МОДУЛЬНЫЙ РИКАМБЕНТ ТРАЙК.
Новое поколение мускульных транспортных средств.

В настоящее время рикамбент трайки (РТ) хорошо известны как тип; их преимущества перед велосипедом тоже известны. Тем не менее, все еще редко можно увидеть трайк на дорогах и улицах. Конечно, они никогда не станут более популярны, чем велосипеды, но во многих случаях трайки  являются более предпочтительными, так как они предлагают больше комфорта для активного отдыха и, как альтернатива велосипеду, когда все больше людей не могут его водить по возрасту или по состоянию здоровья.

Сейчас на РТ ездят только истинные энтузиасты и это в большинстве -  сильные молодые мужчины. Почему обычные люди не хотят иметь и ездить на трайках? Ответ может быть только один: для массового потребителя нет хорошей конструкции. Существующие модели для них не подходят.

После тестирования и глубокого анализа мы нашли несколько основных недостатковсуществующих моделей рикамбент трайков:

1. Хранение и транспортировка.
Трайки имеют относительно большие габариты.
Как и все личные транспортные средства, они, как правило, используется кратковременно, а большинство времени они должны где-то храниться. Это серьезная проблема, даже если вы живете в доме с гаражом или сараем. В случае многоэтажного жилого дома, хранения такого транспортного средства просто невозможно.
Еще одной проблемой является перевозка РТ автомобилем. Лишь немногие из существующих моделей могут быть разобраны (часто с отсоединением колес), в то время как большинство производителей не решают этот вопрос вообще.

2. Подвеска.
Будучи в полулежачем положении, водитель не может гасить толчки от дороги, как он может это сделать на велосипеде привставая на педалях. Дороги часто находятся в далеко не идеальном состоянии и всегда есть некоторые неровности и трещины. Тем не менее, многие из существующих моделей трехколесных лежачих велосипедов не имеют пружинной подвески, а если она есть, то как правило, эти модели очень сложны и дороги.
Кроме этого, существует еще необходимость наличия подголовника, т. к. в полулежачем положении постоянно держать голову прямо - довольно утомительно. Многие модели имеют упор для головы, но без пружинной подвески он может быть полезен только на ровных дорогах.

3. Дисбаланс.
В отличие от велосипеда, водитель трехколесного трайка постоянно подвергается боковым воздействиям и должен сохранять баланс чтобы не упасть с сиденья. Эти силы возникают при совершении поворота; когда трайк едет по дороге, имеющей боковой уклон (все дороги должны его иметь, чтобы дождевая вода стекала с проезжей части); или на любой неровной дороге, когда или левое или правое колесо прыгают вверх или вниз. Это довольно неудобно и тяжело - постоянно компенсировать дисбаланс, держась руками за рычаги и иногда даже смещая позвоночник влево или право с наклоном за пределы спинки сиденья.
Некоторые изобретатели давно пытаются решить эту проблему, придумывая наклоняемые РТ, но все их системы основаны на балансировании с помощью рук, которые должны быть сильными, и к тому же требуют постоянного внимания со стороны водителя. Поддержание баланса становится реальной тяжелой работой.

4. Рулевое управление.
Большинство существующих трайков имеют рычажный рулевой механизм, скопированный в той или иной степени с велосипедного.
Между тем управление трайком имеет существенные отличия. Водитель больше не опирается на руль и ему не нужно постоянно корректировать угол поворота руля для поддержания баланса. Вместо этого на рулевой механизм оказывают бОльшее влияние силы от воздействия дороги, стремящиеся повернуть руль, особенно при езде по неровным дорогам; при несинхронном торможении боковых колес и при любых боковах наклонах. В связи с низким передаточным отношением рулевого механизма (около 1), эти силы передаются от колес (или колеса) к рулю без ослабления и, следовательно, водитель должен прилагать значительные усилия рук, чтобы сохранить необходимое направление движения.
Низкое передаточное отношение также делает рулевое управление слишком чувствительным и требует постоянного внимания со стороны водителя чтобы держать направление, особенно на неровных дорогах и при высоких скоростях.
Кроме того, диапазон угла поворота рычагов очень ограничен, а значит, радиус поворота является довольно большим.
Наконец, часто ход рычагов идет по неудобной и непривычной траектории и требует напяжения мышц не только рук, но и спины и требует выработки навыков управления.

5. Тормоза.
Большинство рикамбент трайков имеют ручные тормоза с рукоятками, которые также заимствованы от велосипеда.
У трайков есть также своя специфика торможения. Имея большую массу и более горизонтальное положение, трайк требует более сильного, а также синхронного для левого и правого колеса торможения. Независимое торможение двумя руками не может быть синхронным, а чтобы остановить два колеса усилием одной руки, требуется большая сила мышц. Кроме того, наличие ручных тормозов означает что руки водителя должны быть все время в готовности затормозить в случае опасности. Когда обе руки постоянно заняты – это очень неудобно.

Вообще, избавившись от велосипедной необходимости держать руками тело и сохранять равновесие, водители лежачих трайков казалось бы могли наслаждаться свободой рук подобной при езде в авто. К сожалению, этого до сих пор не случилось. По-прежнему в руках сконцентрировано слишком много ответственных и тяжелых обязанностей: держаться за рукоятки и удерживать тело от падений с сидения вбок; перемещать и удерживать довольно чувствительные рулевые рычаги; быть всегда готовым к торможению и тормозить, по-возможности синхронно и иногда – резко; и наконец иногда переключать скорости.
А если все это или частично необходимо делать одновременно!?
Ясно, что руки перегружены и что только сильные мужчины могут исполнять все эти функции долго и эффективно - что сейчас и наблюдается в реальности.
Необходимо также учитывать, что недостаточно четкое исполнение первых трех функций напрямую снижает безопасность движения и все иные действия руками, как например взять бутылку с водой, становятся небезопасными. 

6. Ограниченное использование.
Большинство современных рикамбент трайков предназначены только для водителя, имеющего максимум – багажник с сумками да бутылку с водой. Для других целей, как правило, делаются специальные трайки (тандемы, пассажирские, грузовые, с детским сиденьем, электрическим приводом и т.д.) и преобразование одного вида в другой не предусмотрено. Это существенно ограничивает возможности использования трайков - не покупать же их несколько!
На самом деле, у РТ есть много преимуществ и они могут быть использованы для выполнения многих других задач - и полезных, и в области развлечений.

Итак, с учетом всех вышеупомянутых проблем и относительно высокой стоимости на РТ, очевидно, что и на самом деле нет особой причины иметь собственный трайк.

Наш новый модульный рикамбент трайк не имеет всех этих недостатков. Все проблемы решены, и причем - самым простым способом!

1.  МРТ (модульный рикамбент трайк) может быть сложенным или разобранным для хранения и для перевозки в автомобиле.

2.  МРТ имеет простую и удобную пружинную подвеску сиденья, которая дает свободу сиденью качаться в стороны, тем самым автоматически поддерживая сбалансированное положение водителя.

3.  Трайк имеет рулевой механизм автомобильного стиля с простым кабельным редуктором, обеспечивающим легкое и точное рулевое управление. Радиус поворота транспортного средства - минимальный.

4.  МРТ имеет ножной тормоз с реверсом педалей. Торможение становится намного легче (даже на все три колеса), более эффективным и без участия рук.

5.  Трайк является многофункциональным транспортным средством, имеющим изменяемую конфигурацию. Он состоит из набора основных и множества дополнительных модулей, которые могут быть легко и без каких-либо инструментов собраны в нужной конфигурации в зависимости от текущей задачи.

