали первыми шагами к удовлетворению желания человека двигаться быстрее. Появлялись, конечно, на этом пути и горе-изобретатели, которые предлагали бессмысленные сооружения, вошедшие в фонд автовелокурьезов. Вот одна из таких идей: на обычной повозке поставить весла-грабли и отталкиваться ими от земли. В другом «сногсшибательном» устройстве предполагалось использовать принцип беличьего колеса, но с собаками. Для этого переднее колесо повозки должно было иметь вид барабана, внутри которого животным надлежало бежать. Был и не менее оригинальный проект: нажимать педали хотели заставить лошадь. Но... собаки и лошади отказались выполнять столь необычные для себя обязанности, и эти «перспективные экипажи» так и застряли на месте, затерявшись в анналах истории техники.

Повозка с двигателем в «одну лошадиную силу».

Но та же история отобрала в мускульных проектах все мало-мальски рациональные зерна. Вспомните маховик на «самокатке» Кулибина. Эту идею развил венгр Йозеф Хорти-Хорват, предложивший в 1857 году многоместный омнибус, на крыше которого был установлен огромный маховик; крутящий момент от него через коническую шестерню и вал передавался на задние колеса экипажа. В обязанности «водителя» входило лишь раскручивать его. Три года спустя русский инженер В. И. Шуберский разработал проект «маховоза», также использующего энергию вращающегося маховика. А в 1905 году англичанин Ланчестер запатентовал «маховичный автомобиль». Один или два тяжелых маховика с помощью механической передачи вращали колеса машины. Для разгона маховиков служили электродвигатели, но можно было делать это и вручную.

Омнибус Хорти-Хорвата с маховиком на крыше (1857 г.).

И вот уже в наши дни энергетический кризис и гиподинамия, засилье автомобилей в крупных городах, шум, загазованность атмосферы заставили вновь обратись внимание на некоторые «мускульные» транспортные средства, когда-то вытесненные мощными и компактными двигателями. К ним прежде всего следует отнести велосипеды, а также экипажи на их основе — веломобили, приводимые в движение мускулами человека.

От велосипеда веломобиль получил простую цепную передачу, легкие колеса; от автомобиля — трансмиссию, кузов, систему освещения, зачатки комфорта. Конструкция всех узлов направлена на выполнение главного условия — максимальное облегчение работы водителя. Так повернулся виток спирали развития мускульных транспортных средств, начавшийся еще пять веков назад.

Проект экипажа с «собачьим» двигателем.

Сегодня на улицах Токио и Амстердама, Парижа и Милана — многих городов мира нет-нет да промелькнут в густом потоке транспорта безмоторные машины на одного-двух или даже десяток-другой человек. В них каждый при деле: крутит педали или нажимает рычаги привода. Куда уж автомобилю угнаться — конечно, не в скорости, а в экономичности, маневренности, безвредности для окружающей среды: сколько сразу достоинств! Да и покрутить педали нынешнему горожанину, страдающему от малоподвижности, отнюдь небесполезно.

Безмоторные машины строятся в самых различных вариантах: от юрких одноместных веломобилей до гигантских многоместных «велобусов» — трех-четырехколесных экипажей без кузова с общей передачей на задние ведущие колеса. Пока что многие из них созданы из побуждений саморекламы или желания удивить соотечественников, привлечь внимание, вызвать сенсацию.

Один из первых проектов небольшого велобуса, на 21 человека, предложил в 1949 году француз Пьер-Альберт Фарса. А вот датчанин Таг Крогсхейз явно обогнал всех конкурентов, построив трехколесное велочудище весом более 3 т, рассчитанное на 35 (!) человек. Для него потребовалось 73 старых велосипедов, 35 седел, 70 педалей, три автомобильных колеса. Только длина 70 цепных передач составила более 50 м! Единственное практическое применение для этого монстра Крогсхейз нашел пока в том, что изредка катает на нем местных ребятишек.

Но, как бы ни были хороши веломобили, они существуют пока в единичных экземплярах и не стали заметным явлением в транспортных потоках крупных городов. Впрочем, в Японии, где проблемы перегрузки уличного движения и загрязнения воздуха выхлопными газами особенно остры, уже начат серийный выпуск нескольких видов безмоторной техники: легкий трехколесный педикар с навесом и более комфортабельный четырехколесный. Средняя скорость их невысока — 10—15 км/ч, но этого вполне достаточно для коротких поездок. Такой транспорт окажется полезным не только для личного пользования, но и для почтальонов, врачей районных поликлиник; для обучения молодежи правилам движения, применения на территории больших предприятий, хозяйств, строек.

