На что способен лежачий веломобиль — видео
Веломобиль может стать источником ярких эмоций, главное — вложить душу в его постройку. Не нужно бояться нового и необычного, разнообразьте своё досуг.
Что такое веломобиль
Если внимательно посмотреть на само слово «веломобиль», то можно предположить, что это что-то среднее между велосипедом и автомобилем. В целом, так оно и есть. Веломобиль приводится в движение, как и велосипед, с помощью мускульной силы. Только в отличие от велосипеда, веломобиль позволяет чувствовать себя комфортнее.
Описание веловездехода
Трансмиссия вездехода не совсем обычная. Она двойная. Ведущий пилот (он же рулевой) с помощью «персонального» цепного привода вращает передний вал с колесами, а «ведомый» пилот посредством своего такого же привода -задние колеса. Приводы — велосипедные, односкоростные.
Только ведущую и ведомую звездочки поменял местами (по сравнению с велосипедом: теперь малая стоит на каретке, а большая — на валу), то есть передачу сделал понижающей -количество зубьев ведущей звездочки меньше, чем у ведомой. Ведущую на 32 зуба снабдил более длинными, чем штатные, шатунами.
Для простоты конструкции и повышения проходимости решил отказаться от дифференциала и сделать привод, как у детского велосипеда — даже без втулки и обгонной муфты. Такой «прямой» привод дает возможность двигаться задним ходом, что в условиях бездорожья или стесненных условиях немаловажно.
Валы изготовлены из шестигранника S24. Концы валов проточены под подшипники 202 и отверстия ступиц колес. Корпуса подшипников изготовлены из трубы подходящего диаметра и приварены к ползунам. Ступица колеса прижимает подшипник к валу, не позволяя ему «гулять». Соединения ступиц колес с валом — шпоночные. Ступицы ведомых звездочек тоже шестигранные — кованые.
Веломобиль для прогулок и дела | моделист-конструктор
В настоящее время автомобильные «пробки» и смог стали основной проблемой не только мегаполисов, но и небольших провинциальных городов. Развитие велотранспорта является хотя бы частичным решением данной проблемы, потому что этот тип машин не требует топлива и не загрязняет окружающую среду.
Велосипед — мобильный и маневренный транспорт, значительно сокращающий время на дорогу. Но он требует для устойчивости (балансирования) достаточно высокой скорости, а при остановках — быстрого соскакивания с седла или «выкидывания» ноги как дополнительной опоры. Потому велосипед — это все-таки транспорт молодых. А как быть остальным? Решение вопроса — веломобиль!
Увлечение велоспортом и техническим конструированием позволило мне создать в недалеком прошлом двухместный четырехколесный веломобиль-вездеход «Медведь». Он обладает неплохой проходимостью, но, к сожалению, небольшой скоростью. Приобретя при его создании определенный опыт, решил изготовить скоростной веломобиль для поездок по городу и загородных прогулок.
Просмотрев имевшуюся подшивку журналов «Моделист-конструктор» с 2005 по 2023 год, я ознакомился с несколькими конструктивными схемами веломобилей, выявил их достоинства и недостатки.
Рис. 1. Веломобиль «Шершень»:
1 — переднее управляемое колесо (2 шт.); 2 — кареточный узел с блоком приводных звезд (покупной); 3 — стойка; 4 — ролик руля; 5 — руль; 6 — рама; 7 — чехол нижней ветви цепи (полиэтиленовая труба); 8 — «рога» руля; 9 — чашка сиденья (алюминиевый лист s2): 10 — направляющий ролик цепи; 11 — опора сиденья; 12 — подкос опоры сиденья; 13 — амортизатор; 14 — задний треугольник: 15 — шарнир; 16 — заднее колесо; 17 — кассета звездочек: 18 — компенсатор натяжения цепи; 19 — рулевые тяги; 20 — поворотный кулак (2 шт.); 21 — тормозная машинка-калипер (3 шт.); 22 — узел натяжения цепи и расположения каретки; 23 — чашка сиденья
Рис. 2. Рама:
1 — основная часть рамы (труба 30×30); 2 — вынос педального узла (труба 30×30); 3 — вынос задней вилки (труба 30×30); 4 — траверса рулевых колес; 5 — опора спинки сиденья (труба 25×25); 6 — подкос спинки сиденья; 7 — втулка поворотных кулаков (труба Ø30, 2 шт.): 8 — передний кронштейн подвески кожуха нижней ветви цепи; 9 — задний кронштейн подвески кожуха нижней ветви цепи; 10 — узел оси руля и поддерживающего ролика верхней ветви цепи; 11 — накладка (стальной лист, 2 шт.); 12 — передняя опора сиденья (уголок 40×40); 13 — задняя опора сиденья (уголок 40×40); 14 — опора спинки сиденья (труба 25×25); 15 — ось заднего поддерживающего ролика верхней ветви; 16 — втулка подвески заднего ведущего колеса; 17 — стяжные втулки крепления педального вала (2 пары)
Рама и подвеска заднего колеса в сборе
Составил для себя техническое задание на одноместный веломобиль. Он представлялся мне легким, маневренным. скоростным, устойчивым, а также соответствующим требованиям безопасности.
Перед собой поставил следующие задачи:
1. Изучить и проанализировать научную, техническую литературу, интернет-источники по проектированию и сборке веломобилей.
2. Произвести анализ существующих конструкций веломобилей.
3. Выявить и внедрить конструктивные особенности, позволяющие иметь хорошую устойчивость и маневренность, развивать высокую скорость.
4. Изучить и освоить программы Microsoft Office Visio 2007, Google Sketch Up и с их помощью разработать чертежи и 3D модель.
5. Спроектировать веломобиль, разработать конструкторскую и технологическую документацию.
6. Построить веломобиль.
7. Разработать методику ходовых испытаний, провести их.
8. Выявить недостатки, поставить задачу по дальнейшему совершенствованию конструкции.
9. Определить области практического применения машины.
При проектировании и конструировании я опирался на нормативно-правовую базу РФ (ПДД [1]), учитывал требования «Временных технических требований к веломобилям», технологические возможности изготовления в домашней мастерской и уровень своих навыков в рабочих профессиях.
Для своего веломобиля выбрал трехколесную схему с двумя передними рулевыми колесами и одним задним — ведущим.
Для наглядности предварительно в компьютерной прогpaмме Google Sketch Up создал 3D-модель, на которой определил компоновку веломобиля.
Рис. 3. Подвеска заднего ведущего колеса:
1 — нижняя вилка; 2 — верхняя вилка; 3 — распор; 4 — наконечник вилки для установки заднего колеса (дропаут, «петух») 5 ушко крепления подвески к раме (2 шт.); 6 — ушко амортизатора (2 шт.)
Рис. 4. Шарнирный узел соединении подвески заднего колеса с рамой:
1 — втулка рамы: 2 — ушко подвески (2 шт.); 3 — подшипник скольжения (полиэтиленовая труба Ø20×2); 4 — ось; 5 — винт М10 с уширенной головкой
Рис. 5. Система рулевого управления:
1 — руль; 2 — регулируемые продольные тяги; 3 — регулируемая поперечная тяга; 4 — прижимной ролик; 5 — шаровые шарниры (4 шт.); 6 — втулки; 7 — планка; 8 — рама
Рулевое управление (прижимной ролик не виден); слева и справа -тормозные машинки, смонтированные на поворотных кулаках передних колес
Вилки задней полурамы-треугольника использовал от промышленного велосипеда — на них уже были места крепления переключателя скоростей и дисковых тормозов. Передние колеса — с консольным креплением к раме. Поворотные узлы в первой модификации были использованы от инвалидной велоколяски советского производства, а позже заменены на кулаки собственной конструкции.
Для придания машине индивидуальности и чтобы она была хорошо заметна на дороге, раскрасил ее в черно-желтые цвета. А по расцветке назвал свой веломобиль — «Шершень». С помощью программы Microsoft Office Visio 2007 составил рабочие чертежи, по которым и изготавливал веломобиль.
Чашка анатомического сиденья выколочена из листового алюминия, оклеена паролоном и покрыта кожзаменителем; что создает водителю удобство посадки, педалирования и управления машиной.
Основная часть рамы изготовлена из трубы квадратного сечения 30×30 мм, которая обеспечивает и легкость, и жесткость конструкции, являющихся необходимыми факторами нормального функционирования педальной машины. Место перегиба рамы под сиденьем усилено двумя накладками. Для выноса рулевых колес вперед траверса рамы имеет радиус загиба 1000 мм. Это сделано для лучшей развесовки веломобиля (равномерного распределения массы на все колеса), повышения курсовой устойчивости и чтобы траверса не мешала ногам крутить педали.
Регулировка натяжения цепи осуществляется с помощью телескопического крепления кареточного узла. Этим же достигается оптимальное расстояние от сиденья до педалей для разных веломобилистов. Эксцентриковые зажимы (взяты от крепления седла велосипеда) упрощают эту операцию. Вынос (консоль) педального узла (каретки), подвергающийся значительной деформационной нагрузке на скручивание и изгиб, усилен уголком из разрезанной по диагонали профильной трубы квадратного сечения 30×30 мм.
Для повышения комфорта при движении по неровным дорогам установлен амортизатор на заднюю часть рамы. Соединительный шарнир разработал и изготовил сам.
Рис. 6. Поворотный кулак (правый, левый — зеркально отображенный):
1 — цапфа колеса; 2 — шкворень; 3 — поворотный рычаг; 4 — кронштейн тормозного механизма (калипера)
Длины стандартной велосипедной цепи оказалось недостаточно, ее пришлось срастить из нескольких кусков. Чтобы избежать провиса и загрязнения цепи, нижнюю ее часть пропустил через полиэтиленовую трубу диаметром 20 мм, которую прикрепил хомутами к раме. Верхняя часть цепи проходит через два направляющих ролика, которые находятся под сиденьем.
Привод рулевого управления веломобиля осуществляется двумя руками, что способствует безопасности передвижения. Органы управления тормозной системой и переключения передач находятся на рукоятках руля.
Для изготовления рулевых тяг использовал поперечный стабилизатор легкового автомобиля, имеющий небольшие, подходящие для веломобиля, размеры. Система рулевых тяг выполнена по типу рулевой трапеции. Тяги имеют шаровые шарнирные наконечники, позволяющие избежать люфта рулевой системы, что улучшает управляемость и делает управление более информативным (повышает «чувство руля») и ограничивает угол поворота колес. Для возможности регулировки тяги были разрезаны и удлинены, на одной из половинок нарезана резьба М8.
Использование ролика от ремня ГРМ легкового автомобиля в качестве прижимного позволило сделать крепление руля удобным и надежным, а рулевую систему — компактной.
Для снятия поперечной нагрузки при повороте шкворень поворотного кулака на «Шершне-2» наклонен от вертикали на 15° (угол кастора), что позволяет колесам наклоняться к центру поворота.
Веломобиль имеет две тормозные системы: рабочую и стояночную, с приводом на заднее колесо. Стояночная тормозная система совмещена с рабочей.
Втулка переднего колеса
Для повышения эффективности снижения скорости установил на «Шершень» дисковые тормоза. Чтобы установить передние дисковые тормоза, разработал втулку под усиленную консольную ось, имеющую крепление тормозного ротора. На поворотные кулаки установил тормозные калиперы.
Разработанная мной система тросов позволяет управлять передними тормозами одной рукой. Элементы тормозных систем легкодоступны для технического обслуживания и ремонта. На веломобиле установлены стандартные велосипедные шины, соответствующие по максимальной нагрузке и допустимой скорости технической характеристике «Шершня».
Для обеспечения безопасности и надежности при изготовлении веломобиля использовал следующие заводские велосипедные детали. Также применялись шарикоподшипники различных размеров и тяги стабилизатора легкового автомобиля. Ролики ГРМ и тяги стабилизаторов можно использовать бывшие в употреблении, которые можно найти на любом СТО. Стоимость покупных деталей составила около 17 000 рублей.
Испытания веломобиля проводились в соответствии с «Временными техническими требованиями к веломобилям» 1988 года, разработанными Центральным конструкторско-технологическим бюро велостроения (г.Харьков) совместно с секцией веломобилей Всесоюзной федерации велоспорта СССР при участии ГАИ СССР, редакции журнала «Техника — молодежи», и утверждены министерством автомобильной промышленности СССР.
Для измерения тормозного пути я пользовался общепринятой методикой. Веломобиль разгонялся до скорости 20 км/ч. При пересечении отметки производилось резкое торможение. Измерение проводилось в троекратном повторе. В результате средний тормозной путь составил около 3,8 метра.
Для проверки работоспособности стояночного тормоза снаряженный веломобиль устанавливался на поверхность с уклоном 16° и включался тормоз — машина оставалась неподвижной.
Испытания на скоростную маневренность проводились в спортзале МАОУ СОШ № 16 имени В. П. Неймышева города Тобольска. Была сооружена трасса протяженностью 100 м. Дистанция разделена на несколько этапов: старт, «змейка», поворот, «восьмерка», поворот и финиш. Радиус поворота — 7,5 м. Расстояние между конусами на этапе «змейка» и диаметры окружностей на этапе «восьмерка» равны трем метрам. Для сравнения скоростной маневренности дистанция была пройдена на велосипеде марки MTR и веломобиле в трехкратном повторе.
Средняя скорость прохождения дистанции примерно одинакова, отставание от велосипеда составляет в среднем 0,1 секунды.
При прохождении резких поворотов на большой скорости передние колеса и поворотные кулаки веломобиля хорошо держат большую поперечную нагрузку. По субъективным ощущениям «Шершень» при выполнении скоростных маневров устойчивее и безопаснее велосипеда.
Для замера наименьшего радиуса поворота веломобиля совершался кольцевой заезд по площадке. При этом радиус окружности по следу внешнего колеса составляет шесть метров. Веломобиль устойчив при движении на сухой асфальтированной площадке по кругу диаметром 50 м со скоростью 30 км/ч (явления заноса не наблюдается). На снежной дороге веломобиль разгонялся до максимальной скорости 30 км/ч.
ИСПЫТАНИЯ НА ТЯГОВОЕ УСИЛИЕ (FT)
Испытания проводились для сравнения тягового усилия велосипеда, веломобиля и веловездехода «Медведь» по методике испытания тракторов, описанной в книге «Промышленные тракторы» Ю. В. Гинзбурга [1]. Испытания проводились на ровной бетонной площадке в помещении, температура воздуха в котором составляла 19 °С. Измерения осуществлялись электронным переносным динамометром АЦД, через который машина соединялась с грузом массой 500 кг.
Для измерения тягового усилия на динамометр равномерно прилагалась сила до момента пробуксовки колес, при этом фиксировалось максимальное значение. Испытания проводились в трехкратном повторе с расчетом среднего значения (результаты приведены в таблице 2).
В ходе тяговых испытаний удалось выяснить, что наименьшее тяговое усилие имеет веломобиль «Шершень».
Веловездеход «Медведь», изготовленный мной ранее, имеет большее тяговое усилие, но управляется он двумя людьми и имеет четыре ведущих колеса. При испытаниях веломобиля заднее колесо пробуксовывает и имеет меньшее сцепление с поверхностью, что говорит о смещении центра тяжести вперед. Вынос педального узла имеет достаточную жесткость и не подвергается деформации. Благодаря тому что тело имеет упор в спинку, есть возможность подать большее усилие на педали, по сравнению с велосипедом.
В ходе конструирования веломобиля «Шершень», проведения ходовых испытаний и многочисленных доработок были изучены особенности конструкции элементов веломобилей. Измерено тяговое усилие. Выявлены достоинства и недостатки моей конструкции, факторы, влияющие на скорость, прочность и маневренность.
К достоинствам «Шершня» можно отнести устойчивость, маневренность, высокую скорость, простоту конструкции управления, экологичность и бесшумность. Веломобиль привлекает к себе большое внимание благодаря своей необычной конструкции и яркому цвету, что также способствует безопасности на дороге. Желающие прокатиться на нем испытывают бурю положительных эмоций.
Веломобиль «Шершень» отлично подходит для активного отдыха, используется он и в качестве велотренажера.
Удобная посадка позволяет разгрузить спину, что может быть полезным для людей с нарушениями функций опорно-двигательного аппарата.
Главные недостатки, по сравнению с велосипедом: большие габариты, высокая себестоимость. В связи с тем что при создании «Шершня» я учитывал свои антропометрические данные — не всем людям удобно на нем ездить.
Скоростное маневрирование
Испытания на тяговое усилие
Для управления веломобилем нет необходимости получать водительское удостоверение, но надо ознакомиться с §24 ПДД Российской Федерации, которым регламентируется движение велотранспорта [4].
Веломобиль можно использовать как транспортное средство для прогулок по городу, походов по шоссе с асфальтовым покрытием и даже грунтовым твердым дорогам. Его можно применить и на производстве как внутризаводской транспорт — для передвижения сотрудников по территории заводов и больших цехов (кстати, это благотворно скажется и на их здоровье).
Веломобиль — устойчив, что позволяет передвигаться на нем людям, не умеющим ездить на велосипеде, и при этом избегать травматизма, а также использовать его как «подручное» средство передвижения жителей городов, особенно людей пожилого возраста или с ограниченными физическими возможностями. Да и молодые автомобилисты не откажут себе в удовольствии прокатиться с комфортом, а заодно и размять мышцы.
Веломобиль «Шершень»
При желании, веломобиль можно оборудовать багажником для перевозки мелких грузов и прицепом для перевозки грузов массой до 100 кг. Такой самодельный прицеп эксплуатирую уже несколько лет. Летом хочу провести ходовые испытания веломобиля с прицепом в условиях многодневного велопохода.
Практическая значимость машины заключается в том, что этот проект можно предложить для изготовления транспортного средства в домашней мастерской людям, имеющим навыки слесарных и сварочных работ.
И. БАЛИН, г. Тобольск, Тюменская обл.
Источники информации:
1. Гинзбург Ю.В., Швед А.И., Парфенов А.П. Промышленные тракторы. — М.: «Машиностроение», 1986.
2. Егоров А. Тролль — деловой веломобиль. — «Моделист- конструктор», № 7-1989.
3. Егоров А. Трехколесный семейный. — «Моделист-конструктор» № 1, 1986.
4. Правила дорожного движения Российской Федерации. — М.: «Информбюро», 2023.
5. Сергеев И. Амфипед. — «Моделист-конструктор», 1980.
Двухколёсный лежачий веломобиль
На таком веломобиле приятно ездить по загородным трассам, потому что он легко набирает высокую скорость за счёт хорошей аэродинамики. Ещё одной особенностью лигерадов является посадка велосипедиста: едущий находится в лежачем положении, что снижает нагрузку на поясницу и помогает сохранить здоровье.
Для сборки лежачего веломобиля нам пригодится:
- два горных велосипеда с колёсами 26 и 20 дюймов;
- профильная труба (около 3м);
- кусок стальной пластины;
- металлический стержень (около 1 м);
- ДСП, поролон и обивка для сиденья.
Начинаем, конечно же, с рамы, которая будет из профильной трубы. Все размеры необходимо подогнать под себя. Если не уверены, лучше немного увеличить базу, чтобы потом можно было подвинуть сиденье.
Задняя часть делается из большого горного велосипеда, поэтому с него берём каретку, переключатель передач со всей втулкой, с него же отрезаем задний треугольник, на котором крепится колесо. Переносим это на раму будущего лигерада. Каретка с маленького велосипеда станет передней кареткой веломобиля.
Особенностью данного веломобиля является промежуточный привод. Благодаря ему цепь будет меньше провисать, а значит и слетать тоже.
Рулевая колонка со стаканом берётся с большого велосипеда. Руль будет находиться примерно на 650 мм позади педального узла. При помощи металлического стержня он соединяется с передней вилкой. Получается своеобразная рулевая тяга.
Сиденье делаем из фанеры, обивку, поролон и угол наклона выбираем на своё усмотрение. Добившись удобного расположения, крепим его к раме при помощи болтов.
Ездить на таком веломобиле легко, несмотря на его длину. Он достаточно динамичный и хорошо управляется, рулевое управление отзывчивое. Поначалу будет страшно ездить среди машин, но опасаться нечего: такое средство передвижения сразу бросается в глаза. Остаться незамеченным будет сложно.
Преимущества лежачего веломобиля:
- удобная посадка;
- сохранение здоровья;
- безопасность при падении (если сравнивать с велосипедом);
- хорошая аэродинамика.
Недостатки:
- высокая цена;
- сложность конструкции.
Десять конструкций веломобилей, от схем и эскизов к макетам и
чертежам, изобретаем веломобиль, веломобиль конструируем сами, купить
веломобиль, чертежи веломобиля, конструкция веломобиля, материалы для
веломобиля, как сделать веломобиль
Десять конструкций веломобилей
В этой главе приведены описания и схемы десяти конструкций одно-и
двухместных веломобилей различного назначения: для повседневных поездок,
спортивных состязаний, активного отдыха в выходные дни и многодневных
туристских походов. Здесь представлены преимущественно веломобили,
отличающиеся простотой изготовления и хорошо зарекомендовавшие себя в
сложных условиях длительной эксплуатации. Авторами большинства
конструкций являются члены Московского и Вильнюсского клуба энтузиастов,
биотранспорта, участники
многих соревнований и ралли, преодолевшие на своих веломобилях сотни
километров нелегких дорог.
Обращаем внимание читателя на то, что ни одна из приведенных здесь
конструкций не отвечает полностью требованиям представленных выше «Временных
технических требований к веломобилям«. Это объясняется тем, что ВТТ
были разработаны совсем недавно, а их текст до настоящего времени
достаточно широко не публиковался. Кроме того, многие самодеятельные
конструкторы не хотят ограничивать свою творческую фантазию рамками ВТТ.
В большинстве случаев несоответствие приведенных конструкций веломобилей
требованиям ВТТ носит второстепенный характер и может быть учтено при
самостоятельной доработке.
Указанные в технических характеристиках веломобилей средние и
максимальные скорости представляют собой приблизительные субъективные
величины. Действительная скорость веломобиля существенно зависит от
физической подготовки и мастерства водителя.
Веломобиль «Брянск»
Минивеломобиль «Тетра»
Спортивный веломобиль «МАДИ»
Туристский веломобиль «Твиль»
Туристский веломобиль «Шайтаншах»
Веломобиль «Велотрон»
«Шпрингмобиль»
Биокар «Ослик»
Педальный велокарт
Семейный веломобиль «Парус»
Читать далее про
веломобиль….
p.s.
При копировании материалов и фотографий ссылка на сайт обязательна.
Саратов 2007-2023 г.
Детский веломобиль из подручных средств
Чтобы порадовать ребёнка, не обязательно покупать айфон или приставку. Помните, что говорили когда-то школе? Лучший подарок — подарок, сделанный своими руками. К тому же можно воплотить в жизнь свои детские мечты и стать конструктором, механиком и просто хорошим человеком.
Для воплощения идеи пригодятся:
- запчасти от велосипеда;
- профильная труба;
- колёса от садовой тачки;
- грунт и краска.
Согласитесь, если разобрать всё барахло на даче, то это непременно найдётся, а если пройтись по соседям, то можно наладить производство таких веломобилей и неплохо заработать.
Для начала делаем каркас будущего веломобиля. Для этого сгодятся обрезки металлического профиля. Раму усиливать не нужно, ребёнку будет достаточно прочности, а лишний металл только утяжелит конструкцию.
Педальный узел целиком отрезаем от старого велосипеда и привариваем к раме веломобиля. Задняя ось веломобиля изготавливается из металлической трубы, к которой приваривается кассета звёздочек. Можно использовать одну, в данном случае никакой переключатель скоростей не используется.
Переходим к покраске. Перед этим зачищаем ржавчину и покрываем раму грунтом. Даём краске высохнуть. В качестве сиденья можете использовать трофей, который вы принесли в молодости с вражеского стадиона. В крайнем случае подойдёт детский стул.
Ребёнок обязательно оценит ваш труд. У него появится желание проводить лишнее время на свежем воздухе, что для современных детей полезно вдвойне. Недостатков в такой конструкци быть не может. Из положительных моментов следует отметить:
- простоту конструкции;
- отстутствие труднодоступных материалов;
- улыбка ребёнка бесценна.
Зимние полевые ходовые испытания
Для зимних испытаний вездехода использовали методику, описанную в статье Р.Г. Данилова «Автомобили для бездорожья». Испытания проводились на дороге и на заснеженном поле с покровом от 200 до 600 мм. Вертикальные препятствия имитировались с помощью снежных брустверов различной высоты. Температура воздуха менялась от -5 до -20 °С. Вездеходом управляли я и Максим Ермаков.
«Медведь» хорошо шел по твердой прямой дороге. Но, как и ожидалось, из-за отсутствия дифференциала, при повороте (когда одно из колес притормаживалось) становилось труднее, приходилось увеличивать нагрузку и на педали. Этот же фактор сказывался и на маневренности. Радиус поворота составил 4 м.
При движении по пересеченной местности «Медведь» свободно преодолевал препятствия высотой до 400 мм. Этому способствуют «ломающаяся» рама и высокий клиренс «Медведя» (370 мм.). При попытке проехать по рыхлому снегу глубиной 400 мм выяснилось, что трансмиссия с передаточным числом 0,67 не обеспечивает достаточного крутящего момента на колеса (у водителей не хватало сил).
При движении по снегу глубиной менее 200 мм «Медведь» шел уверенно, но водители быстро уставали. Наличие заднего хода оказалось необходимым при развороте на стесненных участках местности или дороги. При застревании на сложных участках можно прибегнуть к «раскачке» машины.
После замены ведущей 32-зубой звездочки на 22-зубую (передаточное число снизилось до 0,46) максимальная скорость по хорошей дороге уменьшалась, зато движение по снегу, а также через препятствия значительно облегчилось.
Но нам с трудом удалось проехать по снежной целине с покровом 400 -500 мм. При этом глубина колеи составила 300 мм. Это означало, что шины «Медведя», вместо того чтобы подминать снег, режут его, что ухудшает проходимость. Было замечено, что при накачивании камеры раздуваются неравномерно, местами образуются выпуклости, нарушающие геометрию колеса. Для предотвращения этого явления на камеры колес поставили наружный бандаж из старого пожарного рукава.
После установки бандажа «дорожка» колеса стала относительно плоской. Наружный диаметр колеса уменьшился на 100 мм, ширина увеличилась на 40 мм. При движении по 430-мм снежному покрову глубина колеи уменьшилась до 200 — 240 мм. Благодаря увеличению пятна контакта колеса стали меньше пробуксовывать.
Для измерения возможностей по преодолению уклонов на передней полураме смонтировали самодельный угломер. При испытаниях «Медведь» начинал сваливаться на бок только на косогоре с поперечным уклоном в 35° и забирался в гору с подъемом до 17°.
Испытания на тяговое усилие
Для испытаний на тяговое усилие использовали методику, описанную в книге Ю.В. Гинзбурга «Промышленные тракторы». Испытания проводились с помощью электронного переносного динамометра АЦД на ровной бетонной площадке в помещении (при температуре 14°С) и на укатанной снежной дороге (при температуре на улице -14°С). Полная масса «Медведя» (с седоками) составила около 240 кг.
Для измерения тягового усилия веловездеход прицепляли через динамометр к неподвижному грузу массой 500 кг. Начинали вращать педали, равномерно увеличивая силу давления на них до момента пробуксовки колес. При этом фиксировалось на динамометре максимальное значение приложенной силы.
Колеса
Колеса вездезхода — спицевые. Ободья и спицы — достаточно легкие и прочные, изготовлены из профильной трубы квадратного сечения 10x10x1,5 мм. В качестве шин использованы камеры от автомобиля КамАЗ.
Не буду приводить расчетов, которые я производил, чтобы определить запас плавучести «Медведя» (их может сделать любой старшеклассник), но скажу, что сила Архимеда почти вчетверо больше, чем вес вездехода. Стоит отметить, что при длительном нахождении на солнце или морозе камеры приходят в негодность — становятся жесткими, на них появляются трещины. Для решения этой проблемы можно использовать облегченные покрышки или обматывать камеры брезентом.