Все эти идеи являются новыми, и никто не использовал их раньше.

mrtp009


МРТ очень комфортабелен в вождении, удобен для хранения и транспортировки и полезен в использовании. Для удобства водителя трайк имеет несколько настроек: положение сиденья и жесткость его подвески; положение подголовника, рулевого колеса и педалей. Трайк может быть и приятным и полезным транспортным средством для всех членов семьи в течение многих лет.

Он имеет неограниченный потенциал для дальнейшего усовершенствования и развития. С использованием новейших технологий и материалов есть прекрасная возможность для инженеров и дизайнеров создавать красивые, легкие и надежные веломобили, а также создавать специальные модификаций для различных групп пользователей (для детей, женщин, для людей с излишним весом и ограниченными возможностями).
Трайк не имеет никаких сложных деталей и собран на основе стандартных компонентов от обычных велосипедов. Конструкция относительно проста и должна быть недорога в производстве, а также легка для обслуживания и замены частей. Состоя из компактных модулей, трайк очень удобен для производства, продажи и доставки.

Для того чтобы проверить все новые базовые идеи, нами были изготовлены несколько прототипов модульного рикамбент трайка. Все идеи подтвердились! Все работает! Трайк очень хорош!

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ модульного трайка.

В настоящее время мы имеем два прототипа МРТ. Учитывая наши ограниченные возможности, все части трайков, показанные на фотографиях, сделаны максимально просто с применением только имеющегося оборудования - и поэтому качество их далеко от идеального.

В условиях современного производства можно делать, разумеется, намного лучшие трайки!

1. Модульная структура трайка.

mrt002

МРТ состоит из основных модулей, поперечных труб, сиденья и, если необходимо, дополнительных модулей. Все модули имеют стандартизированные размеры, крепление и функции, и соединены друг с другом с помощью двух (можно и трех) поперечных труб. Каждый модуль имеет быстрозажимные устройства, с помощью которых он крепится к  поперечным трубам. Длина поперечных труб может быть переменной (или можно использовать несколько наборов различной длины) - таким образом ширина транспортного средства может быть увеличена с тем, чтобы разместить дополнительные модули, которые были выбраны для конкретной задачи. Некоторые дополнительные модули могут быть присоединены к сиденью, а также снаружи трайка – т. н. быстрое соединение, не требующее его изменения. Разнообразие дополнительных модулей практически неограничено. Нужно всего несколько минут и никаких инструментов, чтобы собрать транспортное средство нужной конфигурации.

Основной набор имеет средний, левый и правый модули. Средний модуль состоит из передней и задней частей, соединенных складным устройством. Благодаря ему передняя и задняя часть может быть установлены ​​в линию - для вождения, сложены для хранения или разделены для транспортировки.
Левый и правый модули имеют раму с колесом и тормозом.

Для хранения транспортного средства все дополнительные модули и сиденье должны быть отсоединены. Средний, левый и правый модули могут быть смещены ближе друг к другу, средний модуль может быть сложен. Также можно хранить трайк вертикально - просто поднять передний конец и поставить его на два колеса с упором на средний модуль.
Для перевозки в автомобиле сиденье и все модули должны быть отсоединены от поперечных труб. Средний модуль может быть сложен или разобран на две части.

Цепная передача подобна велосипедной. Вращение от педалей передается цепью к задней звездочке с переключателем, затем через дифференциал (или квази дифференциал) и промежуточный вал (валы) переменной длины - на колесо (колеса).

mrt003

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Что дает модульность:

1. Расширение области применения. В течение нескольких минут, и без каких-либо инструментов трайк может быть собран в нужной конфигурации в зависимости от текущей задачи. Это: перевозка людей (дополнительного водителя, пассажиров, детей разного возраста), транспортировка грузов (в корзину, сумку, на платформу), использование дополнительных двигателей (педальный, электрический, бензиновый, парус); сочленение двух или больше трайков и прицепов, собранных из тех же модулей.

2. Модульность, в отличие от трансформеров, включает в себя удаление структурных элементов, которые не нужны в данный момент. Это позволяет всегда иметь минимальный вес, что очень важно для мускульного транспортного средства.

3. Способность адаптироваться к особым условиям вождения: высокая скорость движения - сделать автомобиль шире, неровная дорога - изменить настройки подвески сиденья, сильный ветер - использовать парус, дождь - поставить дождевой навес, солнце - использовать тент.

4. Простота апгрейда. Модульная структура позволяет пользователю в течение многих лет обновлять транспортное средство путем добавления новых модулей, а также заменять неисправные или ненужные модули (но не целиком весь трайк, как обычно).

5. Простота ремонта или замены модулей.

6. Разборка на компактные модули для хранения и транспортировки в автомобиле.

7. По-модульное производство (даже на разных заводах, согласовав только несколько основных размеров), компактная транспортировка от производителя к потребителю, по-модульная продажа.


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Сейчас у нас есть два различных прототипа МРТ. В первой, более старой версии, расстояние между поперечным трубами меньше диаметра колеса.  Трубы последней, второй версии, находятся вне колеса и позволяют быстро вставлять в них дополнительные модули снаружи. Есть и другие отличия: нескладное многофункциональное сиденье, складное устройство, более простой рулевой редуктор и другие усовершенствования.

mrt004
mrt005


Каждый модуль имеет зажимные устройство для крепления модулей к поперечным трубам. Устройство имеет желоб, приваренный к модулю и два хомута для фиксирования желоба на трубе. Такая конструкция получается простой и легкой, и вместе с тем  дает очень прочное крепление. Мы используем два вида хомутов, один быстрый, но не регулируемый, другой немного тяжелее, медленнее но регулируемый. Конструкция зажимного устройства может быть и совершенно иной.

mrt006


Транспортное средство может иметь две или более последовательно подключаемые секции, подобно поезду, с двумя или более водителями. Из этих же модулей могут быть собраны и прицепы различной конфигурации.

2. Сиденье.

Любой рекамбент трайк нуждается в пружинной  подвеске, лучше - полной и независимой для всех колес. К сожалению, этот способ является слишком сложным и очень дорогим для большинства людей. Мы пошли альтернативным путем  – полностью подвесили только сиденье, но не просто вверх и вниз, как обычно, а дали ему свободу висеть и качаться в стороны, автоматически возвращаясь в вертикальное положение.

mrt007


Модульный трайк имеет оригинальное "двухточечное" свободно подвешенное на пружинах сиденье. Длинные задние пружины позволяют демпфировать наряду с вертикальными ударами, также и боковые резкие перемещения,  которые наиболее влияют на верхнюю часть тела водителя и голову, когда одно из боковых колес наезжает на препятствие и трайк резко наклоняется. Сиденье подвешено таким образом, что линия подвески проходит выше центра масс сидящего водителя. Таким образом, сиденье с водителем всегда стремится быть примерно в вертикальном положении, даже когда веломобиль едет с боковым уклоном, или наклоняться влево или вправо при поворотах.
Такая подвеска позволяет иметь реально работающий упор для головы, что очень важно, потому что лежачем положении водителю затруднительно держать голову вертикально.

Задние пружины можно менять на более жесткие и длинные и по-разному (шире или уже) прицеплять в зависимости от веса водителя и желаемой свободе наклона сиденья. Положение сиденья регулируется длиной телескопической тяги. Дополнительное достоинство: эта тяга принимает все толкающие усилия на педали, поэтому продольная труба среднего модуля разгружена от этих изгибающих сил.

Передняя точка сидения имеет крюк и пружинную подвеску с регулировкой. Сиденье легко снимается с трайка; оно может быть снабжено ремнями безопасности.

Помимо комфорта, подвеска сиденья позволяет всегда иметь в шинах высокое давление, что немаловажно для легкости хода.

3. Рулевой механизм.

Понимая, что велосипедное рулевое управление не подходит для рекамбент трайков (особенно с нашим висящим сиденьем), мы выбрали автомобильную схему. Основной задачей было сделать хороший редуктор. Вместо традиционной зубчатой передачи, которая является и тяжелой и дорогой, мы используем кабельный редуктор, шаг за шагом, улучшая конструкцию.

Модульный трайк имеет рулевой механизм с баранкой, и простым, компактным и легким кабельным редуктором.
Первичный вал редуктора вращается внутри резьбовой опоры. Передний конец вала имеет резьбу для того, чтобы направлять витки намотки кабеля и, в то же время, чтобы перемещать вал в продольном направлении для поддержания натяжения кабеля стабильным. В середине кабель продет в отверстие вала, оба конца кабеля прикреплены к передней части ведомого шкива с помощью винта. Болт натяжения троса расположен на нижней стороне шкива. Два ролика направляют движение кабеля.

Высокий коэффициент передачи редуктора (около 8) обеспечивает легкое и точное рулевое управление транспортного средства на любой скорости и в любых дорожных условиях (на самом деле, два пальца одной руки достаточно, чтобы держать нужное направление!).

Максимальный угол поворота передних колес (от +90 до -90 градусов), делает веломобиль очень маневренным.
Положение рулевого колеса регулируется в двух направлениях, кроме того, имея универсальный шарнир, оно может подниматься при посадке и высадке водителя.

4. Тормозной механизм.

Приняв решение о передаче функции торможения от рук - ногам, мы изучили предыдущие изобретения. Оказывается, с момента начала использования многоскоростных передач в велосипедах, многие люди пытаются изобрести ножной привод управления тормозом. Некоторые из этих устройств не являются надежными, а некоторые слишком сложны (в основном, в связи с наличием механизмов освобождения и обратного движения). Мы пробовали обычные велосипедные муфты свободного хода и получили хороший результат. Освобождение после торможения происходит само! Что касается второй проблемы, мы решили оставить ее, потому что движение задним ходом не так важно, так как наше рулевое может поворачиваться на 180 градусов.

mrt009

Модульный трайк имеет простой и оригинальный ножной привод тромоза с управлением обратным вращением педалей и с обычными клещевыми или дисковыми тормозами на два или все три колеса. Главная часть механизма – модифицированная трещотка свободного хода, закрепленная на левый рычаг педалей. Реверс педалей вызывает зацепление храпового механизма, наматывание цепи и натяжение кабелей тормоза. Из-за значительных провисаний длинной цепи, освобождение тормоза происходит само, потому что угол начального поворота педалей достаточен для отпускания тормоза, прежде чем натянется цепь и колеса начнут вращаться.

Эта тормозная система не позволяет трайку двигаться задним ходом, т. к.  затягиваются тормоза. Но и этот эффект может быть полезен и весьма удобен -  как включение стояночного тормоза – достаточно лишь откатить транспортное средство немного назад.

Предусмотренное освобождающее устройство предназначено для  ослабления сильно затянутых тормозов когда колеса совсем не проворачиваются.

mrt011


5. Трансмиссия.

Цепная передача модульного трайка в основном аналогична передаче любого другого трайка.

mrt010

Вращение от педалей цепью передается на колесо (колеса) через промежуточный вал (валы). В показанном прототипе, мы использовали самый простой вариант - кусок трубы квадратного сечения (несколько кусков разной длины для разных конфигураций). Вал может быть более сложным - телескопическим и с пластиковыми или резиновыми элементами для лучшего трения.

Квази-дифференциал изготовлены из двух муфт свободного хода, каждая закреплена на валу колеса.
Педали могут быть установлены в два или более фиксированных положения на раме для грубой настройки длины ног водителя (точная регулировка производится путем перемещения сиденья). Соответствующая длина цепи может быть настроена путем добавления или удаления коротких отрезков с соединительными звеньями или другими известными способами.