Линейный привод, привод с качающимися рычагами и т. п.

Максимальная мощность ограничивается, как совершенно правильно было выше сказано, не мышцами а сердцем и легкими. Конечно если работать одновременно и руками и ногами то мощность на небольшое время будет выше чем если работать только руками или только ногами, но работа производимая в течении нескольких часов во всех случаях будет одинаковая.
Поэтому тип тренажера не имеет особого значения, лишь бы только он был более-менее удобным т.е. чтобы шатуны у педалей были не слишком короткие и не слищком длинные, и то же касается и хода рычагов и длины тросов в тренажерах не велосипедного типа. Но поскольку велоэргометры, будучи не хуже других типов в части точности измерений, получаются самыми компактным и дешевыми, то поэтому их и предпочитают всем другим.

_________________
Складной грузовоз: http://xt.ht/phpbb/viewtopic.php?f=31&t=226335
Устройство задней втулки "Школьника": viewtopic.php?f=31&t=323801
Белорусский "Аист": viewtopic.php?f=31&t=338736

anatoly-alex
Спасибо, теперь всё ясно

_________________
Начало истории моих крокодилов здесь
Продолжение истории там >

Прошу ПАРДОНА, за задержку ответа.
Все, что там нагородили уважаемые коллеги к раскладушке не имеет отношения. Хотя все правильно.
Вот главные вопросы на которые у коллег нет ответа:
1. Как ТИОТКО САН (школьница, которая никогда не занималась велоспортом) села легла и поперла по шоссе на сингле со скоростью 60 км/час? Говорит, что можно было и быстрее но там стоял знак ограничения скорости.
Предвкушаю возможный ответ: "Помогла офигительная аэродинамика."
2. Как далеко не пышущий здоровьем книжный червь и инженер, пожилой Пол Ярай мог легко уделать тренированого молодого спортсмена на подъеме? Тут уж про аэродинамику говорить не приходится - прямая посадка:
_

А ответ прост: оба велосипеда отличаются отсутствием кривошипа в каретке.
Вот диаграммы мощности передаваемой на ведущее колесо:

Верхняя обычный привод, нижняя без кривошипа. Хорошо видно, что заштрихованая площадь на верхней диаграмме меньше чем заштрихованая площадь на нижней. Математически площадь это аналог мощности. И это является единственной причиной того, что эти велосипеды прут как ракета.
Хотя принцип передачи мощности на ведущее колесо одинаков но у ТИОТКО САН есть некоторые различия.
И так кинематическая схема "раскладушки":
Вся соль во взаимодействии ноги и трансмиссии. Конструкция трансмиссии проста как угол дома:
Шестерни с трещеткой две с обеих сторон колеса. Педали с рейками тоже две.
Но! Взаимодействие с ногой в корне отличается от классического велосипеда.
Хотя шестерня на рейке одна передаточных чисел множество и переход между ними плавный а не ступенчатый. И переключение передач происходит мысленно (в буквальном смысле)!
О переключении передач будет попозже, там нужно много рисовать от руки.

_________________
Моя нанолабораторія.

К сожалению представленные картинки имеют слабое отношение к реальности.
Чем сильнее согнута в колене нога - тем меньшее усилие она способна отдать на педаль. Так что вторая картинка - увы, реальности не соответствует. Есть еще не мало, но уже этого достаточно.
Механизм реализации "переключения" передач на веле Пола Ярая был гениально прост - на качающихся рычагах было три пары педалей - давишь на нижние - передача легкая, на верхние - быстрая. Механизма, как такового, нет - а менять передаточное отношение - можно. Да еще и сиденье с упором. И чем быстрее передача - тем ближе к горизонтали положение седока. Еще одна гениальная придумка - насколько ездоку удобно - настолько он и сгибает/разгибает ногу. Не рычаг ему диктует, а анатомия и физиология ездока, не требуя никакой настройки, позволяет выбрать наиболее удобный ход педали. И никакой мистики.
Теперь об обгоне. Спортивный велосипед того времени - сингл, оптимизированный на быструю езду по ровному. В подъеме на холм его ездок изменить передаточное отношение не может и крутит с малым кадансом, потому как быстрее - просто не может. А это - неэффективное педалирование. Ну как переть в гору на высшей передаче - мощи то в моторе теоретически до дури, а момента на колесе - мало, прокрутить не может! А Ярай - с в два с лишним раза меньшим шагом вела - может крутить гораздо быстрее, в области эффективного использования, и - обходит здорового и тяжелого спортсмена играючи. Не в КШМ дело - а в выборе рационального передаточного отношения!
Тот же пример можно видеть и сегодня. На достаточно крутом подъеме велосипедист на шоссере встает на педалях, а потом порой и слезает - педали не прокрутить, и тот же велосипедист на том же склоне на горном, или с горным расчетом передач даже не встает из седла, и проходит этот кусок быстрее.
Относительно "Тетки сан" - тоже никакой фантастики. На скорости 60 км/час - именно аэродинамика решает. И лежачие велы рекорды рвали как тузик грелку. Потому и были запрещены ЮСИ.

Victor Reshetnjak

Вот на этот вопрос ответ прост. Не было такого =)

_________________
ХВЗ Тандем
Самовар

Victor Reshetnjak
Кстати, сила, с которой человек может давить на педаль меняется. И если исходить из такой логики, то передаточное отношение привода для максимальной мощности тоже должно меняться(быть максимальным при разогнутой ноге).

Ну и чтобы совсем довести до абсурда, у обычного велосипеда все ведь именно так и происходит.

_________________
ХВЗ Тандем
Самовар

В легенде как раз и было. Да и не был Ярай книжным червем - легкий и жилистый, что для горника - самое оно. Да и прожить, весьма активно, 85 лет - надо было иметь весьма крепкое здоровье, учитывая и его происхождение и европейские условия прошлого века. Да и 33 года - для велосипеда возраст весьма хороший. Посадка - тоже немаловажно, она прямая, дыхание свободно и есть упор - то есть кроме всего прочего задействован больший относительный объем мускулатуры на велосипеде - кресле, против того, что был у молодого гонщика на классическом, по тем временам, спортивном велосипеде. Аэродинамика же, при езде в подъем, дело десятое - скорость то мала. А при большой скорости на J-раде, ноги почти горизонтальны, они на верхней паре педалей. Так что и тут - выигрыш.
Убило проект решение сделать аппарат массовым, а для того - дешевым. Та самая "экономия на спичках", в смысле на качестве труб и на тормозе переднего колеса. Купившие его аппарат разгонялись быстрее, чем им было привычно, а оттормозиться - не успевали, хоть заднее колесо J-рада и было загружено существенно сильнее, чем на классическом, но всё равно при сильном торможении его срывало в юз и вел бился, вместе с ездоком. Еще одна проблема этой конструкции - малое переднее колесо и малый, от горизонта, угол наклона рулевой, порядка 45 градусов, на ямы и бугры управление реагирует весьма остро, а относительно крупное препятствие - ломает конструкцию. Недаром, с увеличением скоростей, этот угол устаканился примерно в области 70 градусов.


Линейный привод с постоянной нагрузкой очень хорошо знаком любому, кто ходил в тренажерный зал. Помните, что считают одним из главных достоинств таких тренажеров? Проработку отдельных групп мышц!
А для эффективного использования человеческого тела желательно наоборот - использовать по возможности разные группы мышц, распределить нагрузку.
Еще один минус линейного - прямолинейное, возвратно поступательное, движение. Оно грузит связки и суставы ударными нагрузками куда больше, чем круговое.

Но ведь учитывать надо не только СИЛУ с которой нога давит на педаль, но СКОРОСТЬ с какой она давит! А эта скорость в максимально вытянутом положени ноги как раз минимальная, так что пользы от того что как раз в этом положении сила давления велика не особенно много. Вот этого приведенные диаграммы и не учитывают, из чего видно что это не результаты реальных измерений а графики нарисованные из чисто теоретических соображений. Притом не учтено еще и то что совершенно справедливо указано выше: в самом начала движения когда нога еще сильно согнута сила давления на педаль намного меньше чем сила давления в положении когда нога почти разогнута. А на графиках кривая нарисована симметричной.

При обычном приводе когда шатуны занимают горизонтальное положение - как раз именно и используется то что в таком положении скорость вертикального движения стопы максимальная. Тогда, раз уж на то пошло, следует в приведенном типе привода звездочку которая на колесе сделать эллиптическую, или круглую поставить сильно эксцентрично.
Правда, не совсем ясно как это осуществить на практике: это требует чтобы полный ход ноги соответствовал одному обороту колеса, тогда как высокая скорость требует иметь звездочку гораздо меньше. Если поставить две звездочки: круглую как там и стоит, и еще одну большого диаметра эллиптическую, и сделать какой-то механизм чтобы можно было на ходу переставлять рейки с той на эту и обратно... но тогда нога при работе на большой звездочке будет задевать за землю...

_________________
Складной грузовоз: http://xt.ht/phpbb/viewtopic.php?f=31&t=226335
Устройство задней втулки "Школьника": viewtopic.php?f=31&t=323801
Белорусский "Аист": viewtopic.php?f=31&t=338736

Если все, что говорят о той мини-гонке на подъем, правда, и одним из гонщиков был изобретатель (а не приглашенный спортсмен, как в некоторых источниках), победил он благодаря наличию разных передач. На J-Rad'е такое есть. Три пары педалей - это оно:




А на любом другом бицикле тех лет - нет. Переключатели на массовых моделях появились только через 30 лет, уже после 1950 года.
Ехать на подъем на синглспиде с непропорционально тяжелой равнинной передачей, да еще безо всяких туклипсов - не самое выгодное занятие. Мышцы работают в очень медленном, чрезвычайно неэффективном режиме. Он полезен как тренировка, но он не для гонок.
Безжалостная любовь старинных велоконструкторов к титаническому передаточному отношению видна хотя бы по "Украине". 46 : 18 - это >31 км/ч при умеренном каденсе 90.

Вот и весь фокус.

Именно так - самая главная плюшка, не привода, как такового, а наличие изменяемого передаточного отношения. В статье было 136/100/66 - так что диапазон составил чуть более двух.
Но плюшки этим не ограничены - в довесок есть седло с упором, что позволит на короткое время дать на каждую ногу усилие большее своего веса - очень приличная плюшка к динамике разгона. И еще одно - если длина шатуна в стандартном велоприводе - величина конструктивно постоянная ( есть и кое какая экзотика, кстати мной в конце 80х опробованная, но сейчас не о ней), и ход ноги в каждом обороте постоянный, то в велосипеде Ярая - ход педали может быть непостоянным, меняться хоть от нажатия к нажатию. Когда мышцы устали и/или болят колени - это тоже весьма полезная плюшка. И задрать ноги повыше при легком ходе - тоже очень ощутимо. Когда в покатушке меняешься велами и ложишься в лигерад после даже и всего то сотни км - ощущения уходящей из ног усталости потрясающее.
Другое дело, что этот способ изменения передаточного числа, хоть и гениален, но ограничен. Ограничен анатомией человека. А решения с набором звезд и цепью позволяют решить ту же задачу в лоб и с куда большим диапазоном. Вот они и захватили рынок.

Та же идея но в несколько ином техническом исполнении и - главное - без "перемены передач". Но зато привод на переднее колесо большого диаметра плюс короткая база те. хорошая поворотливость - очень повышают проходимость:





Кроме того, такая система по сравнении с обычным велосипедом-"пауком" позволяет несколько сдвинуть человека назад и вниз (так как педали тут не на оси колеса а несколько отодвинуты) - что уменьшает главный недостаток "паука".