Летние ходовые испытания
Проводились на сырой луговине, заболоченном водоеме, грязевом болоте. При движении по сырой луговине за «Медведем» оставалась колея из примятой травы. После прохождения по ней пешком обнаружил, что мои следы наполнились водой. По расчетам, вездеход оказывает удельное давление на грунт в 2,5 раза меньшее, по сравнению с человеком.
Испытания вездехода на плавучесть проводили на заболоченном водоеме, и они полностью подтвердили расчеты.«Медведь» имеет положительную плавучесть. Скорость движения по воде была не больше 1км/ч, при этом на крутящиеся элементы трансмиссии наматывались водоросли. Попытка движения по плавучим островам камышей не удалась -нам не хватило сил.
Двигаться по пересеченной местности (кочкам, ухабам) в летнее время по тому же маршруту легче, чем зимой, так как отсутствуют препятствия в виде снежных сугробов. Мы преодолевали кучу песка высотой около 1200 мм. «Медведь» хорошо идет по кочковатой луговине и пересеченной местности. Максимальная скорость, которую смогли развить на вездеходе по хорошей грунтовой дороге, — 6 км/ч.
Во время эксплуатации выяснилось, что не все велосипедные детали и узлы трансмиссии при установке на вездеход выдерживали нагрузки и выходили из строя. Их приходилось заменять более прочными самодельными или мотоциклетными.
После испытаний мы пришли к выводу, что при движении по вертикальным преградам с поперечным уклоном необходимо снижать скорость, а длительный подъем сильно затруднен. Тяжело было двигаться и по глубокому рыхлому снегу. Проходимость же по грязевым болотам и сырой луговине оказалась хорошая, а по пересеченной местности с небольшими вертикальными препятствиями — удовлетворительная.
Небольшой вес веломобиля (от 70 до 90 кг с поклажей) позволяет в сложных дорожных условиях вытаскивать его вручную.
Одноместный веломобиль своими руками
Для реализации такой идеи понадобится:
- велосипед;
- 2 метра стальной трубы диаметром 2,5 см;
- 6 метров профильной трубы сечением 3,8*3,8 см;
- профильная труба сечением 2,5*2,5 см (около 3,5 м);
- профильной труба сечением 1,3*1,3 см (около 1,5 м);
- стальная пластина толщиной 0,47 см;
- ДСП, поролон, обивка для сиденья;
- болты, гайки, обивка для сиденья, грунтовка.
Выглядит такой веломобиль, конечно, мощно, но придётся расплачиваться за это лёгкостью конструкции. Появится возможность неплохо подкачать ноги. К тому же есть подозрения, что основная нагрузка будет ложиться на сварной шов, который располагается ближе к рулю. Всё это приведёт к тому, что однажды рама не выдержит и лопнет по шву.
Стоит отметить, что идея с передним ведущим колесом реализована хорошо. Обратите внимание, что приводную звёздочку, которая раньше стояла сзади, необходимо теперь перевернуть. Переключатель тоже переворачиваем вверх ногами и устанавливаем дальше на 5,7 см и на 0,15 см выше. Кронштейн, на котором всё будет дежаться, делаем из стальной пластины.
Самое сложное позади. Если вы справилсь с этим, с задней частью веломобиля проблем возникнуть не должно.
Как вы заметили, понадобится третье колесо. Можно аккуратно взять у соседа, пока он отдыхает после тяжёлого обеда, но лучше не рисковать и заранее его предупредить. Многие будут рады избавиться от рухляди.
Дальше следует перейти к тормозам. Конечно, «какой русский не любит быстрой езды». К тому же всем давно известно, что тормоза придумали трусы. Но давайте подумаем об окружающих. Представляете, что случится с человеком, когда на него наедет такая махина?
Каркас будущего сиденья делаем из металлического профиля.
Основа сиденья и спинки выполнены из ДСП и поролона. Мягкость выбираем самостоятельно, как и обивку.
Проектирование
Хотелось построить достаточно простую и в то же время оригинальную машину, обладающую высокой надежностью, проходимостью и устойчивостью, удобную в эксплуатации. Таковым представлялся четырехколесный полноприводной веловездеход на шинах низкого давления, к тому же имеющий задний ход.
Проектированию веловездехода предшествовало изучение соответствующей литературы, интернет-источников, чтобывыявить конструктивные особенности, позволяющие транспортному средству преодолевать пересеченную местность, болота, снеговые заносы, водные преграды. В то же время вездеход не должен наносить урон легкоуязвимой северной природе.
Были выполнены эскизы веловездехода в нескольких вариантах (впоследствии выбран один), рассчитаны приблизительно потребность и стоимость материалов и деталей, необходимых для создания машины. В ходе проектных работ изучил сортамент применяемых материалов и характеристики изделий, освоил программу Microsoft Office Visio 2007.
Рулевое управление
Рулевое управление (только у «ведущего») — рычажное, посредством «перелома» полурам. В передней части рамы на оси установлены два слегка изогнутых вертикальных рычага (как у гусеничного трактора) длиной по 800 мм. Верхняя их часть загнута к центру, а нижняя — смещена к колесам, чтобы рулевые тяги не мешали педалям.
Тест-драйв одноместного веломобиля — видео
Преимущества данной конструкции:
- удобство и безопасность по сравнению с велосипедом;
- уникальность;
- несколько скоростных режимов.
Недостатки:
- громоздкость конструкции;
- тормоза от обычного велосипеда будут плохо останавливать такую тяжёлую конструкцию;
- просчёт в конструкции рамы, из-за которого может не выдержать сварной шов.
Топ 5 туристических веломобилей мира
Итак, давайте назовём преимущества веломобиля:
- комфорт;
- безопасность, по сравнению с велосипедом;
- возможность выделиться из толпы.
Из недостатков следует отметить:
- громоздкость конструкции;
- высокие цены.
Веломобиль можно собрать из обычного велосипеда. Поэтому скорее разбирать хлам на балконе, в гараже или на даче. Терпение, руки, инструменты и расходный материал тоже непременно пригодятся.
Четырёхколёсный двухместный веломобиль
По сути, это два велосипеда, объединённые одной рамой. Рама изготавливается из стальных труб. Её размеры зависят от роста водителя. Помимо рамы, серьёзные изменения вносятся в рулевое управление. Две передние вилки соединяются с помощью тяги. Из особенностей стоит отметить двойной педальный узел. У каждого седока он свой. Изменена здесь только длина цепи. Тормоза на задних колёсах остаются оригинальные.
Чтобы собрать такой аппарат, нам пригодится:
- два одинаковых велосипеда;
- стальные трубы диаметром 2,5 см;
- ДСП, поролон и обивка для сиденья;
- сварочный аппарат, болгарка, набор инструментов.
Изготовление такого веломобиля займёт немало времени. Сложности связаны в основном с изготовлением рамы. Будет шанс проявить себя в качестве инженера и сварщика. Зато какое удовольствие от полученного результата! Только представьте поездку с любимой на таком монстре.
Преимущества:
- удобство;
- необычность консрукции;
- возможность побыть вдвоём.
Недостатки:
- громоздкость (на балконе хранить не получится);
- сложнось конструкции.
Заключение
В ходе строительства «Медведя», проведения его ходовых испытаний и многочисленных промежуточных доработок я изучил особенности конструкции вездеходов, их агрегатов и узлов. Выявил достоинства и недостатки своей конструкции, факторы, влияющие на кпд трансмиссии.
К достоинствам «Медведя» можно отнести: хорошую проходимость по пересеченной местности, грязи, болотам, сырой луговине и даже по воде, простоту конструкции, экологичность и бесшумность. Вездеход привлекает к себе внимание окружающих благодаря своей необычной конструкции.
Использование велопривода позволяет приближаться на вездеходе непосредственно к местам их обитания, без стресса для диких животных и птиц проводить наблюдения за ними. Понятно и то, что вездеход, тем более плавающий, незаменим для охоты и рыбалки в нашей местности.
«Медведь» — это экологичное транспортное средство повышенной проходимости, которое подходит для путешествий по пересеченной местности и бездорожью, активного отдыха и в качестве велотренажера. Для его управления не нужно водительское удостоверение. Однако необходима слаженная работа «ведущего» и «ведомого», их спортивная подготовка и навыки управления.
К недостаткам «Медведя» можно отнести: затрудненное движение по рыхлому глубокому снегу, небольшую скорость, отсутствие тормозов.
Бездифференциальный привод негативно сказывается на маневренности, но положительно — на проходимости, что в условиях бездорожья важнее. Длительный подъем по уклону вверх затруднен, но при необходимости один из членов экипажа может и подтолкнуть машину.
Предварительные расчеты показали, что вездеход обладает необходимым запасом плавучести.
В ходе же испытаний, при движении по болотистой местности выяснилось, что «Медведь» не только не тонет, но и не кренится и может передвигаться по воде, почти как по суше (только медленнее), с двумя седоками.
В дальнейшем я планирую оснастить «Медведь» дифференциалами, багажниками и тормозами (хотя экстренное торможение можно осуществлять резким поворотом — веломобиль тут же останавливается даже на воде).
PS. Выражаю благодарность моему деду — Сергею Николаевичу Балину за помощь в проектировании и сборке вездехода.
И. БАЛИН, г. Тобольск, Тюменская обл.