По материалам журнала «Моделист-конструктор»

ВЕЛОМОБИЛЬ - ПАКЕТ

InManus — Mon, 01 Apr 2013 21:26:25 GMT

ПОХОЖЕ, ХУДОЖНИК С ПОДРАМНИКОМ И МОЛЬБЕРТОМ ОТПРАВЛЯЕТСЯ НА ЭТЮДЫ. НА САМОМ ЖЕ ДЕЛЕ КОНСТРУКТОР-ЛЮБИТЕЛЬ ИЗ ГОРОДА ЧКАЛОВСКА ЛЕНИНАБАДСКОЙ ОБЛАСТИ К. ВЕРНАДСКИЙ ДЕМОНСТРИРУЕТ ПОСТРОЕННЫЙ ИМ СВЕРХКОМПАКТНЫЙ СКЛАДНОЙ ВЕЛОМОБИЛЬ.

Трудно поверить, что в таком пакете скрывается трехколесная машина. Но вот легкая ноша укладывается на землю, к ней в считанные секунды пристыковываются находившиеся в меньшей емкости колеса — и на глазах возникает веломобиль, в котором жесткие элементы каркаса остроумно сочетаются с мягкой клеенчатой обшивкой кузова с пленочными окнами.

Для подобной конструкции нет проблем ни с хранением, ни с перевозкой. Ездить же на таком веломобиле можно при любой погоде.

«Моделист-конструктор» №12 1986 г.

ТРАНСПОРТ ЗДОРОВЬЯ

InManus — Mon, 01 Apr 2013 05:29:37 GMT

Веломобиль «МАДИ».

Можно ли соединить в одной машине достоинстве велосипеда и автомобиля: простоту, экономичность, экологическую безвредность и комфорт?
Можно, утверждают конструкторы веломобилей. Создаваемые ими машины приводятся в действие, как и велосипед, мускульной силой, но имеют какой-либо кузов (или его подобие), три-четыре колеса расположенные не в одну линию, и упрощенные, но удобные сиденья со спинками.
Сегодня развиваются два направления или типа веломобилей: дорожные и спортивные, хотя сами их создатели часто не делают такого различия.

Предками первых можно назвать «самобеглые коляски», три или четыре колена и обычная, не «верхом», посадка), которые строились в Германии (Г. Гантшель, 1645 г), Франции (Р. Ла Рошелли, 1693 г), Англии (Овенден, 1761 г.), России (Л. Шамшуренков, 1762 г., и И. Кулибин, 1791 г.).

Рис. 1. Схема веломобиля С. Аксельрода, США, 1941 г.

Но затем, в начале XIX века, Европу захватило увлечение так называемыми «игрушечными лошадками» — прямыми предками велосипедов Двухколесные машины быстро совершенствовались. К концу столетия они приняли современный вид и широко распространились по свету: в США их сейчас насчитывается 105 миллионов, в Японии — 50, у нес в стране — 40. О веломобиле же надолго забыли. И незаслуженно.
Одним из первых возродил его в 1941 году американец С. Акгельрод. В кузове автомобильного типа он разместил велосипедное сиденье с педальным приводом и ведущим колесом (рис. 1). Получилась пятиколесная многоместная машина.

Рис. 2. Педикар Р. Бундшуха, США, 1972 г.

И все же годом рождения современного веломобиля принято считать 1972 год, когда житель США Роберт Бучдшух построил педикар (рис. 2) — одноместный четырехколесный веломобиль массой 50 кг. Аппарат развивал скорость около 30 км/ч и отличался оригинальным приводом с возвратно-поступательным ходом педалей. В патенте который Р. Бундшух получил на педикар, были отражены почти все основные особенности нынешних веломобилей. Конструкция получила хорошую рекламу, что способствовало быстрому росту популярности подобных транспортных средств, особенно в США, Японии, Индии, Австралии, Англии, Франции.

Рис. 3. «Калибри-35» В. Ульяновского, СССР, 1979 г.

В СССР трехколесный одноместный веломобиль «Вита» (масса 29 кг и скорость 15—20 км/ч) был создан преподавателем ХАДИ Ю. Стебченко в 1975 году (см. «М-К», № 7, 1976 г.).
Трудности хранения транспортных средств в больших городах вызвали к жизни новую разновидность дорожных веломобилей — складывающихся. Ее предложил москвич В. Ульяновский («М-К», № 11 и 12, 1979 г.). Его двухместный «Колибри-35» (рис. 3) при массе около 35 кг имеет габариты 1550×1350×1050 мм в рабочем состоянии и 1350×1050×450 мм в сложенном.
Конструкция сравнительно проста и построена в домашних условиях в течение года. Единственным сложным инструментом, применившимся при сборке, была электродрель. Затраты на изготовление не превысили двойной стоимости велосипеда.

Рис. 4. Японские прогулочные веломобили.

Что касается многоместных веломобилей, то здесь своеобразный рекорд принадлежит французу П. Фарса. Ему в 1949 году был выдан патент № 952354 на двадцатиместный велобус под названием «Общественное средство транспорта, приводимое в движение педалями».
И все же многоместные веломобили — это единичные экземпляры в отличие от двухместных открытых, которые выпускаются серийно, например, в Японии (рис. 4). Такие коляски хороша для прогулок, особенно на курортах.

Рис. 5. Рекордный веломобиль «Вектор» Э. Войта, США, 1980 г.

А новые конструкции все продолжают появляться. «Известия» сообщали 20 января 1982 года о трехколесном «мускате», созданном в Кельнском техническом институте. Очень интересна французская разработка веломобиля 1971 года с комбинированным приводом: педали с эпизодически используемым двигателем или маховиком.
В последние годы все больший интерес конструкторов привлекает и другая ветвь — спортивные веломобили. Ежегодно в разных странах проводятся их соревнования. Так, например, журнал «Знание — сила» в 1977 году сообщал, что в американском городке Ирвиндале по инициативе Калифорнийского университета состоялись гонки «на двухколесных транспортных средствах, приводимых в движение мускульной силой». Абсолютный мировой рекорд скорости 76,9 км/ч поставил Алан Аботт на двухколесном аппарате длиной четыре метра и массой 18 кг, в корпусе которого веломобилист размещался лежа лицом вниз.

Рис. 6. Шасси европейского варианта «Вектора», ФРГ, 1983 г.

Но что это было: необычной конструкции велосипед или двухколесный веломобиль? Скорее всего это транспортное средство можно отнести ко второму. Кстати, на гоночном велосипеде в тех же условиях была достигнута скорость 67,9 км/ч.
Рекорд Алана Аботта продержался недолго. В 1980 году на шестом международном чемпионате в США зарегистрировали рекорд скорости в 94,5 км/ч на трехколесном одноместном веломобиле «Вектор» (рис. 5), спроектированном и построенном Элем Войтом, инженером фирмы «Электрик Дайнемикс», США. На двухместном «Векторе» была показана скорость 101,2 км/ч.
Два года спустя гонщик проехал 70 км со средней скоростью 83 км/ч на одноместном «Векторе» Его основные параметры: габариты 2950×640×810 мм, массе 23 кг. Передние колеса — управляемые, заднее — ведущее, приводимое цепной шестиступенчатой передачей типа «дерайер». Скорости 96 км/ч (60 миль в час) соответствует частота вращения педалей 82 об/мин. Как сообщалось, в США налажено серийное производство «Векторов». Установленная на них цена — тоже своеобразный рекорд: 10 тысяч долларов.
В ФРГ в 1983 году изготовили вариант «Вектора», во многом повторяющий прототип: габариты 3050×640×810 мм, масса 30,9 кг база 1320 мм, колея 508 мм, клиренс 24 мм, радиус поворота 11,6 м, коэффициент сопротивления качению 0,006 (в 2—3 раза меньше, чем у автомобиля) и коэффициент сопротивления воздуха с_х=0,11 (в 3—5 раз меньше автомобильного).
Шасси показано на рисунке 6. Все три колеса находятся внутри кузова. Передние имеют тормоза барабанного типа. Ноги водителя размещаются между близрасположенными управляемыми колесами от обычного, а сзади — от гоночного велосипеда, они динамически уравновешены, со спицами, с обеих сторон закрытыми обтекателями. Шины камерные, изготовлены специально для «Вектора».

Рис. 7. «Вильнюс-82», СССР, 1982 г.

На рукоятке рулевого управления установлен бортовой компьютер со шкалами показаний мгновенной и средней скорости, частоты вращения педалей, времени пройденного пути и даже пульса водителя,
Привод цепной, на заднее колесо. Длина цепи 3 м. Ведущая звездочка имеет 100 зубьев. Две передачи — передаточные числа 2 и 4. Рама изготовлена из высокопрочных стальных труб, предназначенных для рам гоночных велосипедов.
Кузов из армированного стеклопластика, снаружи покрыт акриловым лаком. Съемный колпак — из лексана. Аэродинамика рассчитана на ЭВМ и доведена в аэродинамической трубе. Отмечается, что при езде слабый боковой ветер едва ощутим. Для езды со скоростью больше 70 км/ч достаточно недели тренировок.
Группа инженеров из штата Калифорния (США) создала в 1983 году четырехместный спортивный веломобиль (рис. 8) на котором предполагается побить рекорд скорости двухместного «Вектора» (101,2 км/ч). Гонщики располагаются друг за другом почти лежа.
В 1975 году Витаутас Довиденас, преподаватель Вильнюсского инженерно-строительного института (ВИСИ), приступил к проектированию спортивного веломобиля. К работе были привлечены студенты-вечерники. Они с энтузиазмом взялись за эксперименты: через шесть лет у них было уже 10 конструкций разного типа с массой от 15 до 30 кг и скоростью около 40 км/ч. Для обтекаемого корпуса последних моделей использовались кабины списанных планеров. Задняя часть — обтекатель из пленки с металлическим каркасом. 29 ноября 1980 года в окрестностях Вильнюса состоялись первые гонки с участием пяти веломобилей.
Спустя два года здесь же изготовили два образца одноместных спортивных веломобилей «Вильнюс-82» (рис. 7), на которых достигнута скорость 60 км/ч. Конструкция их описана в журнале «Юный техник» № 8 за 1983 год. Кузов из стеклопластика, окна из оргстекла. Переднее колесо — ведущее, два задних — управляемые...

Рис. 8. Четырехместный спортивный веломобиль, США, 1983 г.

Пока неясно, получат ли веломобили широкое распространение. Есть целый ряд проблем, связанных прежде всего с безопасностью движения: относительно слабая устойчивость при сильных боковых порывах ветра. Видимо, необходимы также специальные широкие, огражденные от автомобилей дорожки для веломобилей и велосипедов.
Организация велосипедного и веломобильного движения требует большого внимания. Когда велосипедов много, а автомашин, наоборот, мало, проблема их сосуществования решается просто: первые царят на улицах. Такое мы видим на фото- и кинокадрах, рассказывающих нам о жизни городов Вьетнама, Индии и других стран Азии.
В европейских же городах велосипедов мало, для них вдоль магистралей на тротуарах проложены специальные дорожки шириной около 1 м. Они хорошо выделены зрительно, имеются дорожные предписывающие знаки, вместо каменных плит — асфальт. Так сделано, например, в Берлине и Дрездене.
Радикальным представляется решение передать часть улиц только велосипедистам или создать более широкие и огражденные от автомобилей дорожки. Это соответствует новому подходу к планировке городских транспортных потоков. Теперь облик современного городе обязательно включает в себя предназначенные только для пешеходов и велосипедистов красиво оформленные центральные улицы, исторический центр города. У нас так сделано, например, в Шяуляе, Каунасе, Таллине, Дубне.
Протяженность велосипедных дорожек во многих странах быстро увеличивается. В Дании эта цифра составляет уже 5 тыс. км, в Голландии — 8 тыс. км, в ФРГ— 16 тыс. км.
Для велосипедистов очень большое значение имеет организация стоянок. Во многих странах, в том числе и у нас, например в Прибалтике, возле заводов и предприятий имеются подобные площадки. В Японии недавно были приняты правила, по которым все магазины, кинотеатры, вокзалы и так далее в обязательном порядке должны иметь оборудованные стоянки для велосипедов.
Интересны прогнозы («За рубежом», № 1, 1981 г.), предсказывающие, что к 1990 году трех- или четырехколесные веломобили вытеснят велосипеды с большинства дорог. К 2020 году, когда энергетический кризис достигнет критического уровня, педальные машины станут главным средством сообщения внутри городов. Возможно также, что будут созданы легкие электромоторы и аккумуляторы, появятся благоприятные условия для развития электромобилей.

«Моделист-конструктор» №11 1984 г.

ВТОРОЕ РОЖДЕНИЕ ВЕЛОСИПЕДА

InManus — Sun, 31 Mar 2013 09:31:32 GMT

В отличие от других видов транспорта велосипеда почти не коснулось крыло технического прогресса. Родившись в начале прошлого века, когда в 1801 году русский крепостной Артамонов изобрел свой «самокат с педальным приводом на переднее колесо», велосипед уже к концу того же столетия обрел нынешние конструктивную схему и узлы и практически без существенных изменений вошел в наши дни.
Очевидно, именно поэтому в связи с пробуждением интереса к двухколесным машинам в последние годы наблюдается возобновление конструкторских поисков в области совершенствования этой техники, стремление «осовременить» ее, помочь «гадкому утенку» превратиться в белого лебедя городского асфальта. Любопытно, что наряду с применением новейших материалов — в Нью-Йорке, например, не так давно на одной из выставок демонстрировался пластмассовый велосипед, весивший всего 7,3 кг, — все расширяется и поиск новых конструктивных решений.
Показательно, что в Японии, выпускающей и без того вполне конкурентоспособные современные велосипеды, был объявлен национальный конкурс на лучшую конструкцию двухколесной машины, а затем проведен и первый международный конкурс. На него откликнулись конструкторы почти 30 стран мира. Несмотря на большое количество и разнообразие представленных работ, они показали некоторые общие тенденции «второго рождения» велосипеда.
Прежде всего это уменьшение диаметра колес и упрощение конструкции рамы: сведение ее к однобалочной схеме (рис. 1). И то и другое направлено на то, чтобы облегчить машину и иметь возможность складывать ее. Ведь в современных городских условиях складной и легкий велосипед удобнее перевозить в автотранспорте и метро, проще поднимать в узкой кабине лифта и хранись в квартире.

Рис. 1. Универсальный велосипед однобалочной схемы.

Рис. 2. Складной велосипед «Десна».

Наша промышленность уже освоила выпуск подобного велосипеда. Например, модель «Десна (рис. 2) имеет колеса диаметром 20" и однотрубную раму с механизмом складывания. В сложенном виде его габариты — 820×650×300 мм; велосипед легко умещается в багажнике автомобиля или на антресолях квартиры. Быстродействующие рычажные зажимы позволяют мгновенно собрать его, без инструмента регулировать высоту седла и руля. Благодаря этому велосипед становится универсальным, им может пользоваться как подросток, так и взрослый.
Примененный в «Десне», как и в других отечественных моделях, принцип складывания — пополам, колесо на колесо — сегодня можно уже назвать классическим, он широко используется и в зарубежных конструкциях, так называемых малоколесных велосипедов с диаметром шин 16". На международном конкурсе вторыми премиями были отмечены велосипеды с принципиально новым способом складывания — типа «ножницы» (рис. 3). Однако это скорее поощрение за оригинальность, чем признание способа лучшим, уменьшая длину складываемого велосипеда, неизбежно увеличивают его высоту. Да и длина машины заметно сокращается только благодаря сверхмаленьким, почти самокатным колесам.


*Рис. 3. Велосипед, складывающийся как ножницы.* *Рис. 4. Он же в сложенном виде.*

Рис. 5. Вариант многоступенчатого складывания.

КРУТИТЬ ИЛИ «ШАГАТЬ»!
Второе большое направление поиска в усовершенствовании двухколесного транспорта — привод. Скорее даже не второе, а первое, если судить по тому, что велосипед с рычажным приводом (рис. 6) шведского конструктора получил первую премию упомянутого конкурса, а третьей была отмечена трехколесная спортивная велотележка — тренажер для гребцов, на котором также использован оригинальный привод, передающий усилие и от рук и от ног. И наконец, можно судить по нашей почте, больше всего читательских писем посвящено приводу.

Рис. 6. «Мостовая» схема рамы и рычаги вместо педалей.

Несколько слов о рычажном приводе. Впервые появившись в прошлом веке, идея эта возрождается потом почти у каждого поколения конструкторов велосипедов. И это понятно. Заманчиво заменить чем-то короткие шатуны вместе со звездочкой — ведь они требуют приложения немалых усилий на педали и к тому же имеют при вращении мертвую точку. А длинные горизонтальные рычаги, совершающие колебательное движение вверх-вниз, даже при малых усилиях смогли бы передавать тот же или даже больший момент. Вся загвоздка — в разработке несложной вспомогательной системы, которая связала бы рычаги со звездочкой задней втулки.

