Водный велосипед - RU2314965C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к малогабаритным плавучим транспортным средствам индивидуального пользования и может быть применено для отдыха на воде, туризма, спортивных состязаний, преодоления водных преград и в качестве тренажера.

Известен водный велосипед, содержащий корпус трубчатой конструкции с сиденьем, несущий элемент в виде поплавков, руль, установленный на корпусе и соединенный с лопастью, педальный привод, соединенный с движителем, выполненным в виде заднего колеса сухопутного велосипеда, снабженным резинотканевыми лопастями (а.с. СССР №761366, МПК В63Н 16/12, публикация 1980 г.).

Недостатком известного устройства является сложность и значительный вес конструкции, недостаточная маневренность и невысокая скорость.

Известен водный велосипед, содержащий пустотелый корпус с сиденьем, несущий элемент, выполненный в виде V-образного подводного крыла, соединенного с рулем, установленным на корпусе, педальный привод, выполненный в виде двух рычагов, связанных между собой синхронизатором, прикрепленным к корпусу. Педальный привод соединен с движителем, который выполнен в виде двух хвостовых китообразных плавников, расположенных бипланно и установленных с положительным углом атаки. Рычаги, синхронизатор и плавники соединены посредством эластомерных соединений. Корпус, плавники и крыло велосипеда выполнены из композитных материалов (патент РФ №2252895, МПК В63В 35/73, публикация 2005 г.).

Недостатком данного велосипеда является небольшая эффективность привода, поскольку наличие только переднего несущего элемента в виде подводного крыла заставляет прилагать дополнительные усилия для создания подъемной силы в задней части устройства. Гидродинамическая несущая способность переднего крыла компенсирует часть веса велосипеда с седоком, приходящуюся на переднюю точку опоры, задняя точка опоры приходится на ластовый движитель и напрямую компенсируется мышечными усилиями человека, для чего ластовый привод установлен с «положительным углом атаки», то есть часть усилий используется для создания горизонтальной тяги, а часть - на создание выталкивающего вертикального усилия, компенсирующего вес седока и устройства, приходящегося на заднюю точку опоры, причем ввиду расположения центра масс как минимум посредине между передней и задней опорными поверхностями, соответственно усилие, необходимое для всплытия устройства, будет равно половине веса седока и велосипеда, что крайне не эффективно.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является водный велосипед «пумпабайк», содержащий пустотелый корпус, несущие элементы в виде переднего и заднего подводных крыльев, руль, соединенный с передним подводным крылом, привод в виде рычагов и шарниров, и движитель, в качестве которого выступает подвижное заднее подводное крыло (рекламный сайт компании «Спортмеханика»).

Недостатком известного устройства является сложность езды, отсутствие комфорта и неэффективность использования мышечного усилия седока, поскольку для приведения устройства в движение необходимо прыгать стоя на корпусе, держась за руль, и путем попеременного приложения силы веса седока к системе рычагов создавать движущее усилие с помощью колебательного движения заднего подводного крыла.

Задачей данного изобретения является создание такой конструкции водного велосипеда, которая позволит повысить эффективность использования мышечного усилия человека, а также обеспечить повышение скорости и маневренности велосипеда, а также улучшить комфортность его использования.

Сущность предложенного устройства заключается в следующем.

Водный велосипед содержит плавучий корпус и несущие элементы, выполненные в виде переднего подводного крыла, соединенного с рулем, закрепленным на корпусе, и заднего подводного крыла. Велосипед дополнительно содержит лопастной движитель, выполненный в виде моноласта, установленного позади заднего подводного крыла и своей передней кромкой шарнирно связанного с ним с возможностью относительного поворота. Велосипед также содержит педальный привод, включающий установленные на одной оси правый и левый рычаги и шарнирно связанные с ними тяги, соединенные с лопастным движителем, при этом заднее подводное крыло неподвижно закреплено относительно корпуса.

Тяги педального привода одним концом шарнирно установлены на одной оси, закрепленной на лопастном движителе, а противоположным своим концом шарнирно крепятся соответственно к правому и левому рычагам по обе стороны от оси крепления обоих рычагов на одинаковом расстоянии от нее.

На корпусе закреплено сиденье.

Водный велосипед дополнительно содержит съемную раму с поплавками.

На фиг.1 и 2 показан предлагаемый водный велосипед, вид с двух сторон; на фиг.3 и 4 - то же, со съемной рамой.