_________________
Складной грузовоз: http://xt.ht/phpbb/viewtopic.php?f=31&t=226335
Устройство задней втулки "Школьника": viewtopic.php?f=31&t=323801
Белорусский "Аист": viewtopic.php?f=31&t=338736

Kochegar
У этой конструкции другой недостаток, на повороте особо не покрутишь, или ногу снаружи поворота сильно в сторону надо.
А нога внутри поворота за раму зацепится.
Лучше бы заднее поворотным сделали, честное слово
Да и реечка люминиевая под седлом, которая на соплях - рэпнет на кочке и колёсики мигом разъедутся, одно вперёд, другое назад. И наездник исполнит классический оверкиль на задницу и спину, и ногами с тем пауком накроется

_________________
Начало истории моих крокодилов здесь
Продолжение истории там >

Печально. Для чего создавать конструкцию, сохранившую все недостатки Пеннифартинга, и добавившую своих. Это как с симплекс методом - все допустимые решения внутри многоугольника решений хуже лежащих на его контуре. Ну а данное создание просится в учебник примеров "Как не надо делать".
Сравните с патентом Ярая - думаю будет видно сходу.http://www.j-rad.ch/img/patent/patentfr.pdf
Первый рисунок - чистая и ясная иллюстрация идеи. Управление и тяга разнесены, и не мешают друг другу.
Предусмотрено регулируемое сиденье и настройка посадки исключительно им. И деталировка, какие варианты сиденья нужны и как его регулировать не только по расстоянию но и по высоте, и по регулировке спинки - ведь упор - важная деталь. Четко показано, что поза ездока - свободная. Точка приложения силы к рычагу нефиксирована, связь меж рычагами отсутствует - максимум свободы реализации.
А дальше - реализация, с ограничениями, диктуемыми технологическим уровнем.


Кстати, влет могу предложить систему для бесступенчатого изменения передаточного отношения, не требующую больше чем пары педалей, и с большим диапазоном чем у автора. Со здоровенным минусом - в грязи оно работать будет очень плохо
Так что почему было сделано именно так - тоже понять легко. Сделать иначе, но тоже работоспособным - тоже не сложно.
А вот сделать лучше - это весьма и весьма трудно.
А вот как сде

Уважаемые коллеги!
Предлагаю несколько упорядочить наш диспут.
1. Я пытаюсь говорить о механизмах. Без мышц, глюкозы, углекислоты и выносливости.
2. Предлагаю аргументировать равнозначными аргументами свое несогласие. Тоесть если в качестве аргумента предлагается математика то в ответ тоже должна противопоставляться математика. А аргументы типа «этого не может быть потому, что так не бывает» против математической формулы - это смешно.

Мощность это сила умноженая на скорость. Все учтено.
Площадь это тоже своего рода мощность (произведение длины на ширину). Поэтому площадь ограниченая кривыми пропорциональна мошности в происходящих процессах которые описаны этими кривыми. Из этого вытекает - мощность верхнего процесса (кривошип) меньше нижнего (без кривошипа).

Представленная картинка – это математичесая модель процессов происходяших в трансмиссиях классического и обсуждаемого велосипедов. Прошу привести ваши аргументы если они у вас есть.
Нарисуйте другую картинку, например (и без ноги).

Рекорды рвали спортивные накачаные дяди. А девочка впервые попробовала новый велосипед. Не было у нее ни спортивной формы ни ежедневных тренировок. Это обычный человек.
Не представляю обычного человека на сингле мчащегося со скоростью 60км. Только с горы.

Про червя. Но он и не был разносчиком пиццы, который мотался целый день по городу и от одного удара ноги которого лопался футбольный мяч. Он целыми днями сидел за столом и считал, считал. Инженером был.
За поступательное движение. Почти все сухопутные живые организмы так и передвигаются, используя его - прямолинейное, возвратно поступательное, движение. А природа за миллионы лет имела время выбрать лучшее.

Решения с набором звезд пытаются сгладить врожденный порок кривошипа.
Я же писал: обсуждаемый велосипед НЕ НУЖДАЕТСЯ в изменеии передаточного числа. Тоесть здесь это лишнее. Не нуждается это не значит не имеет. Имеет но без переклюков кассет и систем. Плюшки на месте. Легко и скоростное движение и подъем. Используются природные свойства ноги. А сингл и фикс да – не имеет (и не используют). Они используют круговое, очень не свойственное ноге движение. Именно поэтому многие не любят туклипсы. Большинство (не считая спортсменов) при езде используют то же поступательное движение на небольшом участке окружности описываемой педалью. Градусов 90.

_________________
Моя нанолабораторія.