Вы, наверно, помните, как в венгерской кинокомедии «Сорванец» артистка Мари Теречик, весело распевая, едет на велосипеде с... тачкой впереди. Вот аналогичную конструкцию мы и хотим предложить вам в этом номере.
На рисунке изображен общий вид велотачки. Основа ее — дорожный велосипед, который необходимо разобрать полностью, за исключением заднего колеса и привода.
Практически все конструкции привода велосипедов имеют общий недостаток, снижающий их кпд. Этот порок заключается в неэкономичном расходовании мускульной энергии при смене усилий с одной ноги на другую во время прохождения педалями «мёртвых точек» (вертикального положения шатунов). Большая часть мускульного усилия в этот момент направлена к оси вращения педалей и не столько совершает полезную работу, сколько повышает износ подшипников каретки. Не зря велосипедисты перед началом движения выводят шатуны из вертикального положения. В результате рабочий ход начинается при частичной потере мускульной энергии, что вызывает преждевременную усталость велосипедиста. Предлагаемое усовершенствование велосипедного привода устраняет этот недостаток, позволяя любителям дальних поездок ехать в экономичном режиме, рационально используя мускульную энергию, расходуя её почти как при обычной ходьбе.
На нашем рынке появилось сейчас множество импортных велосипедов с большим (свыше десятка) количеством скоростей. Но завораживают такие машины, пожалуй, только юнцов. Знатоки понимают, что воспользоваться всеми скоростями в полной мере все равно невозможно: непросто даже правильно выбрать нужную передачу, а часто переключать их на ходу не только утомительно, но и небезопасно. Ведь переключение требуется обычно в сложных условиях движения или на поворотах, когда руки должны надежно удерживать руль, а одной из них в это время приходится манипулировать манеткой. Как известно, у автомобилей всего 4 — 5 скоростей, и то водители предпочитают перейти на автоматику. За рубежом выпускают многоскоростные втулки заднего ведущего колеса (например, с планетарным редуктором или гидромеханические), обеспечивающие автоматическое и плавное изменение передаточного отношения. Но их кпд значительно ниже, чем у обычной цепной передачи. Безусловно, катание и прогулки на велосипеде с такой втулкой беззаботны и приятны, однако в туристических поездках или спортивных состязаниях значительные потери мышечной энергии нежелательны, то есть втулки с такой автоматикой неприемлемы.
Одной из проблем педального привода велосипеда была и пока остается необходимость изменения крутящего момента на ведущее колесо в зависимости от дорожных условий. И надо сказать, что конструкторы ее решают, но по-разному. Ими созданы даже планетарные приводные втулки, однако они сложны, а значит, и не дешевы. Поэтому чаще всего на заднем колесе устанавливают многоступенчатую передачу с несколькими звездочками и механизмы переброски и компенсации длины цепи. Это наиболее отработанный и недорогой вариант. Но количества звездочек (обычно три, иногда четыре) иногда не хватает Тогда для увеличения числа «скоростей» ведущую звездочку тоже делают двух- и даже трехступенчатой. А что, если в решении этой проблемы ограничиться опять только одной звездочкой, но теперь ведущей — она большая, с нею можно экспериментировать в более широких пределах, и находится она «под руками», точнее под ногами. А чтобы не группировать блок из нескольких звездочек — сделать одну, с переменным диаметром. Но разве такое возможно? Думаю, что да! Вот такой принципиально важной идеей — применением при передаче крутящего момента с ведущей звездочки на ведомую несложного устройства (своеобразного вариатора), установленного вместо большой звездочки на обычном дорожном велосипеде, хочу поделиться с читателями.
Повышение эффективности привода — проблема, которая волнует не только конструкторов велосипедов, но и владельцев этих машин. Со времени изобретения велосипеда педальный привод доведен, можно сказать, до совершенства. Повысить его эффективность без усложнения механизма вряд ли возможно. На спортивных и туристских велосипедах, например, устанавливают многоступенчатые передачи, но даже в этих приводах остается так называемая «мертвая зона», когда шатуны находятся возле своего вертикального положения. Педали проходят эту зону по инерции, так как создать в это время полноценный крутящий момент ногами очень сложно Наиболее простым решением проблемы казалось применение в приводе эллиптической ведущей звездочки. С тех пор минуло немало лет, но что-то не видно, чтобы производители велосипедов воспользовались этим техническим решением. То ли они пока не осмыслили саму идею, то ли их останавливают технологические трудности.
Как известно, для различных дорожных условий: спусков, подъемов — на многих типах велосипедов используют блок звездочек разных диаметров, позволяющих менять крутящий момент на заднем ведущем колесе. Механизмы эти сравнительно сложные, удорожающие конструкцию, не позволяющие использовать ножное торможение. А ведь крутящий момент можно регулировать, меняя длину шатунов! И их переделку легко осуществить в домашних условиях на любых дорожных велосипедах.
Почти два века минуло со времени изобретения велосипеда. С той поры кто только, где и как его не «переизобретал» и ни усовершенствовал. В результате появилось разнообразное множество педальных машин: от чемоданных мини-«великов» до многоместных тандемов, от веломобилей до водных и даже воздушных велосипедов, от грузопассажирских до скоростных спортивных, от простых до снабженных компьютерами. И хотя пословица — «Не изобретайте велосипед», в общем-то, справедлива, ибо действительно непросто привнести что-либо новое и полезное в тщательно отработанную и почти идеальную конструкцию, — иногда мелькнет в голове мысль-озарение, имеющая рациональное практическое значение.
Преимущество тандема перед обычным велосипедом очевидно: пока один гонщик вертит педали, второй может отдохнуть; кроме того, значительно возрастает скорость, когда оба гонщика крутят педали. Так как тандемы промышленного изготовления не продаются, предлагаем вам построить их самим. Для этого потребуется один велосипед целиком и рама, руль, седло и кареточный узел от другого велосипеда.