Как создать велосипед, который катится назад, когда вы крутите педали вперед?

Это может показаться сумасшедшим вопросом, но в настоящее время я пытаюсь спроектировать кинетическую машину, в которой пилоты смотрят в сторону от направления движения, добавляя прихоти и любопытства. Как человек, у которого нет большого опыта переделки велосипедов, я изо всех сил пытаюсь придумать функциональный дизайн, в котором шестерни велосипеда все еще можно было бы менять. Первой моей идеей было расположить цепь в форме восьмерки, заставив заднее колесо велосипеда вращаться назад, продолжая крутить педали вперед. Хотя я не делал прототип этой конструкции, что-то мне подсказывает, что такая перекрёстная цепь создаст слишком большое сопротивление для надежного переключения передач. Другая идея состоит в том, чтобы добавить дополнительную передачу между педалями и цепью, полностью изменив направление движения цепи. Однако, Я не уверен, повлияет ли размер упомянутой передачи на передаточные числа на велосипеде? Если кто-то заинтересован в помощи мне, я был бы очень признателен!

Я видел пианино, которое катится влево, если крутить педали вперед, и вправо, если крутить педали назад. Это было шумно. Меня бы укачало, но я не умею играть на пианино, так что все в порядке.
Это интересный проект. Я предлагаю вам дать нам несколько набросков. Мой ответ, вероятно, имеет смысл только в том случае, если мои предположения верны (и даже тогда могут не иметь смысла). Я бы тоже мог что-нибудь набросать, но не на телефоне
Привет Андреа. Является ли важным элементом вашего дизайна то, что велосипедист повернут спиной в направлении движения велосипеда, или что колеса вращаются в направлении, противоположном вращению педалей? Это просто (с точки зрения механики) сесть в обычное положение на велосипеде с фиксированной передачей и крутить педали назад, чтобы заставить велосипед двигаться назад. Вы также можете использовать внутреннюю ступичную систему передач, а не внешний переключатель. Я не знаю навскидку, существуют ли какие-либо системы зубчатых передач, которые зацепляются в двух направлениях (т.е. не допускают движения по инерции), но это тоже сработает.
@andrea Вы продвинули эту скульптуру? Не стесняйтесь добавлять свой собственный ответ, показывающий, что вы сделали, какие подводные камни были и как все прошло. Мне искренне любопытно.

Ответы (5)

Я имею в виду велосипед повсюду, хотя я подозреваю, что вы на самом деле собираетесь использовать что-то с более чем двумя колесами и, вероятно, с более чем одним гонщиком.

Системы многоскоростных велосипедов, как правило, не могут двигаться назад. Это означает, что если вам действительно нужны шестерни, цепь, которая приводит в движение заднюю кассету или шестерни ступицы, должна двигаться вперед. Фиксированные передачи предназначены для торможения задним ходом.

Вы можете легко выбрать фиксированные шестерни на такой машине, и в этом случае ваша восьмерка будет работать, но вам нужен натяжитель цепи с направляющими на провисающей стороне, чтобы цепь не касалась себя. крест.

Если вам действительно нужен диапазон передач, лучше всего будет установить редукторную ступицу в обратном направлении. Для этого потребуется левая боковая цепь, но вы сможете добиться этого с помощью компонентов тандема или BMX (детали тандема, скорее всего, будут совместимы с другими типами велосипедов).

Такой подход оставил бы мотоцикл как переднеприводную машину с задним управлением, что было бы очень нестабильным. Возможно, вам лучше вести велосипед как обычно (задний привод, переднее рулевое управление) и поворачивать велосипедиста. Это было бы (концептуально) так же просто, как зажать седло на верхней трубе и поставить цепь в виде восьмерки на место, как указано выше, но это будет работать с обычными шестернями переключателя, поскольку цепь будет тянуть правильно. Одна передняя звезда и пара промежуточных звездочек с направляющими были бы хорошей идеей для поддержания разумных углов в вертикальной плоскости.

Для небольшого вдохновения вы можете прочитать о ретро-прямом приводе. У него было одно передаточное число, педалируемое нормально, а другое приводилось в движение (все еще вперед) задним вращением педалей, и мотоцикл все еще мог свободно вращаться вперед.

С вашим замечанием по поводу промежуточных шестерен легко справиться, сделав обе шестерни на любой промежуточной оси одинакового размера.

Следуя совету некоторых лежачих людей со странной передачей, вы можете взять пару пластиковых трубок, пропустить через них цепь, а затем скрутить одну против другой, чтобы цепь образовала восьмерку, как вы предложили. Вам понадобится длинная цепь и, возможно, фиксированные шестерни вместо переключателей.

В некоторых лежачих конструкциях трансмиссия, как обычно, с велосипедом, но вместо колеса вы управляете зубчатым колесом, от которого вы можете управлять своим колесом или чем-то еще, что вы использовали для управления своим «велосипедом».

Вы знаете об Ассоциации транспортных средств с приводом от человека?
http://www.whpva.org/hpv.html
У них гораздо больше транспортных средств, чем я видел на сайте. Некоторые из них представляют собой тандемные лежачие велосипеды спиной к спине, когда один из гонщиков сидит спиной к направлению движения. Для них они должны разработать, как изменить направление движения ног по сравнению с направлением движения.
(Ссылка на рисунок одного из таких тандемов.)

Первый этап – научиться сваривать и изготавливать детали. Вам придется сделать некоторые вещи, это не будет доступно в розницу.

Второй этап — создание велосипеда, который движется ВПЕРЕД , когда вы крутите педали НАЗАД .

введите описание изображения здесь
Обычный велосипед, вид с правой стороны.

Замените передние звезды одной звездочкой, обрезанной эвольвентными зубьями, но каретку оставьте на том же месте. Это позволяет использовать обычные кривошипы и подшипники.

Синий — это новая шестерня, которая входит в зацепление со звездочкой. Это изменит направление вращения. Установите его на короткий промежуточный вал, вам понадобится прочная цепь и способ соединения картера оси. С таким же успехом можно было бы вместо этого прикрепить новую ось к подседельной трубе, хотя траектория движения цепи была бы другой.

К синей вторичной цепочке прикреплена одна из ваших передних звездочек. Это приведет в движение цепь, как обычно. Просто придерживайтесь здесь 1-by-single для простоты.

Задняя часть велосипеда была бы обычной — со стандартным колесом, кассетой и переключателем. Хотя, если честно, возможно, стоит полностью удалить переключатель и запустить настройку с одной скоростью.


Как только вы это спроектируете и заработаете... все переверните. Переверните каретку так, чтобы шатуны оказались с левой стороны велосипеда. Переместите промежуточный вал в левую сторону. Переверните заднее колесо, избавьтесь от переключателя.

Поскольку колесо теперь перевернуто, собачки внутри втулки будут блокироваться только для обратного хода.

введите описание изображения здесь
Велосипед Flippo, вид слева.

На данный момент у вас есть велосипед, который будет двигаться НАЗАД , когда вы крутите педали ВПЕРЕД , что вы и просили.


Отмечает, что будет СУПЕР трудно ехать задом наперёд, до такой степени, что все сразу же упадут, возможно, поранившись. Поэтому вместо того, чтобы делать это с двухколесным велосипедом, рассмотрите трехколесный велосипед как лучшую платформу для работы.

Две шестерни не имеют смазки на своих эвольвентных зубчатых поверхностях. Я бы посоветовал вам изучить инженерный пластик, чтобы увидеть, могут ли его самосмазывающиеся свойства решить эту проблему. Или посмотрите на какую-нибудь масленку-кисть/капельницу.

Многие велосипедные рамы склоняются к тому, чтобы цепь располагалась с нормальной правой стороны. Возможно, вам придется проявить творческий подход, чтобы смонтировать вещи в обратном порядке.

Я бы предложил использовать чашку и нижний кронштейн старой школы, чтобы ось можно было перевернуть, оставив резьбовые чашки на месте, и вам не нужно было переделывать резьбу. Недостатком здесь является то, что потоки «открыты» и могут отступить. Неплохой фиксатор резьбы — отличная идея, и я бы пошел еще дальше, сделав пару прихваточных швов или просверлив отверстия для каких-нибудь стопорных штифтов.

Откажитесь от переключателя - он просто не будет работать.

Также обратите внимание на тандемы — у многих из них цепь ГРМ находится с левой стороны велосипеда, так что каретки уже готовы к этому.

Одно слово: ступичные шестерни.

Ступичные шестерни в задней ступице имеют неравномерное вращение на задней звездочке и корпусе задней ступицы. Если у вас есть возможность проектировать ступичные шестерни, я не думаю, что будет очень сложно спроектировать систему «односкоростной ступичной шестерни», в которой есть одна шестерня, которая вращает заднюю ступицу и звездочку на равные величины в противоположных направлениях.

Конечно, если вы не только проектируете, но и хотите производить, это становится более сложным. Например, Brompton производит 45 000 велосипедов в год, и у Sturmey-Archer возникли проблемы с прекращением производства их ступиц (позже они возобновили производство в другой стране, так что, к счастью, Brompton удалось спасти). Если даже такое количество велосипедов в год не обеспечивает непрерывного производства деталей ступицы, если ваша цель состоит в том, чтобы построить ровно один такой велосипед, ни один производитель ступицы не заинтересован в изготовлении ступицы.

Итак, если цель состоит в том, чтобы произвести миллион таких машин за 20-летний период, то ступичные шестерни — это то, что нужно. Если цель состоит в том, чтобы сделать одну из этих машин, то вы должны сделать что-то еще.