Рис. 7. Рычажно-цепной привод. Только ли комфорт?

Рис. 8. Велосипед шведского конструктора.

Настойчиво работает в этом направлении американский конструктор гоночных машин Тревор Гаррис. В его велосипедах (рис. 7) две короткие цепи, соединенные с рычагами, вращают расположенные по обе стороны задней втулки шестерни. Интересно, что одна из его последних машин имеет 20 скоростей.

Рис. 9. Велосамокат.

Любопытна конструкция житомирского архитектора А. Зелинского, которая также предполагает «шагающие» движения велосипедиста: он стоит на двух шарнирных площадках, «переминаясь» с ноги на ногу, и тем самым через систему передач вращает заднее колесо. Такой вариант дает возможность построить самый компактный из нескладывающихся велосипедов (рис. 9), хотя езда стоя отнюдь не способствует общей устойчивости велосипедиста из-за раскачивающих движений
Одному из наших читателей, студенту из Уфы Фирдаусу Ибраеву, пришла идея инерционного дополнительного привода. Он предлагает в переднее колесо встраивать тяжелый диск, играющий роль маховика и запасающий энергию вращения на спусках, которую он сможет затем «отдать» на ровном месте. Автор, правда, умалчивает, что делать с этим маховиком при подъеме в гору, хотя, например, для торможения он предусматривает «отключение» его на свободное вращение.

НА ПЕДАЛЯХ... РУКИ
Как бы неказисто ни выглядел велосипед с ручным приводом, такая конструкция упорно привлекает внимание многих любителей двухколесной техники. «Возможность использовать силу ног и рук одновременно во время дальней поездки или при подъеме в гору не требует, очевидно, особых пояснений о получаемых преимуществах», — пишет наш читатель В. Росляков, оснастивший обычный дорожный велосипед дополнительным, ручным приводом. При этом он подчеркивает, что такая модернизация позволит ездить на велосипеде и тем, кто не может пользоваться ножным приводом. Но главный выигрыш, конечно, в удваивании «тяговой силы» благодаря тому, что и переднее колесо становится ведущим.
Схема ручного привода каждым из обращающихся к нему решается по-разному. Однако интересна тенденция максимально использовать при этом узлы и детали от существующего ножного привода. В конструкции В. Рослякова найден наиболее простой, как нам кажется, вариант. Передний привод у него смонтирован на планке (рис. 10), которая закрепляется верхним концом на руле, а нижним — на основании вилки.

Рис. 10. Ручной привод:
1 — крепление планки, 2 — планка, 3 — звездочка с кареткой, 4 — цепь, 5 — втулка со звездочкой.

Сам привод представляет собой каретку с педалями от старого подросткового велосипеда, с ведущей звездочкой z=32. В качестве переднего колеса используется заднее от такого же велосипеда, со звездочкой z=13 (ножной привод имеет звездочки z=45 и z=18). Цепь применена стандартная.
Такое решение интересно прежде всего тем, что не требует никаких серьезных изменений или переделок в самом велосипеде: достаточно лишь поднять и несколько выгнуть руль, чтобы удобнее было работать руками, когда они находятся на педалях переднего привода.
Подкупает также доступность такого привода любым владельцам велосипедов, так как для его изготовления не нужно сложных токарных, слесарных или сварочных работ. Есть и еще одно немаловажное достоинство у этой конструкции: она сохраняет привычный контур двухколесной машины, хорошо вписывается в него благодаря своей компактности.
Этого нельзя сказать о других решениях ручного привода (о некоторых из них мы расскажем в последующих публикациях). Как правило, они имеют двухступенчатую передачу и, будучи выполненными почему то преимущественно в виде вертикальной колонки, громоздятся над рулем и передним колесом, портя общий вид модернизированного велосипеда. Очевидно, такой привод имело бы смысл закрывать легким жестким кожухом.
Если дополнительный, ручной привод на велосипеде для многих пока проблематичен, то вот на веломобилях, подобных публикуемому здесь, он, наверно, был бы перспективен именно как дополнительный резерв «мощности».

«Моделист-конструктор» №7 1976 г.

ВЕЛООШИПОВКА

InManus — Fri, 29 Mar 2013 14:05:00 GMT

Я давний подписчик журнала «Моделист-конструктор», сам занимался судо- и автомоделизмом. Во многих бытовых ситуациях мне помогали публикации из рубрики «Клуб домашних мастеров».
Когда я занимался велоспортом, то очень досадовал, что нельзя было тренироваться зимой. Пробовал ездить на подспущенных шинах — но тоже было скользко.
Потом пришла мысль поставить на покрышки шипы, как, например, на мотоциклах для зимнего спидвея (гонок на льду). Шипы (их по 36 штук на каждом колесе) сделал из винтов М6 с плоскими головками, оставив длину стержня с резьбой около 7 мм. К головкам (диаметр каждой 16 мм) припаял еще осколки победитовых напаек от токарных резцов. Стержни шипов вставлял в подготовленные отверстия в шинах снаружи, а изнутри закреплял гайкой толщиной 3 мм. Чтобы о шипы не повредилась камера, подложил прокладку из старой покрышки со снятым кордом.
Для того чтобы водители автомобилей не опасались, что я поскользнусь, за багажником прикрепил табличку-знак — «Шипы».

Установка шипов:
1 - победитовая напайка (осколок от токарного резца); 2 - шип (винт М6); 3 - гайка М6 (s3); 4 - шина колеса; 5 - прокладка (по крышка без корда); 6 - камера колеса

«Моделист-конструктор» №12 2005 г.

ДЕТСКОЕ СИДЕНЬЕ — НА ВЗРОСЛОМ ВЕЛОСИПЕДЕ

InManus — Fri, 29 Mar 2013 13:54:02 GMT

Для велосипеда с открытой рамой (типа «Десна», «Салют») я сделал небольшое, простое, но удобное детское сиденье. Это место для ребенка можно назвать даже комфортным — оно мягкое и оборудовано специальными подножками, а между рожками руля смонтирована еще и рукоятка.
Подножки изготовлены из дюралюминиевой полосы сечением 20×4 мм. Длина их выбирается по росту ребенка, однако подножки можно выполнить и «на вырост», сделав первоначально изогнутыми с довольно большим радиусом.
Само сиденье — на поролоновом подкладе, обтянуто кожзаменителем. Основа сиденья — стальная пластина толщиной 2 мм. К пластине приварена (но можно прикрепить и болтами) подседельная консоль из присплюснутой трубы, а к нижнему концу консоли — кронштейн-проушина.
С помощью этого кронштейна сиденье, а вместе с ним и подножки притягиваются к рулевой колонке винтовым замком, идентичным тому, каким запирается раскладывающаяся рама велосипеда, а потому сиденье быстросъемное.
Рукоятка выполнена из дюралюминиевой трубы диаметром 12 мм, и на нее надет отрезок пластикового (можно и резинового) шланга. К рожкам руля рукоятка притянута хомутами. Соединение это, в общем-то, разборное, но рукоятку я с руля не снимаю, поскольку она никаких помех никогда и не создает.

«Моделист-конструктор» №8 2005 г.

СКЛАДНОЙ ВЕЛОМОБИЛЬ

InManus — Fri, 29 Mar 2013 13:21:17 GMT

Основой для этого веломобиля послужил серийный велосипед «Салют». Дополнительные узлы и механизмы применил, по возможности, тоже готовые: основные колеса — от «Камы», боковые — от детского велосипеда. Самодельные — багажник, сиденье и ведущая эллиптическая звездочка. Привод — на переднее колесо.
Для хранения веломобиль, как и базовый велосипед, складывается. Для этого багажник снимается, а боковые колеса поворачиваются вдоль рамы — надо только ослабить барашковую гайку, крепящую их консольную ступенчатую ось к вилке.
Немаловажно и то, что конструкция веломобиля собрана без применения сварки и может беспрепятственно и быстро трансформироваться обратно в двухколесный велосипед.

«Моделист-конструктор» №10 2004 г.

ЛЕСОПИЛКА ИЗ ВЕЛОСИПЕДА

InManus — Fri, 29 Mar 2013 03:22:52 GMT

Если у вас в сарае валяется старый, разбитый велосипед, не выбрасывайте его на свалку. Раму, заднее колесо и цепь с педалями можно использовать как редуктор и кривошип для механической пилы. Электродвигатель годится любой, мощностью около 1,5 л. с. Корпус его надо обязательно заземлить.

«Юный техник» №8 1972 г.