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一种带打气筒的自行车的设计与研究

2018-05-14杨翊清呼格吉乐

科技风 2018年1期
关键词:自行车打气筒

杨翊清 呼格吉乐

摘 要:文章主要基于对普通自行车结构的深入研究,是受到齿轮转动原理的启发,设计了一款利用自行车小飞轮为动力的打气筒。此款打气筒绿色环保、用途广,可以为人们的生活提供方便。本文详细介绍了此款带打气筒的自行车的设计与制作。

关键词:打气筒;自行车;使用说明

随着节能减排、绿色环保生活理念的倡导,自行车逐渐成为人们日常出行的常用代步工具,但是自行车在骑行过程中会经常出现车胎气压,大多数人会选择到修车行给轮胎加气,而附近没有自行车修理点的情况,这对人们出行造成很大的困扰。同时在现在快节奏生活中,工作压力的不断增大,人们常常也会选择骑行运动作为释放压力的一种,所以在野外或行车途中会遇到许多突发状况,这其中轮胎没气是最常见的状况,在这种情况下只有求救急救队或者用推行到有人力打气筒的地方。本论文就是针对上述常见问题,提供一种省力、打气效率高的自带打气筒的新型自行车。

一、功能简介

本设计是针对现在自行车在骑行过程中车胎气压不足的情况,利用自行车链条传动,能够在自行车行进的过程中带动打气筒给车胎进行充气装置。车胎需要充气时候,只须将装置的出气管与车胎的进气孔对接,充气完成时候,断开连接即可。利用齿轮转动带动充气筒的方式进行充气,从而解决自行车使用过程中的实际问题,充分体现了绿色出行的理念。

二、“带打气筒的自行车”的主要结构

本打气筒既不破坏自行车原有的动力机构,又能省力地为自行车充气。主要结构如下图所示:包括自行车支架(1),支架(1)上有后链轮(2)和由曲柄(3)带动的前链轮(4),后链轮(2)和前链轮(4)上张紧有链条(5),支架(1)上固定有一打气筒(6),所述支架(1)还包括一个中间链轮(7)和由中间链轮(7)驱动的转盘(8),转盘(8)与打气筒(6)的活塞杆之间通过连杆(9)连通,所述中间链轮(7)的空转方向与前链轮(4)的空转方向相反。

三、“带打气筒的自行车”的原理

主要运用了缺点列举、组合发明、联想等创新技法,应用了齿轮转动原理等科学原理。把脚蹬到齿轮中心的距离看做动力臂,齿轮半径为阻力臂,链条给齿轮的力是阻力,脚给踏板的力是动力,动力臂大于阻力臂,相当于省力杠杆,因此脚轻轻一蹬齿轮就会带动链条转动。一般自行车的前链轮在往前转时加负载为自行车提供动力,往后转时不加负载只空转,空转时链条仍然转动。本方案将中间链轮的空转方向与前链轮的空转方向相反,当前链轮往前转动为自行车提供动力时中间链轮空转,中间链轮不为打气筒提供动力;需要充气时,转动自行车的曲柄让前链轮往后倒转,此时中间链轮就加上了负载为打气筒提供动力。本方案利用中间链轮与前链轮的位置关系起到了离合器的作用。中间链轮位于后链轮与前链轮之间;连杆与转盘的连接点位于转盘的边缘;中间链轮和转盘通过固定装置固定在支架上,固定装置具有本体和固定在本体的转轴套和夹持部,转轴套上连接有转轴,转轴位于中间链轮和转盘的中心。

(1)传动齿轮,通过链条传动提供动力来源。

(2)轴承,加固整个装置的结构。

(3)传动轮盘、传动杆,利用齿轮转动原理设计的动力传输结构。

(4)充气筒,对车胎进行充气。

四、“带打气筒的自行车”的制作方法

(1)制作模型,转动齿轮、传动杆、充气筒,型号与自己车相符。

(2)将该装置安装到自行车的后三角结构上,将齿轮嵌入自行车链条中,确定能够稳定转动。

(3)将充气筒的外壳固定到自行车的横杆上,确保传动杆在传动的过程中能达到最大充气量。

(4)将充气管与自行车的进气孔对接,即可开始对自行车进行充气。

五、“带打气筒的自行车”的使用说明

该自行车骑行充气装置使用时:

(1)安装好后,设备处于待使用状态;

(2)轮胎需要充气时,将充气管与自行车的进气孔对接,脚蹬自行车,开始充气;

(3)充气完成的时候,断开连接即可,结束充气;

(4)随时可重复此动作,按需进行充气。

参考文献:

[1]闫加增,张为杰.有氧运动对心血管系统功能状况的分析[J].当代体育科技,2017,14(7):67.

[2]朱力勇,邵鹏生.汽车新型便携打气筒[J].汽车实用技术,2017,4(4):100102.

作者簡介:杨翊清(1999),男,浙江湖州人,湖州中学16级学生。指导老师:呼格吉乐(1980),男,蒙古族,内蒙古通辽人,高级实验师,工程硕士,湖州师范学院省级物理实验教学示范中心,从事物理实验教学与物理教学仪器开发(专利号:ZL 2014 2 0072111.9)。

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