Веломобиль для прогулок и дела

На данный момент автомобильные «пробки» и смог стали главной проблемой не только мегаполисов, но и маленьких провинциальных городов. Развитие велотранспорта есть хотя бы частичным ответом данной неприятности, по причине того, что данный тип автомобилей не требует топлива и не загрязняет внешнюю среду.

Велосипед — мобильный и маневренный транспорт, существенно уменьшающий время на дорогу.

Но он требует для устойчивости (балансирования) высокой скорости, а при остановках — стремительного соскакивания с седла либо «выкидывания» ноги как дополнительной опоры. Потому велосипед — это все-таки транспорт молодых. А как быть остальным? Решение вопроса — веломобиль!

Увлечение техническим конструированием и велоспортом разрешило мне создать в недалеком прошлом двухместный четырехколесный веломобиль-вездеход «Медведь».

Он владеет хорошей проходимостью, но маленькой скоростью. Купив при его создании определенный опыт, решил изготовить скоростной веломобиль для поездок по городу и загородных прогулок.

Просмотрев имевшуюся подшивку изданий «Моделист-конструктор» с 2005 по 2010 год, я ознакомился с несколькими конструктивными схемами веломобилей, распознал их преимущества и недочёты.

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 — расположения натяжения каретки и узел цепи; 23 — чашка сиденья

Рис. 2. Рама:

1 — главная 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 O30, 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 (металлической 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)

подвеска и Рама заднего колеса в сборе

Составил для себя техническое задание на одноместный веломобиль. Он представлялся мне легким, маневренным. скоростным, устойчивым, и соответствующим требованиям безопасности.

Перед собой поставил следующие задачи:

1. Изучить и проанализировать научную, техлитературу, интернет-источники по сборке и проектированию веломобилей.

2. Произвести анализ существующих конструкций веломобилей.

3. Распознать и внедрить конструктивные изюминки, разрешающие иметь манёвренность и хорошую устойчивость, развивать высокую скорость.

4. Изучить и освоить программы Микрософт Office Visio 2007, Гугл Sketch Up и с их помощью создать чертежи и 3D модель.

5. Спроектировать веломобиль, создать конструкторскую и технологическую документацию.

6. Выстроить веломобиль.

7. Создать методику ходовых опробований, совершить их.

8. Распознать недочёты, поставить задачу по предстоящему совершенствованию конструкции.

9. Выяснить области использования на практике автомобили.

При конструировании и проектировании я опирался на нормативно-правовую базу РФ (ПДД [1]), учитывал требования «Временных технических требований к веломобилям», технологические возможности изготовления в домашней мастерской и уровень собственных навыков в рабочих профессиях.

Для собственного веломобиля выбрал трехколесную схему с двумя передними рулевыми колесами и одним задним — ведущим.

Для наглядности предварительно в компьютерной прогpaмме Гугл Sketch Up создал 3D-модель, на которой выяснил 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 O20x2); 4 — ось; 5 — винт М10 с уширенной головкой

Рис. 5. Совокупность 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 применял от промышленного велосипеда — на них уже были места дисковых переключателя тормозов и крепления скоростей. Передние колеса — с консольным креплением к раме. Поворотные узлы в первой модификации были использованы от инвалидной велоколяски производства СССР, а позднее заменены на кулаки собственной конструкции.

Для придания машине индивидуальности и дабы она была прекрасно заметна на дороге, раскрасил ее в черно-желтые цвета.

А по расцветке назвал собственный веломобиль — «Шершень». Посредством программы Микрософт Office Visio 2007 составил рабочие чертежи, по которым и изготавливал веломобиль.

Чашка анатомического сиденья выколочена из листового алюминия, оклеена паролоном и покрыта кожзаменителем; что формирует водителю удобство посадки, педалирования и управления машиной.

Главная часть рамы изготовлена из трубы квадратного сечения 30×30 мм, которая снабжает и легкость, и жесткость конструкции, являющихся нужными факторами обычного функционирования педальной автомобили. 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), увеличения курсовой устойчивости и дабы траверса не мешала ногам крутить педали.

Регулировка натяжения цепи осуществляется посредством телескопического крепления кареточного узла. Этим же достигается оптимальное расстояние от сиденья до педалей для различных веломобилистов.

Эксцентриковые зажимы (забраны от крепления седла велосипеда) упрощают эту операцию. Вынос (консоль) педального узла (каретки), подвергающийся большой деформационной нагрузке на изгиб и скручивание, усилен уголком из разрезанной по диагонали профильной трубы квадратного сечения 30×30 мм.

Для увеличения комфорта при перемещении по неровным дорогам установлен амортизатор на заднюю часть рамы. Соединительный шарнир создал 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 выяснилось не хватает, ее было нужно срастить из нескольких кусков.

Дабы избежать загрязнения и провиса цепи, нижнюю ее часть пропустил через полиэтиленовую трубу диаметром 20 мм, которую прикрепил хомутами к раме. Верхняя часть цепи проходит через два направляющих ролика, каковые находятся под сиденьем.

Привод рулевого управления веломобиля осуществляется двумя руками, что содействует безопасности передвижения.

Органы управления тормозной совокупностью и переключения передач находятся на рукоятках руля.

Для изготовления рулевых тяг применял поперечный стабилизатор автомобиля , имеющий маленькие, подходящие для веломобиля, размеры. Совокупность рулевых тяг выполнена по типу рулевой трапеции.

Тяги имеют шаровые шарнирные наконечники, разрешающие избежать люфта рулевой совокупности, что усиливает управляемость совершает 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.

Применение ролика от ремня ГРМ автомобиляв качестве прижимного разрешило сделать крепление руля эргономичным и надежным, а рулевую совокупность — компактной.

Для снятия поперечной нагрузки при повороте шкворень поворотного кулака на «Шершне-2» наклонен от вертикали на 15° (угол кастора), что разрешает колесам наклоняться к центру поворота.

Веломобиль имеет две тормозные совокупности: рабочую и стояночную, с приводом на заднее колесо. Стояночная тормозная совокупность совмещена с рабочей.

Втулка переднего колеса

Чтобы повысить эффективность понижения скорости установил на «Шершень» дисковые тормоза.

Дабы установить передние дисковые тормоза, создал втулку под усиленную консольную ось, имеющую крепление тормозного ротора. На поворотные кулаки установил тормозные калиперы.

Созданная мной совокупность тросов разрешает руководить передними тормозами одной рукой.

Элементы тормозных совокупностей легкодоступны для ремонта и технического обслуживания. На веломобиле установлены стандартные велосипедные шины, соответствующие по допустимой скорости и максимальной нагрузке технической чёрте «Шершня».

Для надёжности и обеспечения безопасности при изготовлении веломобиля применял следующие заводские велосипедные подробности. Кроме этого использовались шарикоподшипники разных тяги и размеров стабилизатора автомобиля .

Ролики ГРМ и тяги стабилизаторов возможно применять бывшие в потреблении, каковые возможно обнаружитьлюбом СТО. Цена покупных подробностей составила около 17 000 рублей.

Опробования веломобиля проводились в соответствии с «Временными техническими требованиями к веломобилям» 1988 года, созданными Центральным конструкторско-технологическим бюро велостроения (г.Харьков) совместно с секцией веломобилей Всесоюзной федерации велоспорта СССР при участии ГИБДД СССР, редакции издания «Техника — молодежи», и утверждены министерством автопрома 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 следствии 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.

Опробования на скоростную маневренность проводились в спортзале МАОУ СОШ № 16 имени В. П. Неймышева города Тобольска. Была сооружена автострада протяженностью 100 м. Расстояние поделена на пара этапов: старт, «змейка», поворот, «восьмерка», финиш и поворот.

Радиус поворота — 7,5 м. Расстояние между конусами на этапе «диаметры» и змейка окружностей на этапе «восьмерка» равны трем метрам. Для сравнения скоростной маневренности расстояние была пройдена на велосипеде марки MTR и веломобиле в трехкратном повторе.

Средняя скорость прохождения расстояния приблизительно однообразна, отставание от велосипеда образовывает в среднем 0,1 секунды.

При прохождении резких поворотов на громадной скорости поворотные кулаки и передние колеса веломобиля прекрасно держат громадную поперечную нагрузку. По субъективным ощущениям «Шершень» при исполнении скоростных маневров устойчивее и надёжнее велосипеда.

Для замера мельчайшего радиуса поворота веломобиля совершался кольцевой заезд по площадке. Наряду с этим радиус окружности по следу внешнего колеса образовывает шесть метров.

Веломобиль устойчив при перемещении на сухой асфальтированной площадке по кругу диаметром 50 м со скоростью 30 км/ч (явления заноса не отмечается). На снежной дороге веломобиль разгонялся до большой скорости 30 км/ч.

Опробования НА ТЯГОВОЕ УПРОЧНЕНИЕ (FT)

Опробования проводились для сравнения тягового упрочнения велосипеда, веломобиля и веловездехода «Медведь» по методике опробования тракторов, обрисованной в книге «Промышленные тракторы» Ю. В. Гинзбурга [1].

Опробования проводились на ровной цементной площадке в помещении, температура окружающей среды в котором составляла +19 °С. Измерения осуществлялись электронным переносным динамометром АЦД, через что машина соединялась с грузом массой 500 кг.

Для измерения тягового упрочнения на динамометр равномерно прилагалась сила до момента пробуксовки колес, наряду с этим фиксировалось большое значение.

Опробования проводились в трехкратном повторе с расчетом среднего значения (результаты приведены в таблице 2).

На протяжении тяговых опробований удалось узнать, что мельчайшее тяговое упрочнение имеет веломобиль «Шершень».

Веловездеход «Медведь», изготовленный мной ранее, имеет большее тяговое упрочнение, но управляется он двумя людьми и имеет четыре ведущих колеса.

При опробованиях 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. Потому, что тело имеет упор в спинку, имеется возможность подать большее упрочнение на педали, если сравнивать с велосипедом.

На протяжении конструирования веломобиля «Шершень», проведения ходовых многочисленных доработок и испытаний были изучены особенности конструкции элементов веломобилей. Измерено тяговое упрочнение. Распознаны преимущества и недочёты моей конструкции, факторы, воздействующие на скорость, манёвренность и прочность.

К преимуществам «Шершня» возможно отнести устойчивость, маневренность, высокую скорость, простоту конструкции управления, бесшумность и экологичность. Веломобиль завлекает к себе громадное внимание благодаря собственной необыкновенной конструкции и броскому цвету, что кроме этого содействует безопасности на дороге. Желающие прокатиться на нем испытывают бурю хороших чувств.

Веломобиль «Шершень» превосходно подходит для активного отдыха, употребляется он и в качестве велотренажера.

Эргономичная посадка разрешает разгрузить пояснице, что возможно нужным для людей с нарушениями функций опорно-двигательного аппарата.

Главные недочёты, если сравнивать с велосипедом: громадные габариты, высокая себестоимость. В связи с тем что при создании «Шершня» я учитывал собственные антропометрические эти — не всем людям комфортно на нем ездить.

Скоростное маневрирование

Опробования на тяговое упрочнение

Для управления веломобилем нет необходимости приобретать водительское удостоверение, но нужно ознакомиться с §24 ПДД РФ, которым регламентируется перемещение велотранспорта [4].

Веломобиль возможно применять как транспортное средство для прогулок по городу, походов по шоссе с асфальтовым покрытием а также грунтовым жёстким дорогам. Его возможно применить и на производстве как внутризаводской транспорт — для передвижения сотрудников по территории больших цехов и заводов (кстати, это благотворно скажется и на их здоровье).

Веломобиль — устойчив, что разрешает передвигаться на нем людям, не могущим ездить на велосипеде, и наряду с этим избегать травматизма, и применять его как «подручное» транспортное средство обитателей городов, в особенности людей пожилого возраста либо с ограниченными физическими возможностями. Да и юные автолюбители не откажут себе в наслаждении прокатиться с комфортом, а заодно и размять мускулы.

Веломобиль «Шершень»

При жажде, веломобиль возможно оборудовать багажником для перевозки небольших грузов и прицепом для перевозки грузов массой до 100 кг. Таковой самодельный прицеп эксплуатирую уже пара лет. Летом желаю совершить ходовые опробования веломобиля с прицепом в условиях многодневного велопохода.

Практическая значимость автомобили содержится в том, что данный проект возможно предложить для того чтобы изготовить транспортное средство в домашней мастерской людям, имеющим навыки сварочных работ и слесарных.

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 — рабочий веломобиль. — «Моделист- конструктор», № 7-1989.

3. Егоров А. Трехколесный домашний. — «Моделист-конструктор» № 1, 1986.

4. Правила дорожного перемещения РФ. — М.: «Информбюро», 2014.

5. Сергеев И. Амфипед. — «Моделист-конструктор», 1980.

Игромир

Веломобиль для прогулок и дела

Рандомные статьи:

Брест, развлечения, веломобиль на набережной

Похожие статьи, которые вам понравятся: