Трехколесный с креном

Из истории автостроения как мы знаем, что первым автомобилем был трехколесный экипаж К.Бенца. В будущем с ростом скоростей его вытеснила четырехколесная машина, как более устойчивая в поворотах. Но конструкторов не покидало желание создать трехколесное шасси такой же устойчивости. Оно конструктивно несложнее и легче при однообразной пассажировместимости, следовательно, более надежно и дешево в эксплуатации.

Разумеется, из таких же мыслей исходила германская компания «Даймлер-Бенц», в то время, когда проектировала представленную в конце 1997 года на автосалоне во Франкфурте необыкновенную двухместную машину «Лайф-джет» F-300 на трех колесах. Эксперты и просто визитёры выставки продолжительно гадали — автомобиль зто либо мотоцикл?

По простоте конструкции новинка вправду приближалась к мотоциклу, одновременно с этим ее гидравлическое и электронное оборудование решало вопрос устойчивости в поворотах при любых скоростях, как у четырехколесного автомобиля.

Появление «Лайф-джет» F-300 не было случайным. Увеличение маневренности в автомобильных пробках в городах, удешевление и упрощение конструкции — вот те неприятности, каковые склоняют экспертов различных государств к работе над подобным видом транспорта.

При проектировании собственного грехко-лесного мотоцикла (потом трицикла) создатель преследовал более скромную цель — сделать его легким и всепогодным. Выбор компоновочной схемы посоветовал опыт эксплуатации трехколесных веломобилей, каковые в начале 90-х годов изготавливались старшеклассниками в минском молодёжи и Дворце детей (в то время создатель управлял в том месте мастерской «Конструирование биотранспорта и мотосредств»).

Благодаря простоте конструкции веломобили были надежными, легкими (около 18 кг) и, учитывая их маленькую скорость, устойчивыми в поворотах. Исходя из этого умелый (на фото), а после этого и второй — доработанный (на рисунке) образцы трицикла выполнены по схеме веломобиля: два управляемых колеса спереди и одно ведущее позади. Следовательно, отсутствуют дифференциал и сложная задняя подвеска автомобильного типа.

Трицикл с кабиной на базе мотоцикла ММВЗ-3.113 и передними колесами от мопеда.

Компоновка трицикла (левое колесо на виде сбоку не продемонстрировано):

1 рама трицикла; 2 — вал механизма крена; 3 — мост передний; 4 — сошка рулевая, правая; 5 — тяга рулевая, левая; 6 — педаль переключения передач; 7 — тяга переключения передач: 8 -двигатель (на виде спереди не продемонстрирован); 9,15,1 б, 17 — точки сварки рамы трицикла с рамой мотоцикла: 10 — рама мотоцикла (обрезанная); 11—тормоза клещевого типа; 12 — зашивка (на видах спереди и сверху не продемонстрирована); 13 — тросы привода клещевых тормозов механизма крена; 14 — подушка сиденья; 18 — спинка; 19 — заголовник; 20— дуга каркаса кабины, передняя; 21 боковины;22 —дуга каркаса кабины, средняя; 23 — подкосы; 24 — дуга каркаса кабины, задняя; 25 —горловина топливного бака; 26 — бак топливный Гот мопеда); 27 — законцовка (элемент облицовки мотоцикла); 28 фонари задние (от мотоцикла); 29 — вилка передней подвески; 30 — колесо от мопеда; 31 — педаль колесных тормозов; 32 — коромысло клещевых амортизаторов и тормозов механизма крена; 33 — вал рулевой колонки (руль не продемонстрирован); 34 — сошка рулевая, центральная; 35 — обод механизма крена, тормозной: 36 — амортизатор механизма крена.

