Рис. 9. Велосипед для подростков
Рис. 10. Велосипед с регулировкой (для подростков и взрослых)
По назначению велосипеды делятся на: спортивный (облегченные и многоскоростные), цирковые, водные, облегченные для туризма и прогулок, дорожные общего назначения, многоместные 2-, 3- и 4-колесные (тандемы, велорикши, грузовые), горные, кроссовые, игровые, для выполнения фигур и фристайла (рис. 11).
Рис. 11. Спортивные велосипеды
Рамы у велосипедов бывают открытыми, закрытыми (ромбовидными), полуоткрытыми, складными, разборными, трансформируемыми
Кроме велосипедов с педалями на переднем колесе, абсолютное большинство выпускаемых велосипедов имеют традиционную компоновку, а именно: педальный узел находится почти под седлом.
Таким образом, большинство велосипедов (кроме спортивных) для всех возрастных групп, включая детей, могут быть выполнены с компоновкой дружелюбного велосипеда. Особенно это актуально на этапе обучения езды на 2-колесном велосипеде.
Рассмотрим более подробно некоторые интересные группы велосипедов, выпускаемых сегодня в различных странах.
В последние годы производители усиленно рекламируют так называемые горные (МТВ — mountain bike, АТВ — all terrain bike) и кроссовые (ВМХ — bicycle motokross) велосипеды. Они предназначены для езды по пересеченной холмистой местности, имеют усиленную, обычно закрытую раму и глубокий рисунок протектора шин. Это многоскоростные велосипеды с колесами 24…28 дюймов, снабженные мощными тормозами. Для подростков выпускают упрощенную модель для игровой имитации мотокросса. Во всех этих велосипедах прослеживается тенденция к большей спортивности, а это, как уже говорилось, ведет к меньшей дружелюбности велосипеда.
3- или 4-колесные велосипеды (рис. 12) многоколейны и, следовательно, устойчивы в покое.
Рис. 12. 3- и 4-колесные велосипеды
Однако если их посадка высокая, как на обычном велосипеде, то они могут опрокинуться на поворотах, если не снизить скорость и не открениться туловищем. Опрокидывание также возможно, если на достаточно большой скорости одно из боковых колес попадает в ямку или на кочку. Опыт показывает, что на поворотах более устойчива конструкция, когда два колеса спереди и одно сзади.
Такие велосипеды предназначаются для перевозки пассажиров или небольших грузов (почта, мороженое, перевозки в цехе завода или в трюме корабля). Весьма полезны они и для неспешных поездок при реабилитации больных и инвалидов.
3- и 4-колесные велосипеды используют в основном профессионалы на достаточно хороших дорогах. Любителю-велосипедисту для перевозки грузов наиболее приемлема 2-колесная тележка, прицепляемая сзади к 2-колесному велосипеду.
Несколько слов о веломобилях (рис. 13).
Рис. 13. Веломобиль
Обычно это 3- или 4-колесные конструкции из велосипедных узлов, одно- или многоместные. Но в отличие от грузовых велосипедов веломобили имеют низкую полулежачую посадку — это повышает их устойчивость на поворотах и снижает аэродинамическое сопротивление, что, впрочем, важно на скоростях более 40…45 км/ч.
Принципиальное отличие веломобилей от 2-колесного велосипеда в том, что велосипеды (1- или 2-местные) выполняют поворот с наклоном. При этом легкое велосипедное колесо со спицами испытывает в основном радиальные нагрузки, для которых оно и предназначено. Гораздо хуже для такого колеса боковые нагрузки, которые оно испытывает при повороте веломобиля без наклона колес. Колеса при этом расшатываются, и их приходится усиливать, уменьшать диаметр, увеличивать наклон зонтика спиц.
Конструкция дружелюбного велосипеда рождалась трудно. Приходилось разрезать рамы велосипедов и снова сваривать их. Ведь пока на велосипед не сядешь и не проедешь сотню километров — не поймешь, хорошо получилось или плохо.
Поначалу пытались использовать для тандема рамы и узлы обычных велосипедов без переделки их (или с минимальными изменениями). Чтобы после разборки можно было бы опять собрать 1 — местные велосипеды. Потом все-таки стали разрезать стандартные рамы и сваривать по своим замыслам одноместные и двухместные велосипеды. Однако по-настоящему новая, удобная конструкция родилась лишь тогда, когда освободились от стереотипов и от каких-либо ограничений (рис. 14).
Рис. 14. Дружелюбный тандем
В погоне за уменьшением габаритов и массы велосипеда не следует доводить дело до абсурда. Ведь компоновка велосипеда имеет естественные ограничения по габаритам, связанные с размерами фигуры человека. Поэтому мы стремились создать велосипед нормальных размеров с удобной, несгорбленной посадкой, чтобы коленями не задевать руль, а ноги полностью выпрямлялись бы при педалировании. Но при этом всегда приветствовалось разумное уменьшение габаритов и массы конструкции, возможность разборки и трансформации. Ведь действительно велосипед приходится провозить в транспорте, лифте, поднимать по лестнице в домах без лифтов.
Выполненая работа показывает положительные свойства и преимущества дружелюбного велосипеда. Это позволяет сделать вывод, что риск производства таких велосипедов может быть оправдан. Они будут иметь спрос, а их реализация принесет прибыль. Немалую роль, как всегда, играют реклама и «раскрутка» новинки.
ПРИДУМАНО НАРОЧНО
Телефон включает свет
Ю. Прокопцев
Телефон не только большое удобство в быту, но порою и источник хлопот, которых хотелось бы избежать. Так, если детей уложили спать, регулятор телефонного звонка приходится устанавливать на минимум, рискуя не расслышать вызова. Другой случай — телефонный звонок прозвучал, когда почивали вы сами. Добраться в темноте до телефона, не ударив колена или не опрокинув стул, удается не всегда. Несложный автомат, выполненный в виде приставки к телефонному аппарату, сделает пользование последним более комфортным. Световые вспышки привлекут ваше внимание, не беспокоя звонком отдыхающих домочадцев. Автомат сможет зажигать и миниатюрный светильник, который поможет добраться до аппарата, пока продолжается вызов.
Принципиальная схема автомата приведена на рис. 1.
Рис. 1. Принципиальная схема автомата
Первое, на что обратим внимание, — его схема гальванически не связана с телефонным аппаратом, поэтому не требуется никакого вмешательства в конструкцию аппарата, чреватого возможностью что-то испортить в нем или вызвать нарекания со стороны службы телефонной сети.
Электромагнитное поле звонка вызова наводит в катушке L1 электродвижущую силу. Этот сигнал поступает на базу первого каскада, собранного на составном транзисторе VT1, VT2. Режим каскаде по постоянному току задается резистором R1. С нагрузки каскада — резистора R2 — усиленный сигнал подается на базу транзистора VT3, входящего в оконечный каскад. В его коллекторную цепь включена обмотка электромагнитного реле К1. Перед поступлением сигнала транзистор заперт благодаря связи его базы с «общим» проводом через цепочку резисторов R3, R4. Приходящий с предусилителя пульсирующий сигнал дополнительно усиливается транзистором, причем переменная составляющая коллекторного тока, выделенная на нагрузке — обмотке реле, — поступает на детектор с диодами VD1, VD2. Выпрямленный ими сигнал отрицательной полярности отпирает транзистор и тем заставляет сработать реле. Последнее размыкает свои нормально замкнутые контакты, снимая закоротку с конденсатора С5, и подключает лампочку подсветки HL1 к источнику питания — батарее GB1. Одновременно «минус» питания по цепочке S5-VD3-R5 подается на базу VT3. Прохождение тока к базе продолжается до тех пор, пока не зарядится конденсатор С5. До этого момента транзистор VT3 остается открытым, а реле подает питание на лампу. Время задержки выбрано так, чтобы свет горел и в промежутках между звонками. Если вызов прекратился, автомат сам выключит свет, не расходуя энергию батареи напрасно. Роль диода VD3 — изолировать шунтирующую цепь с малым сопротивлением от сравнительно слабого сигнала, поступающего с предусилителя. Чтобы лампа продолжала светиться во время разговора и можно было сделать запись или прочесть, в схему введен выключатель S2, который подает питание на лампу независимо от контактов реле. Закончив ночной разговор, выключатель S2 возвращают в исходное разомкнутое состояние.