Передвигаться за рулем собственного автомобиля мечта любого ребенка. Особенно он будет рад от того, что папа для него сделал веломобиль своими руками. Технология, мастер-класс, фото о том, как сделать детский веломобиль смотрим далее.
Таким автомобилем легче управлять чем велосипедом, он предназначен для малышей от 4 до 8 лет.
В этой конструкции автомобиля используются детали, бывшие в употреблении (педали и шестерня велосипеда, колеса от детской коляски), так и небольшие самодельные деревянные узлы, алюминиевые шинки 30 Х 1 мм и 50 х 2 мм и алюминиевые трубы от ⌀ 10 мм.
Cборка шасси и привода автомобиля
В нашем примере, шасси универсальное, чтобы была возможность применить разные кузова. Оно состоит из пяти шпал, соединяющие в поперек две рельсы, все из деревянных брусьев. Закреплена на центральной балке звездочка с педалями.Две короткие балки прикручены сбоку, под тремя поперечинами в корпусе. В них вмонтировано четыре подшипники для оси задних колес. Спереди, передняя ось, для управления, прикручивается на болт TRCC. Тоже установлено четыре подшипника удерживают оси передних колес. Три рейки прикручены к лонжеронам образуют сиденья.
Кузов веломобиля
Все элементы сосновые строганные бруски и фанера, собираются с помощью шурупов и винилового клея. После сборки кузова, клеятся снаружи декоративные элементы с дерева и алюминиевые накладки. После окраски, кузов крепится непосредственно к раме.Конструкция основных узлов
Для передачи вращения от рулевого колеса, решили применить шнур. Рулевая колона, наматывая шнур будет управлять рулевой балкой. Наматываем два витка на колоне, далее через проушины с левой и правой стороны закрепляем шнур к краям балки шурупами.Передаточное соотношения ведущей звездочки к ведомой 2:1. Звёздочки, педали и цепи, взятые из детского велосипеда.Колеса взяты от старой коляски. Крепятся они с применением стопорных колец, что дает возможность быстрой замены при внезапной поломке..
Детский автомобиль своими руками
Собираем раму автомобиля
1. Ножовкой режим раму велосипеда. Отступаем 7 см от центра в сторону седла и 10 см, в сторону крепления щитка.
2 . После того как отпилили полностью блок со звездочкой и педалями, просверлите балку на заданный угол подседельной трубы. Необходимо разметить деталь, так будет видно под каким углом сверлить.
3 . Крепление для щитков позволяет продеть болт диаметром 8 мм и скрепить с деревянной балкой.
4 . Собираем раму автомобиля. Деревянные детали собираются при помощи шурупов ⌀ 4 х 40 мм. Оси колес коляски просто принудительно установлены.
5 . Балка передней оси крепится болтом ⌀10 мм, применив большие шайбы и смазав смазкой. Сзади, сажаем все на подшипник, не забывая о цепи.
6 . Привод ведущих колес зависит от типа звездочки, которые вы найдете. Трубы (желательно), выбрать из хромированной или оцинкованной стали.
7 . Заднюю звездочку зажать на резьбовом стержне между двумя широкими шайбами гайками. Не забудьте отцентрировать звездочку.
8 . Несколько витков изоленты обеспечивают надежное уплотнение смазки резьбового стержня и трубки. Струбцина прочно удержит во время монтажа подшипника.
Собираем кузов детского автомобиля
9 . Выставить соосно обе звёздочки, что бы цепь была без изгибов. Затянуть гайки выходя из того, что бы был свободный ход.
10 . Создаем защиту цепи и звездочки.
11 . С помощью струбцин, выставите боковинки кузова, закрепите саморезами. Обрежьте боковые элементы по размеру.
12 . Прикрутите панель приборов и закрепите рулевую колону. Отрегулируйте рулевое колесо. Сделайте удобную спинку. Приклейте и затяните шурупами заднюю и переднюю крышку.
13 . Приборная панель «Спорт» купе оснащена переключателями и цифровыми часами. Так же, необходимо установить предупреждающий звуковой сигнал. Спинка складывается, открывается доступ к багажнику, можно хранить ящик для инструментов.
14 . Алюминиевые элементы добавляются для украшения: полоски приклеены и привинчены по бокам имитирует молдинг, и решетку радиатора.
15 . На базе одной рамы можно изготовить и другие модели, например, версию «ретро». Кузов окрашен темно красным металликом и украшен запасным колесом.
16 . Лобовое стекло вырезают из оргстекла (толщ. 4 мм) и крепится двумя кронштейнами на заклепках.
17 . Бампер, крылья и подножки в этой версии из алюминия так как легко его выгнуть. Светоотражающие пластины, выполняют функцию задних фонарей.
Четырёхколёсный велосипед – не только средство для обучения катанию детей, но и полноценное транспортное средство для взрослых. Узнаем о нём немного больше.
Четырёхколёсные варианты появились практически сразу после . Известны чертежи из середины XIX века, где инженеры пытались совместить каретные технологии c приводом от педалей. Интересно отметить, что спустя полвека первые автомобили тоже имели свои «велосипедные» варианты, с одной или двумя парами педалей.
Уже позже, в советское время, особенности массового производства исключили различные нестандартные компоновки байков, и для нас герой статьи, наравне с , стал исключительно байком для маленьких детей и обучающихся.
Использование веломобилей
У велосипедных конструкций с 4 колёсами есть отдельное название – веломобиль. Кому может понадобиться такая экзотичная вещь? Разберём подробнее:
- Пожилые люди – веломобиль не требует удержания равновесия, может останавливаться в любой момент, что, без сомнений, будет очень по нраву старикам и болеющим.
- Пары – если тандем можно назвать «спортивным инвентарём», то на четырёх колёсах и с двумя креслами можно отдыхать, как многие из нас отдыхают, арендуя педальный катамаран на море.
- Взрослые с детьми – можно поставить одно или два детских кресла, и перевозка детей будет намного более безопасной.
- Спортсмены – несколько производителей продвигают свои модели для участия в кросс-кантри и триале. Веломобиль устойчив и имеет хорошее сцепление с самой мягкой почвой.
- Путешественники – они часто выбирают трайки (крупные трёхколёсные велосипеды), но есть и хорошие самодельные варианты с размещением водителя полулёжа. На дальних расстояниях обычная компоновка велосипеда далеко не идеальна, а вот свободный набор модулей, большой объём груза и просто достаточное пространство четырёхколёсной конструкции – идеальный выбор.
Как видим, несмотря на кажущуюся экзотичность, такой вид велосипедов не просто достоин права на существование, но и может серьёзно заинтересовывать определённые классы райдеров.
Особенности конструкции
Некоторые узлы совершенно не отличаются от других байков для взрослых. Например, колёса и тормозная система – максимум, который меняется – это количество приводимых калиперов или рамок с одного троса – их становится две. Чаще всего тормоза остаются только на задних колёсах и тоже ничем не отличаются.
Привод меняется редко, это педали и цепь, часто один, но иногда и два переключателя скоростей. Приводится усилие на вал задних колёс, что уже является отличием.
Серьёзно меняется рама и руль. Понятное дело, что рама делается под конкретную модель, учитывая множество параметров. Некоторые самоделки представляют собой две обычных велосипедных рамы, сваренных пересекающими трубами, на которых крепится место для сидения и монтируется трансмиссия.
Очень часто велосипед с 4 колёсами двухместный. Ширина пересекающих труб достаточна, чтобы уместить сразу два кресла. При этом приводной механизм может быть разным – как общий вал с двумя блоками педалей, далее объединяющийся одной цепью, так и раздельные приводы для каждого седока. Бывают механизмы и попроще – когда только один человек крутит педали, а другой просто остаётся пассажиром.
Плюсы и минусы
Четырёхколёсные велосипеды не так популярны, чтобы так просто заглянуть к их хозяевам в гости и спросить о плюсах и минусах конструкции. Рассмотрим ключевые факторы, которые влияют на переход к «четырёхколёсному другу». Плюсы:
- Максимальная устойчивость изо всех доступных сейчас велосипедов.
- Удобство расположения седока.
- Большая грузоподъёмность и объём для загрузки.
- Интересность и необычность конструкции.
Минусы также очевидны:
- Сложность конструкции – веломобиль сложно собирать самостоятельно и нелегко ремонтировать.
- Меньшая надёжность – 4 колеса, сложный приводной механизм, дополнительные элементы рулевого управления, множество сварных сочленений – узлов, которые могут сломаться и подвержены повышенной нагрузке намного больше, чем в обычном байке. Соответственно, намного выше шанс поломки.
- Высокая цена – покупать готовый трайк или веломобиль мало кто решится – стоимость велика, да и серийное производство практически отсутствует. Изготовление же своими руками потратит много времени и средств на нестандартные заказные детали.
- Габариты – сложно поставить такой байк на балкон или занести в гору – с транспортом придётся работать как с полноценным автомобилем.
Заказ или изготовление
Небольшой план для тех, кто решил сделать 4-колёсный байк своими руками.
- Начинаем с рамы. Её полноценно проектируем в 3D редакторе или от руки, чтобы изготавливающим было понятно, что и как разрезать и сваривать. Учитывать следует рост райдера, требуемое пространство, размер колёс, которые планируется использовать. Не стоит забывать о массе и сопротивлении материалов – байк будет тяжёлым, а грузы на нём – внушительными.
- После чертежа отправляемся на металлообработку для изготовления рамы. Если есть возможность сделать всё самостоятельно – это великолепно, но обычно готовый чертёж с пояснениями отдаётся в профильную фирму или знакомому мастеру.
- На готовой раме остаётся собрать ходовую часть – сначала монтируем полуоси для колёс.
- Затем устанавливаем задний блок звёзд, педальный узел и натягиваем цепь.
- Монтируем тормозную систему.
- Устанавливаем .
- Добавляем сиденье, руль, грипсы и элементы защиты.
Конечно, все нюансы познаются лишь с практикой, но общий «список дел» будет неизменен. Надеемся, что изготовление байка с четырьмя колёсами своими руками будет успешным.
Заключение
Четырёхколёсный велосипед – редкость, но редкость достаточно интересная. При всех своих минусах – цене, весе, низкой надёжности – такой байк очень удобен и может использоваться во множестве ситуаций, где простой велосипед совершенно не подходит. Слабая распространённость таких компоновок – следствие высокой цены и низкого спроса, и многие берутся за изготовление самостоятельно. Стоит отметить, что самодельный байк иной раз лучше любой серийной модели, и владельцы по праву гордятся ими.
Необходимые материалы:
1. Велосипеды для разбора;
2. Квадратные трубы с сечениями (в см) 3,8х3,8/1,3х1,3/2,5 х2,5;
3. Стальная труба (2,5 см);
4. ДСП;
5. Материалы для обивки;
6. Стальной лист;
7. Гайки, болты и другие крепления;
8. Сварочный аппарат, болгарка и другие инструменты.
Инструкция по изготовлению
Шаг 1. Работа с рулем и передним колесом
Конструкция будущего транспортного средства простая, к тому же экономичная. Составные части веломобиля - колесо и задняя рама (мост). Педали велосипеда и стандартный цепной привод крепятся к колесу. Лишние элементы отрезаются от рамы. В работе используется болгарка. На подсидельной трубе отмечается линия разреза - в форме буквы V. Болгаркой делается надрез, а потом труба сгибается, чтобы иметь наклон в другом направлении от первоначального.
Шов сгиба заваривается. Также труба усиливается пластиной клиновидной формы из стали. Она вырезается по шаблону из стального листа (толщина около 0,5 см). Рулевую колонку нужно отпилить от подсидельной трубы.
От квадратной трубы отрезается кусок (отрезок 3,8х3,8 см). Он должен быть меньше по длине, чем рулевая колонка, на 2,5 см.
У трубы срезается одна сторона. Получился отрезок с углублением.
Рулевую трубу нужно поместить в этот канал и приварить для прочности. Пробелы заполняются маленькими кусочками стали.
Одна часть рулевой колонки также демонтируется. Из седла снимается подседельный штырь, а его соединения с колонкой разъединяются.
Нужно убедиться, что детали трубки и подседельного штыря ровные, а потом соединить их. Шов приварить. Внутрь колонки устанавливается короткий (13 мм) отрезок трубы - для скольжения.
Шаг 2. Работа с рамой веломобиля
Квадратная труба нарезается на куски (10 см меньший, 38 см средний и 69 см большой). Края заготовки отрезаются под углом 120 град.
При сборке рамы важно делать все углы прямыми. Для этого понадобятся бруски. Используя систему креплений, колонка руля приваривается к заглушке рамы.
Шаг 3. Работа с передней вилкой
Рулевая колонка с передним колесом собираются (временно).
На этом этапе приводная звездочка находится спереди, тогда как положено сзади. Чтобы храповый механизм заработал, звездочки переворачиваются.
К изначальным монтажным отверстиям в раме крепится передняя вилка. Из куска стали вырезается заготовка 3,8х5 см, в которой просверливаются отверстия, соответствующие точкам крепления. Стальная пластина крепится на раму с помощью шурупов.
90-сантиметровая труба из стали (диаметр - 2,5 см) подвергается обработке. На ее конце нужно вырезать щель и поместить трубу на тонкую пластинку. В стволе руля высверливается отверстие. Его диаметр около 1 см.
В рулевую колонку помещается стержень. Конец трубы должен быть сопоставлен с углублением в стволе. Дно трубы приваривается к стальной пластине. После этого трубка снимается, и монтажные петли свариваются. От других частей пластины нужно избавиться (срезать).
Нижний край трубы нужно установить, а в верхнем высверлить отверстие 0,9 см диаметром. Оно необходимо, чтобы труба соединялась с рулевой штангой. Для крепления используется стержень с резьбой.
Шаг 4. Работа с рамой
Из равных частей квадратной трубы (3,8х3,8 см) сваривается задняя рама веломобиля. Два отрезка длиной 76,2 см привариваются к четырем отрезкам длиной 53 см. Получается квадрат с двумя перемычками. От стальной пластины (ее толщина 0,47 см) отрезаются четыре куска (5х10 см). Во всех отрезках высверливается отверстия, которые должны подходить по диаметру к осям. На каждой пластине с помощью шлифовальной машины нужно пропилить углубления - диаметром отверстия, но по краям шире.
Используя колесо, как ориентир, пластины привариваются к трубам.Трицикл ставится на колеса.
Шаг 5. Установка тормозов
От передней вилки велосипеда отрезается передняя тормозная скоба.
От пластины отрезаются два куска (это монтажные пластины).В монтажных пластинах высверливаются равные отверстия. Все элементы крепятся тормозной скобкой. Когда тормоза установлены, пластины привариваются к передней вилке.
Для тормозов и переключателя требуется управление (кабельное). Для его изготовления потребуется длинная гайка (10-24х1,9 см), которую нужно зажать и высверлить одну сторону. Сверло должно уходить в гайку не полностью, лишь на 1,27 см. Вдоль всей поверхности гайка разрезается болгаркой.
Шаг 6. Переключение передач
Чтобы переключатель работал правильно, его устанавливают на веломобиль вверх дном. Точка установки перемещается вперед на 5,7 см и на 0,15 см вверх (чем на изначальной подвеске). Кронштейн изготавливается из двух кусков стальной пластины.
Чтобы смонтировать передачи, на оси нужно высверлить отверстия с большим и меньшим диаметром. В меньшее вставляются крепежные элементы - это нужно для того, чтобы переключатель передач не выскальзывал из заданного положения. На оси устанавливается кронштейн и подсоединяется к переключателю.
Шаг 7. Работа с велосипедным сиденьем
Каркас выполняется из кв. трубы, диаметр которой - 2,5 см. Нужно сварить три отдельных секции, чтобы легче регулировать положение сиденья.
Велосипед — хорошо, а с крышей да ещё и с мотором — это вообще круто! Лёгкий, удобный, экономичный и палаткой крытый сверху для защиты от дождя и ветра… много только положительного можно сказать об разработке от JMK-Innovation — PodRide.
Много похожих самоделок, как показано на фото изготавливается по всему миру и даже встречаются проекты мелкосерийного выпуска.
На презентации Tesla Model его называли «массовым электромобилем».
Технические характеристики электровеломобиля:
- Размер: высота — 145 см, ширина – 75 см.
- Вес: 70 кг.
- Мощность: (250 Вт, 0,33 л.с.).
Конечно, выглядит PodRide как машинка из парка аттракционов, но удовольствия доставляет больше. Ведь она действительно способна ездить по дорогам, причём – не лучшего качества!
… и ещё тянуть за собой полуприцеп, тоже на велосипедных колёсах! Шведский дизайнер и инженер Микаэл Кьеллман (Mikael Kjellman) решил внести свою лепту и пополнил технологическую кунсткамеру новым образцом. Его творение PodRide вмещает одного пассажира плюс тележку с багажом.
Четыре для устойчивости, рама полегче, цепной привод, педали, руль, сидение, складной навес от дождя – вот и получился веломобиль! Но самое главное – это электродвигатель, мощностью 250 Вт или 0,33 л.с. и аккумулятор к нему.
В салоне-то места для объёмного рюкзака нет. За спиной водителя предусмотрен лишь небольшой отсек.
Масса PodRide получилась даже меньше, чем у его изобретателя – около 70 кг.
Водитель сидит на мягком сидении со спинкой. Вся информация о поездке выводится на пару дисплеев, одним из которых служит экран смартфона. В PodRide есть даже подогрев лобового стекла и дворники (правда, с ручным приводом), вентилятор для предотвращения запотевания полимерных окон.
На алюминиевой раме с пневматической подвеской закреплены четыре колеса диаметром 20″. Передние поворачиваются, а задние крутятся электромотором через 14-ступенчатую цепную передачу (две звёздочки впереди и семь сзади). Работает мотор в режиме «ассистента», помогая водителю крутить педали и преодолевать подъёмы. На участке трассы без уклона PodRide может разогнаться до 25 км/ч и проехать до 60 км на одной зарядке.
Из-за трапециевидной формы натяжного кузова он немного трёт в плечах, зато эффектно откидывается вперёд при посадке и на ухабах.
Также в нём легче ездить по снегу и песку из-за четырёх колёс, а световое оборудование можно поставить помощнее, чем на велосипед. Даже в салоне есть светодиодная подсветка, чтобы не так страшно было ехать. Всё очень круто! Убедитесь сами:
На хорошем велосипеде можно ехать быстрее и дальше, но зимой или в ненастную погоду кататься в PodRide явно комфортнее. В нём не мокнешь под дождём, остаёшься укрытым от ветра и от автоинспекции 🙂 Свою разработку автор изобретения зарегистрировал его как электровелосипед и катается где угодно без страховки и риска лишиться водительских прав.
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 2010 год, я ознакомился с несколькими конструктивными схемами веломобилей, выявил их достоинства и недостатки.
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
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)
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 ), 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.
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.)
1 – втулка рамы: 2 – ушко подвески (2 шт.); 3 – подшипник скольжения (полиэтиленовая труба Ø20×2); 4 – ось; 5 – винт М10 с уширенной головкой
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.
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 . 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.
Для управления веломобилем нет необходимости получать водительское удостоверение, но надо ознакомиться с §24 ПДД Российской Федерации, которым регламентируется движение велотранспорта .
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.
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», 2014.
5. Сергеев И. Амфипед. – «Моделист-конструктор», 1980.