Транспортное средство

 

Изобретение относится к транспортным средствам, используют мускульную энергию человека, и может быть использовано при разработке и изготовлении устройств для перевозки людей и грузов. Транспортное средство содержит раму, переднее управляемое колесо, установленное в вилке с рулем, заднее ведущее колесо, расположенное на раме, и привод в виде пары шарнирно закрепленных рычагов с рабочими площадками, при этом вертикаль, проходящая через середину рабочих площадок рычагов, расположена от заднего колеса на расстоянии 0,15.. . 0,25 м и от середины соответсвующей рукоятки руля на расстоянии 0...0,2 м, а шарнир рычагов от нижней касательной к обоим колесам на расстоянии, определяемом клиренсом транспортного средства, максимальной длиной рычагов и максимальным углом их хода. Транспортное средство может быть снабжено регулируемыми ограничителями хода рычагов, а между последними и рабочими площадками могут быть размещены подпружиненные элементы, повышающие комфортность транспортного средства. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам, использующим мускульную энергию человека, и может быть использовано при разработке и создании устройств для перевозки людей и грузов, а также для навешивания рабочих механизмов и их эксплуатации.

Известно транспортное средство, включающее раму, переднее управляемое колесо, установленное в передней вилке с рулем, сиденье, заднее ведущее колесо, расположенное на раме, и рычажный привод с педалями [1] Недостатком данного транспортного средства является невозможность создания достаточно большого усилия на педали с целью получения необходимого крутящего момента на ведущем колесе, определяющего скорость транспортного средства и предельный вес перевозимого груза.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является транспортное средство, содержащее раму, переднее управляемое колесо, установленное в вилке с рулем, заднее ведущее колесо, расположенное на раме, и привод в виде пары шарнирно закрепленных рычагов с рабочими площадками [2] В прототипе для создания усилия на привод используется вес человека, который при эксплуатации транспортного средства находится в положении стоя. Работа человека в таком положении позволяет ему значительно увеличить крутящий момент на ведущем колесе по сравнению с работой человека в положении сидя. Однако в известном транспортном средстве человек не обладает способностью полностью реализовать свои физические возможности, так как при воздействии на привод у него задействованы группы не самых тренированных мышц. Это приводит к тому, что человек не может обеспечить необходимый крутящий момент на ведущем заднем колесе, который бы соответствовал его энергетическим возможностям.

Цель изобретения повышение потребительских качеств транспортного средства путем увеличения крутящего момента на ведущем колесе и повышение комфортности.

Это достигается тем, что в указанном транспортном средстве, использующем мускульную энергию человека и содержащем раму, переднее управляемое колесо, установленное в вилке с рулем, заднее ведущее колесо, расположенное на раме, и привод в виде пары шарнирно закрепленных рычагов с рабочими площадками, в нем рычаги выполнены с возможностью изменения их длины, вертикаль, проходящая через середину рабочих площадок рычагов, расположена от заднего колеса на расстоянии 0,15.0,25 м и от середины соответствующей рукоятки руля на расстоянии 0. 0,2 м, а шарнир рычагов расположен от нижней касательной к обоим колесам на расстоянии, определяемом формулой: l b + L_м SIN( α_м /2) (1) где b клиренс транспортного средства; L_м максимальная длина рычага; α_м максимальный угол хода рычагов.

Транспортное средство может быть снабжено регулируемыми ограничителями хода рычагов, а между рабочими площадками рычагов и рычагами могут быть размещены подпружиненные элементы.

В данном техническом решении увеличение крутящего момента на ведущем колесе достигается сочетанием, с одной стороны, задействования оптимальной группы мышц человека, а, с другой стороны, оптимальной геометрией транспортного средства. Для обеспечения оптимальной геометрии транспортного средства рычаги выполнены с возможностью изменения их длины. Расположение вертикали, проходящей через середину рабочих площадок, на расстоянии 0.0,2 м от вертикали, проходящей через середину рукояток руля, позволяет обеспечить возможность человеку нагрузить именно ту группу мышц ног, которая задействована при ходьбе в гору, и группу спинных, наиболее мощных и развитых, мышц за счет возможности использования рукояток руля в качестве точек опоры.

