東北網12月19日訊 (金聲 周寧 記者 王蕊) “運用TRIZ理論中的分離原理,我設計的這款雪地公路兩用越野自行車,克服傳統雪地自行車和普通自行車各自缺點,集陸地騎行與雪地越野於一身,實現了雪地、公路兩用。”哈爾濱工程大學核科學技術學院大二學生韓旭邊展示著自行車邊說道。據悉,韓旭的這一作品在2012全國“TRIZ”杯大學生創新設計大賽中榮獲二等獎,並於今年成功拿到國家專利證書。
韓旭的團隊制作而成的兩用自行車。
伴隨著雪地運動的蓬勃發展,雪地自行車成為當今最熱門的運動項目之一。而傳統專業的雪地自行車十分笨重、性價比低、應用面窄,只能在冬天裡的雪地使用,難以在公路上使用。在念高中二年級的時候,韓旭便萌生自主創新、研發出雪地公路兩用越野自行車的想法。上了大學,接觸到TRIZ理論後,韓旭便組建團隊,歷時1年,他的團隊便成功地發明出雪地公路兩用越野自行車。
韓旭在考慮如何將TRIZ理論運動到自行車中。
韓旭向記者介紹說,他們將TRIZ理論中的物—場模型分析法應用於解決傳統自行車車輪難以適應雪地,而雪地自行車滑雪板難以適應公路的物理矛盾中,創造性地以長2厘米的鐵襯橡膠為材質,加裝卡簧和減震器,發明出“一觸即定”的半自動化連接器,並以18個為一組裝在車輪上,使滑雪板成為可隨時隨地拆卸物。這種材質的連接器具有耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧等很好的綜合性能,價格低廉,原材料易得。依靠小小的連接器,連接專用滑雪板和傳統自行車,公路自行車與雪地自行車之間的“身份轉變”便可以隨時隨地快速完成。其便利之處更在於買者只需購買連接器和滑雪板,加裝到原有自行車上,便可擁有一輛雪地越野自行車。小而廉價的連接器,使公路雪地兩用自行車的大規模應用成為可能。
據介紹,該兩用車與普通自行車工作原理相似,都是通過人力利用後輪與地面的摩擦力前行,並通過前輪改變行走方向。與傳統雪地自行車一樣,該兩用自行車只能依靠滑雪板避免車輪下陷的同時,實現雪地行走,但是滑雪板大大降低了自行車應有的動力性,這也是團隊成員初次設計時留下的缺陷。為了攻克這一技術難題,該團隊潛心研究,在大量試驗後,首創出雪扒,加裝在滑雪板上,增加自行車摩擦力的同時提高動力。為解決傳統滑雪板在前進過程中,因積雪過厚而難以繼續前行的又一技術性難題,他們多次調整滑雪板前部仰角,並實地試驗。最終,韓旭等人經大量試驗後發現,當仰角為13.5°的時候,滑雪板積雪量最少,可最大程度提高自行車的靈活性。改進後的雪地公路兩用自行車較第一代成品更容易在雪地上自如前行。
韓旭透露,目前該自行車的大批量生產正在洽談中,而他也將繼續改進這款公路雪地兩用越野自行車,不僅要達到實用性和美觀性的統一,更需要提高安全性。“如何確保兩用自行車的可操縱性和安全性,是我和我的團隊下一階段的重點任務。”韓旭自信地說道。