Водный велосипед содержит корпус, включающий опорную пустотелую раму 1, в передней части которой установлена рулевая колонка 2 с рулем 3, а к задней части прикреплены верхняя стойка 4 и нижняя стойка 5. Руль 3 соединен с передним подводным крылом 6, имеющим вертикальную 7 и горизонтальную 8 плоскости. К нижней части нижней стойки 5 прикреплено заднее подводное крыло 9. Подводное крыло 9 с двух сторон раскосами 10 закреплено на верхней стойке 4. Задняя кромка подводного крыла 9 шарнирно соединена с лопастным движителем 11, который выполнен в виде моноласта, имеющего переменные сечение и жесткость. Моноласт может быть выполнен из композитного материала.

К нижней стойке 5 прикреплен педальный узел, состоящий из двух педалей 12, правого (по ходу движения) 13 и левого 14 рычагов, установленных на общей оси 15. Рычаги 13 и 14 шарнирно соединены с лопастным движителем 11 тягами 16 и 17, при этом нижние концы тяг 16, 17 соединены с лопастным движителем посредство одной общей оси 18. Верхние концы тяг 16, 17 шарнирно присоединены к рычагом 13 и 14, причем тяга 17 (на чертеже левая по ходу движения) прикреплена к рычагу 14 за осью 15, а вторая тяга 16 прикреплена к рычагу 13 на таком же расстоянии перед осью 15 по ходу движения.

На верхней стойке 4 закреплено сиденье 19.

Велосипед оснащен съемной рамой 20, на котором установлены два поплавка 21.

Велосипед работает следующим образом.

Человек садится на сиденье 19 корпуса, который обеспечивает начальную плавучесть, большей частью находясь под водой. Для начинающих пользователей и прогулочного использования велосипеда на раме 1 закрепляется рама 20 с поплавками 21, обеспечивающими комфортный старт и возможность отдыха. Стопы ног устанавливаются в педали 12. Перемещение левой педали вниз приводит к повороту вниз рычага 14 на оси 15, при этом тяга 17, соединенная с этим же рычагом, за осью 15, перемещается вверх и через ось 18 перемещает вверх лопастной движитель 11. При этом вторая тяга 16, прикрепленная к правому рычагу 13 перед осью 15, перемещает вверх правую педаль, таким образом осуществляется синхронизация педалей, к тому же при движении педалей в разном направлении они передают усилие на лопастной движитель в одном направлении, что позволяет практически удвоить эффективность привода, передавая усилие от педалей на лопастной движитель как при опускании педали вниз, так и при поднятии педали вверх.

Попеременное вверх-вниз движение педалей приводит к колебательному движению лопастной движитель 11. Колебательное движение лопастного движителя в воде преобразуется в тяговое усилие и сообщает велосипеду поступательное движение. Движение в воде горизонтальных плоскостей переднего 6 и заднего 9 подводных крыльев создает по законам гидродинамики подъемную силу. При подъеме из воды корпуса велосипеда резко уменьшается сопротивление и увеличивается скорость движения.

Несущие элементы, выполненные в виде переднего и заднего подводных крыльев, создают в движении подъемную силу, компенсирующую вес седока и велосипеда.

С помощью поворота руля 3 и вертикальной плоскости 7 переднего подводного крыла 6 осуществляется курсовое управление велосипедом.

Предложенная конструкция позволяет повысить эффективность использования мышечного усилия человека, повысить скорость и маневренность велосипеда, а также повысить комфортность его использования.

Предложенная конструкция транспортабельна, удобна в использовании, может служить как для отдыха и развлечений на воде, так и в качестве спортивного тренажера.

Реферат

Изобретение относится к малогабаритным плавучим транспортным средствам индивидуального пользования и может быть применено для отдыха на воде, туризма, спортивных состязаний, преодоления водных преград и в качестве тренажера. Водный велосипед содержит плавучий корпус и несущие элементы, выполненные в виде переднего подводного крыла, соединенного с рулем, закрепленным на корпусе, и заднего подводного крыла. Велосипед дополнительно содержит лопастной движитель, выполненный в виде моноласта, установленного позади заднего подводного крыла и своей передней кромкой шарнирно связанного с ним с возможностью относительного поворота. Велосипед также содержит педальный привод, включающий установленные на одной оси правый и левый рычаги и шарнирно связанные с ними тяги, соединенные с лопастным движителем, при этом заднее подводное крыло неподвижно закреплено относительно корпуса. Достигается повышение скорости и маневренности велосипеда. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула