double arrow

Основные технические параметры, определяющие количественные, качественные и стоимостные характеристики продукции (в сопоставлении с существующими аналогами, в т.ч. мировыми)

1

РАЗРАБОТКА ГРУЗОВЫХ И ПАССАЖИРСКИХ МОДИФИКАЦИЙ ВЕЛОМОБИЛЯ

Цель выполнения проекта:

Разработать эффективный грузопассажирский веломобиль, для передвижения человека и перемещения груза и/или двух пассажиров.

Задачи по проекту:

1. Анализ аналогов грузопассажирских веломобилей, выбор компоновки веломобилей. 2. Разработка моделей грузопассажирских веломобилей для перевозки груза и грузопассажирского. 3. Изготовление и испытания опытных образцов веломобилей, доработка конструкций по результатам испытаний. 4. Подготовка производства грузопассажирского веломобиля – разработка технологических маршрутов, оснастки.

Назначение научно-технического продукта (изделия и т.п.):

Грузовой и/или пассажирский транспорт с мускульным приводом для передвижения по дороге с твёрдым покрытием, в том числе - логистический (уличный и для помещений), прогулочный, спортивный транспорт, транспорт для сдачи в кратковременную аренду (прокат). Технический проект грузопассажирского веломобиля является основой для организации производства экологичного вида транспорта.

Потребителями являются предприятия сферы обслуживания, осуществляющие услуги доставки мелких и средних (до 250 кг) грузов по городу; туристические организации, осуществляющие экскурсии; учреждения санаторно-курортного типа; собственники и управляющие компании, эксплуатирующие парковые зоны отдыха.




Научная новизна предлагаемых в проекте решений:

В велотранспорте - веломобилях и велосипедах чаще всего используется сила мышц ног человека и человек при этом занимает сидячее положение. Для увеличения силы тяги на колесе спортсмен при движении на подъем встает вертикально на педалях, за счет чего используется сила тяжести человека. Разработан новый мускульный привод веломобиля-тренажера, техническая новизна которого подтверждена патентами на изобретения и полезные модели. При этом в отличие от существующих приводов, в которых происходит круговое движение педалей, в данном приводе педали перемещаются, максимально имитируя ходьбу человека. Для механизма мускульного привода, используемого в проекте, выполнено обоснование двух вариантов структуры и разработаны конструктивные исполнения механизма, компоновка двух вариантов рамы веломобиля. Рассмотрены отдельные вопросы разработки веломобиля-тренажера: определены геометрические характеристики движителя транспортного средства при компьютерном моделировании его механизма; получены зависимости перемещений звеньев исполнительных механизмов и проведен их анализ; выполнена классификация опытных образцов веломобилей с разными схемными решениями исполнительного механизма по видам физической активности водителя; разработана конструкция педального элемента и его ремонтного комплекта.



Обоснование необходимости проведения НИР:

Развитие схемных решений мускульного привода связано с эргономичностью, повышением КПД исполнительного механизма. С учетом результатов испытаний опытных образцов веломобилей [1-6]. В выполненной части проектной работы получены результаты структурного анализа и синтеза механизмов. Продолжением исследования является этап кинематического анализа и синтеза, динамическое исследование и конструирование механизма мускульного привода веломобиля (два варианта схемных решений) с производством и испытанием опытных образцов, подготовкой производства серийных образцов веломобилей. Поставленные задачи решаются с применением методов теоретической и практической работы. Используется твердотельное моделирование средствами универсального программного комплекса «T-Flex». Экспериментальные исследования проводятся как с помощью компьютерного моделирования, так и методами проведения физических испытаний на опытных образцах веломобилей.

Основные технические параметры, определяющие количественные, качественные и стоимостные характеристики продукции (в сопоставлении с существующими аналогами, в т.ч. мировыми)

Предложенные решения направлены на улучшение условий вывода рычажных систем с вертикальным перемещением педалей из мертвого положения, упрощение конструкции механизма мускульного привода, повышение его эргономичности и энергоэффективности. Расчеты и опытная эксплуатация показывают, что при мощности, развиваемой пешеходом в режиме прогулочного шага (примерно 50 Вт) веломобиль по асфальтовому покрытию движется со скоростью не менее 15 км/час. По грунтовой дороге веломобиль будет двигаться в зависимости от плотности грунта со скоростью 8 – 12 км/час. Возможен также вариант применения веломобиля в качестве грузового веломобиля. Человек способен длительное время при ходьбе развивать мощность порядка 200 Вт. Бегун при скорости бега 10-12 км/час развивает мощность около 400 Вт. Таким образом, максимальная скорость веломобиля определяется в большей мере условиями безопасности его перемещения, состоянием дорожного покрытия и уже в последующей мере связана с ограничением энергетических возможностей мускульного привода. Использование велотранспорта особенно актуально для поездок на расстояние до 5 км. При скорости 15 км/ч велосипедист преодолевает 5 км пути за 20 минут, что позволяет доехать до места быстрее, чем на общественном транспорте, и дешевле. Велосипед снимает нагрузку с автодорог и занимет всего два метра площади стоянки. Среди




аналогов предлагаемых изделий можно выделить продукцию от производителей США Fallbrook Technologies Inc. (Велосипед Ellsworth Ride с вариатором NuVinci, стоимостью 3-4 тыс. долларов), а также веломобиль-тренажер StreetStrider Summit 8r - Galaxy Black и ему подобные, стоимостью порядка 2,5 тыс. долларов. В краткий список торговых марок, производящих велосипеды, представленные на российском рынке входят: Bianchi, Bontrager, Cannondale, Colnago, Diamondback, Klein, Merlin. Все перечисленные поставщики представляют на рынке классические компоновки велосипедов и веломобилей. Внедрение мускульного привода с использованием силы веса человека отличается конкурентными преимуществами более низкой цены (от 40 до 80 тыс. рублей, в зависимости от исполнения и комплектации веломобиля), большого потенциала в деле импортозамещения продукции транспортного машиностроения. цепи. Разработанная конструкция рамы веломобиля изготавливается из конструкционного алюминиевого анодированного профиля размером 30x30 и элементов крепежа (в том числе быстросъёмных соединений), что даёт преимущество в отсутствии сварных соединений, требующих квалифицированного персонала и дорогостоящей технологической оснастки в производстве; пол и стенки грузового отсека веломобиля выполняются из поликарбоната, что также обеспечивает коррозионную защиту и отсутствие необходимости в покраске веломобиля. Габарит грузопассажирского веломобиля обеспечивает прохождение с ним в стандартный дверной проём. Устойчивость трехколесной рамы освобождает водителя от необходимости иметь навыки езды на обычном велосипеде -достаточно обладать физической возможностью совершать пешие прогулки. Применение предлагаемого мускульного привода транспортного средства позволяет:

- уменьшить усилие человека за счет использования его силы тяжести и увеличить рабочий ход коленчатого вала по сравнению с холостым ходом при выводе из мертвого положения посредством регулируемых упоров;

- объединить функции мускульного тренажера и транспортного средства;

- улучшить обзор и соответственно увеличить безопасность движения;

- уменьшить габаритные размеры транспортного средства;

- получить профилактический эффект за счет вертикального положения тела человека при езде на веломобиле в отличие от сидячего положения, так как требует не только попеременного напряжения мышц конечностей, но и перемещения центра тяжести тела с ноги на ногу в каждом цикле движения, что меняет давление на межпозвоночные диски и способствует профилактике остеохондроза поясничного отдела позвоночника.


Конструктивные требования (включая технологические требования, требования по надежности, эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту, хранению, упаковке, маркировке и транспортировке)

Веломобиль должен быть укомплектован, собран и отрегулирован в соответствии с ГОСТ 31741-2012 Велосипеды. Общие технические условия. Отдельные испытания провести по ГОСТР 56901-2016 Тренажеры стационарные. Тренажеры ножные. Дополнительные специальные требования безопасности и методы испытаний. Структуры механизмов привода веломобиля предлагаются двух типов – с двухкривошипным механизмом, на шатунах которого выполнены педальные элементы; с кулисным механизмом, в котором педальные элементы располагаются на кулисах. Рамы веломобилей – двух типов: из конструкционного профиля и резьбовых соединений; сварная, из прокатного трубчатого профиля. Материал профиля – алюминиевый сплав (для резьбовых соединений профиля) или конструкционная сталь (для сварных соединений профиля). Отдельные элементы ограждающих конструкций корпуса веломобиля выполняются из листового поликарбоната. Веломобиль должен быть снабжен документацией, содержащей информацию для потребителя, в том числе паспортом, включающим: наименование предприятия-изготовителя или сборщика велосипеда, его полный адрес, телефон, факс и другие средства связи; тип и класс велосипеда, заводской порядковый номер (при отсутствии информации о типе и классе велосипед относят к типу транспортный и классу 3); дату изготовления; размеры шины (трубки), рекомендации по рабочему давлению в камере в зависимости от условий эксплуатации; информацию о сертификации; рекомендации по использованию; гарантийные обязательства; инструкцией по эксплуатации, содержащей: рекомендации по сборке, подготовке к эксплуатации и регулированию с указанием значений рекомендуемых моментов затяжки резьбовых соединений; рекомендации по эксплуатации, связанной с повышенным риском получения травм (при необходимости), в том числе рекомендации по подбору высоты рамы веломобиля так, чтобы горизонтальная часть рамы перед седлом свободно помещалась между ногами велосипедиста, стоящего на земле; указания по техническому обслуживанию веломобиля (сроки обслуживания, давление в шинах, рекомендации по смазке основных узлов и регулированию тормозов). На раму веломобиля должен быть нанесен товарный знак предприятия-изготовителя, порядковый номер и класс веломобиля. При отсутствии маркировки класса велосипеда на раме веломобиль относят к третьему классу. Упаковка и консервация должны обеспечивать сохранность веломобилей во время транспортирования и предпродажного хранения.



1




Сейчас читают про: