Аннотация
Савиных В.И. Двухколесное транспортное средство с гибридным приводом. Челябинск: ЮУрГУ, кафедра «КГМ и А» 2013г., ПЗ – 28с., иллюстраций -11, таблиц -3. Библиографический список – 8 наименований;
ВЕЛОСИПЕД. ГИБРИДНЫЙ ПРИВОД
В данной работе рассмотрен вопрос установки на дорожный велосипед гибридного привода. Проведен анализ различных типов накопителей энергии. По результатам анализа, подобран тип накопителя – плоская спиральная пружина. Выполнен расчет и конструирование гибридного привода велосипеда с механическим накопителем энергии в виде плоской спиральной пружины.
Разработанный аккумулятор позволяет запасать энергию при торможении транспортного средства, и выдавать ее при начале движения с места.
Преимуществами выбранного типа накопителя энергии являются малые габариты, небольшой вес и низкая рыночная стоимость в сравнении с аналогами. Кроме того, отличительной особенностью конструкции является возможность установки и применения на любом типе велосипедов.
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………7
1. ОБЗОР И АНАЛИЗ ТИПОВ АККУМУЛЯТОРОВ ЭНЕРГИИ……………….8
1.1 Аналоги и разработки в данной области……………………………………...8
1.2 Обзор аккумуляторов энергии………………………………………………...9
1.2.1 Гравитационные механические накопители энергии ……………………..9
1.2.2 Кинетические механические накопители……………………………….…10
1.2.2.1 Колебательные (резонансные) накопители энергии…………………....10
1.2.2.2
Гироскопические накопители
энергии…………………………………..11
1.2.3 Механические накопители энергии с использованием сил упругости….11
1.2.3.1 Пружины сжатия и растяжения…………………………………………..11
1.2.3.2 Плоские спиральные пружины………………………………………….12
2. ТЯГОВО-ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВЕЛОСИПЕДА…………………...13
2.1 Исходные данные……………………………………………………………..13
2.2 Расчет полной массы велосипеда…………………………………………….13
2.3 Расчет радиуса качения колеса………………………………………………13
2.4 Расчет работы затраченной на разгон……………………………………….14
2.5 Потери при движении велосипедиста……………………………………….16
2.5.1 Сопротивление воздуха………………………………………………….....16
2.5.2 Сопротивление качению колес ……………………………………………16
2.5.3 Внутренние потери механизмов…………………………………………...17
2.6 Расчет необходимого количества энергии…………………………………..17
3. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ АККУМУЛЯТОРА…………………...19
3.1. Расчет плоской спиральной пружины………………………………………19
3.2 Крепление пружины…………………………………………………………..23
3.3 Расчет энергоемкости пружины……………………………………………...24
3.4 Компоновка конструкции…………………………………………………….25
3.5 Принцип работы………………………………………………………………26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………...27
Библиографический список.……………………………………………………...28
Введение
XXвек был ознаменован огромный скачком прогресса для транспортных средств, использующих в качестве источника энергии различные нефтепродукты. В результате этого, в настоящее время все актуальней становится проблема исчерпания природных ресурсов нефти. Как следствие, тенденции современного рынка транспортных средств, все больше складываются в пользу наиболее экологичных средств передвижения. Таковыми являются транспортные средства с альтернативными источниками питания, гибридным приводом, а также приводимые в движение мускульной силой человека.
В данной работе рассмотрено двухколесное транспортное средство – велосипед. На текущий момент в странах Азии и дальнего востока весьма распространены гибридные транспортные средства на основе велосипеда и мопеда. Однако, в качестве источника энергии на данных средствах передвижения используются электроаккумуляторы, что делает их достаточно тяжелыми и дорогими. Альтернативой электроаккумуляторам могут быть механические аккумуляторы энергии.
Целью данной работы является разработка недорогого, компактного и легкого аккумулятора энергии, для осуществления гибридного привода велосипеда. Для этого должен быть осуществлен подбор возможного вида аккумулятора, расчет необходимого количества энергии для разгона велосипеда до заданной скорости, а также конструирование непосредственно механизма, осуществляющего эту задачу. Данная конструкция, должна позволить человеку экономить собственные силы, затрачиваемые на разгон транспортного средства.