За последние сто лет было предпринято множество попыток создать "идеальную" трансмиссию для техники вообще и для велосипедов в частности, которая была б легкой, компактной, эффективной и обеспечивала бесступенчатое переключение передач. В феврале 2011 г российский изобретатель Борис Фролов запустил мелкосерийное производство вариатора, который призван совершить революцию в велотехнике.
Технические характеристики и розничная цена вариатора Фролова
Диапазон бесступенчатого изменения передаточного отношения: 400% (от 1:1 до 4:1).
Вес: 3,0 кг (вариант из стали) и 2,0 кг (вариант с применением алюминиевых сплавов)
Заявленный КПД: не менее 90%
Предварительная розничная цена: 350 евро
Существует также более доступные версии вариатора с передаточным отношением 200% (200 евро) и 300% (250 евро).


В мае 2010 года в Коломне в МГОСГИ состоялась Всероссийская научно-практическая конференции «Спортивная психология и спортивная медицина XXI века: проблемы и перспективы» и встреча веломобилистов. На встрече присутствовали веломобильные энтузиасты из СФ СамГТУ (г. Сызрань).

На фото (слева направо): доцент кафедры ТэиРТС Сызранского филиала ГОУ ВПО «Самарский государственный технический университет»
Александр Цой, Александр Егоров (Коломна) - автор веломобиля "Парус", 1984 г., декан механического факультета филиала СамГТУ в г. Сызрани, к.т.н., доцент Александр Осипов, Вениамин Ульяновский и автор вариатора Борис Фролов. (Фото из архива Ульяновского В.В.)



"Один из участников встречи - Борис Михайлович Фролов-веломобилист рубежа 80-90 х, продемонстрировал тогда лигерад с оригинальным передним приводом. Коломенец Борис Фролов получил патент на разработанный им вариатор - российский аналог «Ну-Винчи» в феврале 2011 г. В новом механизме (название Фролов ещё не придумал) вращение от ведущего к ведомому диску передается двумя парами конусных роликов, смонтированных на общей серьге. При этом ролики свободно подвешены, самоориентирующиеся, и всегда находятся в контакте с рабочими дорожками обоих дисков. В этом - суть изобретения Фролова." (Ульяновский В.В.)



Реальная конструкция, конечно гораздо сложнее. Коротко прокомментируем её устройство с помощью следующего рисунка.



"Ведомая звезда цепи (1) соединена с ведущим (внутренним) конусным диском(12) с помощью трещотки. Управляющая звезда (9), на неё надет отрезок цепи, концы которого связаны тросиками с шифтером. При вращении управляющей звезды в одну сторону, пята (7) перемещается вдоль оси по шлицам и резьбе, и посредством толкателя с шариком (8), сближает конусный диск (13) с диском (12). Одновременно обе пары роликов на серьге (2), и такие же пары на серьге (3) смещаются от оси вариатора, и, преодолевая сопротивление пружин (11), раздвигают обе половинки (4) ведомых конусных дисков, закрепленных на двух валах (5). При этом происходит изменение соотношений радиусов дорожек контакта на ведущем и двух ведомых конусных дисках. При вращении управляющей звезды (9) в другую сторону, за счет накопленной энергии сжатия пружин (11) вся система возвращается к исходному положению. Таким образом осуществляется бесступенчатое переключение передаточного отношения вариатора.

Ведомые конусные диски находятся в зубчатом зацеплении с корпусом (10) втулки заднего колеса, передавая ему крутящий момент от звезды (1).

Пружины затянуты таким образом, чтобы гарантированно обеспечить постоянный и с необходимым усилием контакт конусных дисков с конусными роликами.

Внутри втулки механизм работает в масляной ванне, защита её обеспечена двумя парами манжет.

В настоящее время изготавливается опытная партия вариаторов, и планируется их производство на предприятиях подмосковных Коломны и Егорьевска." (Ульяновский В.В.)

Описание вариатора сайте производителя

"Наше предприятие разработало фрикционный дисковый вариатор для велосипеда и других видов техники, где в качестве промежуточного элемента используется ролики с конусными торцевыми поверхностями, ролики попарно связаны между собой жесткой механической связью. Пары трения работают по принципу "сталь по стали, в масле".

Данный вид трансмиссии предназначен для установки в качестве механической трансмиссии для транспортных средств, где необходимо передача крутящего момента без разрыва. К таким транспортным средствам относятся: автомобили, трактора, моторные лодки, гидроциклы, квадроциклы, мотоциклы, скутеры и велосипеды. Такой вид трансмиссии позволяет осуществлять автоматическое изменение передаточного отношения. Диапазон изменения передаточного отношения может достигать пятикратного значения с КПД не менее 90%.

Наше предприятие в 2011 году приступило к серийному производству велосипедных вариаторов по данной схеме для установки на велосипеды различных конструкций. Велосипедный вариатор представляет собой втулку заднего колеса, в которой расположены вся трансмиссия с системой управления изменения передаточного отношения.

В производственной программе заложено три варианта исполнения втулки заднего колеса с вариатором трех разных диапазонов: двойка, тройка, четверка.

С небольшими изменениями эти втулки можно использовать на скутерах мощностью не более 5 л.с.

Изменение передаточного отношения производится путем вращения ручки на руле."


Переднеприводной лигерад (лежачий велосипед) Б.Фролова с вариатором собственной конструкции и подвеской заднего колеса



http://velomobile.org/news-gl/russian-news/127-borisfrolovcvt