东北网12月19日讯 (金声 周宁 记者 王蕊) “运用TRIZ理论中的分离原理,我设计的这款雪地公路两用越野自行车,克服传统雪地自行车和普通自行车各自缺点,集陆地骑行与雪地越野于一身,实现了雪地、公路两用。”哈尔滨工程大学核科学技术学院大二学生韩旭边展示着自行车边说道。据悉,韩旭的这一作品在2012全国“TRIZ”杯大学生创新设计大赛中荣获二等奖,并于今年成功拿到国家专利证书。
韩旭的团队制作而成的两用自行车。
伴随着雪地运动的蓬勃发展,雪地自行车成为当今最热门的运动项目之一。而传统专业的雪地自行车十分笨重、性价比低、应用面窄,只能在冬天里的雪地使用,难以在公路上使用。在念高中二年级的时候,韩旭便萌生自主创新、研发出雪地公路两用越野自行车的想法。上了大学,接触到TRIZ理论后,韩旭便组建团队,历时1年,他的团队便成功地发明出雪地公路两用越野自行车。
韩旭在考虑如何将TRIZ理论运动到自行车中。
韩旭向记者介绍说,他们将TRIZ理论中的物—场模型分析法应用于解决传统自行车车轮难以适应雪地,而雪地自行车滑雪板难以适应公路的物理矛盾中,创造性地以长2厘米的铁衬橡胶为材质,加装卡簧和减震器,发明出“一触即定”的半自动化连接器,并以18个为一组装在车轮上,使滑雪板成为可随时随地拆卸物。这种材质的连接器具有耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧等很好的综合性能,价格低廉,原材料易得。依靠小小的连接器,连接专用滑雪板和传统自行车,公路自行车与雪地自行车之间的“身份转变”便可以随时随地快速完成。其便利之处更在于买者只需购买连接器和滑雪板,加装到原有自行车上,便可拥有一辆雪地越野自行车。小而廉价的连接器,使公路雪地两用自行车的大规模应用成为可能。
据介绍,该两用车与普通自行车工作原理相似,都是通过人力利用后轮与地面的摩擦力前行,并通过前轮改变行走方向。与传统雪地自行车一样,该两用自行车只能依靠滑雪板避免车轮下陷的同时,实现雪地行走,但是滑雪板大大降低了自行车应有的动力性,这也是团队成员初次设计时留下的缺陷。为了攻克这一技术难题,该团队潜心研究,在大量试验后,首创出雪扒,加装在滑雪板上,增加自行车摩擦力的同时提高动力。为解决传统滑雪板在前进过程中,因积雪过厚而难以继续前行的又一技术性难题,他们多次调整滑雪板前部仰角,并实地试验。最终,韩旭等人经大量试验后发现,当仰角为13.5°的时候,滑雪板积雪量最少,可最大程度提高自行车的灵活性。改进后的雪地公路两用自行车较第一代成品更容易在雪地上自如前行。
韩旭透露,目前该自行车的大批量生产正在洽谈中,而他也将继续改进这款公路雪地两用越野自行车,不仅要达到实用性和美观性的统一,更需要提高安全性。“如何确保两用自行车的可操纵性和安全性,是我和我的团队下一阶段的重点任务。”韩旭自信地说道。