Расположение вертикали, проходящей через середину рабочих площадок рычагов, на расстоянии 0,15.0,25 м от заднего колеса и шарнира рычагов на фиксированном расстоянии от нижней касательной к колесам, позволяет приблизить центр тяжести системы транспортное средство-человек к центру заднего колеса. Этим обеспечивается повышение устойчивости транспортного средства и снижение физических и психологических затрат человека на поддержание равновесия в процессе езды, что особенно важно для рассматриваемого рабочего положения человека. Введение в конструкцию транспортного средства регулируемых ограничителей хода рычагов позволяет изменять угол их хода в процессе езды, что обеспечивает равномерное распределение нагрузки на мышцы человека в процессе эксплуатации средства. Между рабочими площадками рычагов и самими рычагами могут быть размещены подпружиненные элементы, обеспечивающие повышение комфортности человека при езде за счет уменьшения амплитуды его колебаний пpи наезде транспортного средства на неровности.

На фиг.1 приведена конструктивная схема транспортного средства; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 конструктивная схема рычага с подпружиненными элементами; на фиг.4 схема работы рычагов.

Предлагаемое транспортное средство содержит раму 1, переднее управляемое колесо 2, заднее ведущее колесо 3, шарнир 4 рычагов 5, рычаги 5, рабочие площадки 6 рычагов, подпружиненные элементы 7, вилку 8, руль 9, рукоятки 10 руля, ограничители 11 хода рычагов.

Предлагаемое транспортное средство содержит раму 1, на которой закреплена вилка 8 с рулем 9 и заднее ведущее колесо 3. В вилке 8 установлено переднее управляемое колесо 2. Привод транспортного средства выполнен в виде пары рычагов 5, закрепленных в шарнире 4, с рабочими площадками 6. Рычаги выполнены с возможностью изменения их длины. Это достигается выполнением рычага, например, из двух телескопически соединенных между собой штанг с фиксатором.

Расстояние между вертикалью а-а, проходящей через середину рабочих площадок рычагов, и серединой соответствующей рукоятки 10 руля 9 составляет 0.0,2 м, а расстояние от вертикали а-а до заднего колеса 3 составляет 0,15. 0,25 м. Шарнир 4 установлен на заданном расстоянии l от нижней касательной б-б, определяемым по формуле (1).

Между рабочими площадками 6 и рычагами 5 могут размещаться подпружиненные элементы 7 (см. фиг.3). Угол хода рычагов определяется положением регулируемых ограничителей 11, закрепленных на раме средства.

В предлагаемом устройстве человек воздействует на рабочие площадки рычагов с усилием значительно большим, чем в прототипе, за счет подключения в работу наиболее мощных и развитых мышц спины и тренированных при ходьбе в гору мышц ног. При этом колебания рычагов осуществляются в пределах углов больших моментов, равных 30.60^о, и с интенсивностью, соответствующей ритму оптимальных энергозатрат человека при прохождении всего диапазона углов больших моментов обоими рычагами за 0,5.4 с. Под углами больших моментов понимаются такие углы α хода рычагов, которые позволяют человеку реализовать максимальное усилие на рабочие площадки рычагов и соответственно максимальный крутящий момент на заднем колесе.

Проведенное исследование на специально созданном тренажере показывает возможность увеличения усилия человека на рабочие площадки рычагов и соответственно крутящего момента на заднем ведущем колесе в 1,5.2,5 раз по сравнению с прототипом.

Использование заявляемого транспортного средства позволяет увеличить крутящий момент на заднем ведущем колесе; повысить потребительские качества транспортного средства за счет возможности увеличения его скорости или веса транспортируемого груза; снизить утомляемость человека; преодолевать при езде целый ряд энергетически экстремальных ситуаций (езда в гору с большим грузом, езда в гору с большим уклоном и т.д.); повысить комфортность езды.

Формула изобретения

1. ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, использующее мускульную энергию человека, содержащее раму, переднее управляемое колесо, установленное в вилке с рулем, имеющим рукоятки, заднее ведущее колесо, установленное на раме, и привод в виде пары шарнирно закрепленных рычагов с рабочими площадками, отличающееся тем, что рычаги выполнены с возможностью изменения их длины, вертикаль, проходящая через середину рабочих площадок рычагов, расположена от заднего колеса на расстоянии 0,15 0,25 м и от середины соответствующей рукоятки руля на расстоянии 0 0,2 м, а шарнир рычагов расположен от нижней касательной к обоим колесам на расстоянии, определяемом из равенства l = b+L_m·sinα/2, где B клиренс транспортного средства; L_m максимальная длина рычага;
α_m максимальный угол хода рычагов.

2. Транспорное средство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено регулируемыми ограничителями хода рычагов.

3. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что между рабочими площадками рычагов и рычагами размещены подпружиненные элементы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4