Рама трицикла (привариваемая к ней часть рамы ММВЗ-З.113 продемонстрирована условно):

1 — основание (труба 25×2); 2 — хомуты подшипников механизма крена (сталь, полоса 53); 3 — опора подножек (труба 25x25x2); 4 — подножка (фанера s10,2 шт.);5 — кронштейн подножки, продольный (гнутый уголок 40x40x3, 2 шт.); 6,22 — стены воздуховода (сталь, лист s1,5); 7,16— кронштейны подножки, поперечные (уголок 25×25); 8 поперечина задняя (труба 25×2); У — часть рамы мотоцикла ММВЗ-З.ПЗ, применяемая в конструкции трицикла; 10— рама сидений (труба 25×1,5); 11 — перемычка (труба 25×1,5, 4 шт.); 12 — зашивка (стань, лист s1, на виде сверху не продемонстрирована); 13 — лонжероны (труба 25×1,5); 14 — коромысло клещевых амортизаторов и тормозов механизма крена (сталь, лист s3); 15 — поперечина передняя (труба 25×2); 17,18 — кронштейны педали переключения передач, внутренний (унификация от мотоцикла ММВЗ-3.113) и внешний (сталь, лист s3); 19 — каретка (труба 30×2); 20 — кронштейн педали тормозов (унификация от мотоцикла ММВЗ-3.113); 21 — дуга крепления механизма крена (труба 25×2);23 кронштейн крепления воздуховода (сталь, лист s1,5); 24 заклепка d3 (ход клепаного шва 30 мм); 25 — болт М8 с петлей крепления клещевого тормоза (2 шт.); 26,28 — петли крепления подшипников вала рулевой колонки (сталь, лист s3, 4 шт.); 27 — стойка рулевой колонки (труба 20×1,5, 2 шт.).

Элементы крепления подшипников вала рулевой колонки к раме трицикла:

1 — болт М8 (4 шт.); 2 — скоба (сталь, лист s3, 4 шт.); 3 — шайба пружинная (4 шт.); 4 — гайка М8 (4 шт.)

Схема рулевого управления трициклом(размеры даны в плоскости центральной рулевой сошки)

Передний мост:

1 — втулка шкворневая (труба 21×1); 2 — балка (труба 38×2); 3,4 подкосы (труба 25×2); 5 — обод механизма крена, тормозной (часть велосипедного обода); 6 — вал механизма крена (труба 25×2); 7 — вилка крепления амортизатора механизма крена (сталь, лист s3); 8 — хомут крепления подшипника кардана рулевой колонки (сталь, лист s3); 9 проставка (труба 50x25x2).

Рулевая колонка:

1 — кронштейн крепления руля (от спортивного карта);2 — вал рулевой колонки (от спортивного карта, возможно трубу 17×1,5); 3,4,9 — подшипники 203; 5 — шарнир карданный (от рулевой колонки автомобиля ); 6 вал карданного звена (труба 17×1,5); 7 — сошка рулевая, центральная; 8 заклепка (d3,4 шт.)

Передняя подвеска:

1 — вилка (труба 21×1,5);2 — упор (сталь, лист s6);3 — шкворень; 4 — втулки (фторопласт, возможно латунь);5 — чашки (сталь, лист s2);6 — пружина (от заднего амортизатора мотоцикла ММВЗ-3.113); 7 сошка рулевая; 8 — шплинт d4; 9 — скоба; 10 сегмент тормозного механизма колеса; 11 — наконечник (сталь, лист s4)

Вопрос устойчивости трицикла решен (частично) уже при изготовлении и проектировании первого примера.

Шофер его при поворотах наклонял главную часть автомобили (вместе с задним колесом и двигателем) в ту либо иную сторону, как на велосипеде, и так парировал воздействие центробежной силы. Для пущей страховки он имел возможность дополнительно упираться ногой в поперечину переднего моста.

С установкой кабины упор в передний мост ногой стал неосуществимым, потребовался рычаг, что в зависимости от направления поворота передавал бы упрочнение на правую либо левую сторону моста.

Но возможно обойтись и без рычага. Водителю доработанного трицикла до вхождения в вираж нужно наклонить подвижную часть автомобили (на угол не более 30°) и зафиксировать ее тормозным устройством клещевого типа (от спортивного велосипеда), которое находится на переднем мосту; а по окончании выхода из виража высвободить тормоз-фиксатор. Пружины механизма крена сами возвратят машину в вертикальное положение.

Были учтены и другие недостаткиопытного примера.

В частности, передний мост облегчен (использованы колеса от мопеда с шинами размером 65-405) и разгружен (увеличена база), что улучшило продольную устойчивость и разрешило удлинить сиденье. Установлена обтекаемая кабина, причем ее каркас соединен с рамой трицикла, обра-зовав с ней единую силовую конструкцию. Введен, как уже упоминалось, тормоз-фиксатор механизма крена.

И, наконец, ножной запуск двигателя заменен на ручной: штатный рычаг частично обрезан и надставлен трубой длиной около полуметра.

В качестве базы обрисовываемой разработки использованы агрегаты, детали и узлы серийного двухколесного мотоцикла ММВЗ-3.113. Рама его спереди и
сверху обрезана, и оставшаяся ее часть приварена к раме трицикла, изготовленной преимущественно из так называемых велосипедных труб разного диаметра.

Основание рамы трицикла выгнуто из долгого отрезка трубы, но возможно составлено и из нескольких более маленьких отрезков. Спереди к нему приварены хомут первого подшипника механизма крена и лонжероны; снизу, к передней поперечине — трубчатая дута с хомутом второго подшипника механизма крена и опора подножек; позади — кронштейнами собственных подножек — применяемая часть рамы серийного мотоцикла ММВЗ-3.113.

Лонжероны рамы несут на себе коромысло — выгнутый из металлического страницы П-образный кронштейн с отверстиями под болты крепления клещевых амортизаторов и тормозов крена — и две наклонные трубчатые стойки рулевой колонки. Финиши лонжеронов состыкованы с кареткой рамы сидений, к пе-
ремычкам которой приварена — собственными обрезанными трубами — применяемая часть рамы ММВЗ-3.113.

Между лонжеронами и основанием рамы трицикла устроен туннель, направляющий поток воздуха на головку двигателя — для охлаждения. Стены воздуховода выполнены из металлического страницы. Вверху они склепаны с долгим кронштейном (из для того чтобы же страницы), а внизу сварены с продольными уголками, протянутыми от передней до задней поперечины.

К уголкам (продольным и поперечным) шурупами прикреплены подножки из толстой, пропитанной олифой фанеры, покрытые рубчатыми резиновыми ковриками.

Кое-какие подробности рулевого управления трицикла заимствованы. К примеру, вал рулевой колонки с кронштейном крепления руля (у трицикла он от ММВЗ-3.113) и рулевые тяги с шаровыми шарнирами — у спортивного кар та, а карданный шарнир — у автомобиля .

Шарикоподшипники на рулевую колонку надеты с натягом и к уголковым петлям стоек прикреплены посредством болтов и скоб. Подшипник вала карданного звена зажат в хомуте, приваренном к проставке на балке переднего моста.

Передний мост собран преимущественно из труб.

Основной элемент его — балка, к которой приварены подкосы с валом и тормозным ободом механизма крена, петли крепления амортизаторов, проставка с хомутом подшипника и шкворневые втулки.

Скоба в сборе с рулевой сошкой:

1 —скоба (сгаль, лисг s4); 2 сошка (сталь, лист s3); 3 болт М5 (3 шт.).

Устройство спинки и заголовника:

1 — рама сидений; 2— заюловник; 3 спинка; 4 — сиденье пассажира и водителя (от мотоцикла ММВЗ-3.113); 5 — обивка (неестественная кожа); 6 — наполни гель (поролон s40…50); 7 — болт М5 (7 шт.); 8 — основание (фанера ,s8…10); 9— кронштейн (гнутый П-образный профиль, 3 шт.); 10 — гвоздь обойный (по контуру с шагом 30 мм)

Дуги каркаса кабины:

1 передняя (труба 25х 1,5); 2 — средняя (. неотёсанна 25×1,5, 2 шт.); 3 — задняя (труба 25×1.5).

Крен корпуса трицикла осуществляется около оси как раз этого вала. В случае если в мыслях продолжим ось назад, то заметим, что она направлена строго в точку касания заднего колеса с почвой. Такое совпадение не случайное — в нем залог верной работы всего механизма крена.

Шарикоподшипники на финиши вала надеты с натягом и заключены в хомуты на раме трицикла.

Часть велосипедного обода, приваренная к передним раскосам моста, — объект приложения упрочнений клещевых тормозов при фиксации механизма крена на виражах. По окончании прохождения поворота корпус трицикла возвращают в вертикальное положение два задних амортизатора (от серийного мотоцикла). Верхние финиши их соединены с неподвижным коромыслом, а нижние — с петлями на балке переднего моста.

Передние подвески выполнены в виде подпружиненных трубчатых вилок. Со шкворневыми втулками переднего моста вилки связаны долгими болтами — шкворнями. В качестве подшипников скольжения применены фторопластовые втулки (по две на любой шкворень), но подойдут и медные.

Пружины, заключенные в самодельные чашки, делают роль амортизаторов. Они забраны от задних амортизаторов мотоцикла. Протяженность их такова, что движение подвески на протяжении оси шкворня образовывает 60 мм.

Скобы, сваренные с расплющенными финишами вилок, скреплены болтами с рулевыми сошками. Последние шарнирно соединены тягами с центральной рулевой сошкой, которая приобретает управляющие импульсы от рулевого вала через карданное звено.

Передние колеса трицикла — от мопеда.

Они всецело унифицированы, потому, что при сборке монтируются в вилки со собственными полуосями без переделки. Но такие полуоси выдержат не всякую нагрузку. Исходя из этого нужно их все-таки заменить на конусообразные с утолщением в сторону внутреннего подшипника (диаметр этого подшипника должен быть на 2—4 мм больше наружного).

Сиденье пассажира и водителя мотоциклетное — от ММВЗ-3.113. Спинка сиденья — самодельная.

Устройство их детально отражено на рисунке.

Каркас кабины складывается из боковин и трубчатых дуг, соединенных между со* бой и с рамой трицикла сваркой. Три-Чйг цикл не самодельный автомобиль, технические требования к которому содержат запрет на установку лобового стекла из пластмассы. Исходя из этого кабина со всех сторон (не считая низа, очевидно) облицована органическим стеклом толщиной 2,5 мм.

Лобовое стекло имеет сложные пространственные очертания, исходя из этого оно отформовано на древесной мастер-модели с нагревом газовой горелкой. Крыша, задняя и боковые панели в формовке не нуждаются, потому, что образованы прямыми линиями. К петлям, приваренным к боковинам и дугам каркаса, они прикреплены небольшими болтами через резиновые уплотнения.

Слева по борту кабина имеет откидывающуюся кверху створку с телескопическим держателем наподобие тех, что употребляются на задних дверях ав-гомобилей-хзтчбеков. Створка поворачивается на двух горизонтальных осях, ввинченных в среднюю дуги и переднюю каркаса. В закрытом положении она фиксируется механическим запором, запрятанным в подлокотную панель.

При повороте ручки запора из панели выдвигаются штыри и входят в соответствующие отверстия в дугах каркаса.

Кабина прозрачна не полностью: территории, нужные водителю для обычного обзора, покинуты нетронутыми, а все другое окрашено. Причем изнуг-ри. Так сохранены, с одной стороны, блестящая внешняя поверхность оргстекла, а с другой — привычное человеку визуальное восприятие кабины как такой.

Д.ШАВЕЙКО, г. Минск

Игромир

Трехколесный с креном

Рандомные статьи:

Gyro X Quadro. 3 тест. Повороты.

Похожие статьи, которые вам понравятся: