Разработки

СНОУБОРД НА ГУСЕНИЦЕ И С МОТОРОМ

13.01.2015

СНОУБОРД НА ГУСЕНИЦЕ И С МОТОРОМДавно являюсь постоянным читателем и подписчиком журнала «Моделист-конструктор». Хочу поделиться одним интересным результатом технического творчества. Иногда люди просят чертёж аппарата, фото которого размещено в соцсетях - решил и по этой причине тоже поподробнее о нём рассказать.

 
Живём мы на Алтае, в его степной части, где, как известно широки просторы и выпадает много снега. А так как зима у нас длится полгода, то мне сыну захотелось сделать транспортное средство для катания по снегу. Предполагалось, что главные требования к нему -малогабаритность и лёгкость, чтобы его можно было бы без особых трудностей поместить в багажнике автомобиля, а потом достать и покататься на природе. Мне не хотелось собирать то, что можно без проблем сегодня купить в магазине или повторять «избитые» самодельщиками схемы, а подойти к созданию изделия творчески, привнеся что-то своё.
 
Из условий задачи техника больших размеров - колёсная и пропеллерная -не подходила. Было решено сделать гусеничный аппарат.
 
Просмотрев движение различной лёгкой гусеничной техники в снегу, мне пришла в голову такая мысль - руль снегоходам особенно-то и не нужен. В хорошем снегу гусеничные снегоходы в основном управляются посредством крена в ту или иную сторону. А по дорогам общего назначения передвигаться изначально не предполагалось. Поэтому от передней лыжи отказался («лишнюю» деталь приварить никогда не поздно). Сиденье решил тоже пока не ставить, чтобы можно было свободно перемещаться в аппарате и тем самым изменять центр тяжести для различного маневрирования на ходу. Предполагалось, что аппарат должен был иметь небольшую скорость 5-10 км/ч, а при небольших скоростях в снегу тормоз тоже лишнее устройство.
 
При таком сопротивлении движению аппарат должен останавливаться сразу. Так в результате и вышло, при сбрасывании оборотов двигателя аппарат практически сразу останавливается.
 
Общий вид и основные размеры гусеничного сноуборда с мотором «Фердинанд»
 
Общий вид и основные размеры гусеничного сноуборда с мотором «Фердинанд»
 
Общий вид и основные размеры гусеничного сноуборда с мотором «Фердинанд»
 
От схемы «мотособаки» отказался, так как лёгкий аппарат в качестве «локомотива», думаю, имел бы небольшую эффективность. И опять же «лишняя» деталь - прицеп, который добавляет массы, увеличивает сопротивление движению и расход топлива. А если ты ещё и ограничен объёмом автомобильного багажника, то прицеп и положить-то особенно некуда. Прикинув все предполагаемые возможности и особенности аппарата, выходило, что для планируемой скорости 5-10 км/ч и малой массы аппарата можно использовать лёгкий двигатель небольшой мощности - примерно 4-6 л.с. Суммарная масса аппарата с водителем создаст небольшое удельное давление на площадь в пределах 0,7 - 1 кг/м2 и аппарат не должен будет проваливаться в снегу.
 
В результате вышел вот такой «пилотный» аппарат - «сноуборд на гусенице с мотором» - для зимы и лета. Почему «пилотный»? Как говорится, нет пределов для совершенствования. На сноуборде мы с сыном катались остаток зимы и снежную часть весны.
 
Аппарат получился неплохой, он не проваливается в снегу, свободно преодолевает высокие сугробы, легко поворачивает при небольшом крене, а на твёрдой поверхности разворачивается в нужную сторону путём торможения левой или правой ногой. Хотим попробовать покататься на сноуборде летом, направляющей лыжи-то нет! А если установить рулевую опору в переднее положение, можно поэксплуатировать его и как транспортёр.
 
На рисунке показаны общая компоновка и основные размеры аппарата.
 
Горизонтальное расположение двигателя и коробки передач обусловлено необходимостью предоставить большую площадь для опоры и манёвра водителю. Рамка подвески лыжи с катками сдвинута максимально в заднюю часть, так как там располагается большая масса. С этой же целью центр крепления рессор сдвинут в сторону большей массовой нагрузки, то есть назад.
 
Общий вид (гусеница распущена)
 
Общий вид (гусеница распущена):
 
1 - рама; 2 - полотно гусеницы; 3 - трак (половинка полипропиленовой трубы Ø32); 4 - металлическая скоба; 5 - двигатель; 6 - коробка передач; 7 - топливный бак; 8 - опорная рулевая рукоятка; 9 - цепная передача; 10 - опорная площадка; 11 - карданная передача
 
а)
Рама с подвеской (а - вид сверху; б - вид снизу)
б)
Рама с подвеской (а - вид сверху; б - вид снизу)
 
Рама с подвеской (а - вид сверху; б - вид снизу):
 
1 - рама; 2 - ведущий и ведомый валы; 3 - блок катков (передний и задний); 4 - лыжа с полиэтиленовой накладкой; 5 - ограничительная цепь; 6 - серьга рессоры; 7 - опорный подшипник с корпусом; 8 - пара рессор; 9 - прижимная пластина крепления рессор с отверстиями под болты; 10 - ведомая звёздочка (от мотороллера «Муравей»); 11 - ведущая звёздочка (от мотороллера «Муравей»); 12 - опорный подшипник с корпусом ведущего и ведомого валов; 13 - передние и задние «уши» крепления рулевой опоры
 
Рукоятка-опора имеет только две шарнирные точки крепления для возможности регулировки по высоте. Она служит для удержания на аппарате водителя в движения и наилучшего управления аппаратом наклоном туловища. По желанию, конечно же, можно жёстко зафиксировать рулевую опору. Но и, кроме того, на раме предусмотрено два варианта крепления опоры, перед двигателем и за ним. Сделано это для использования аппарата как транспортёра. В передние уши крепления рулевой опоры можно закрепить верёвку для транспортировки устройства как санок.
 
Силовая установка - двигатель от бензопилы «Урал-Электрон», без особых переделок, лишь обрезан лишний металл с редуктора. Рабочий объём двигателя - 112 см3, мощность - 5 л.с., частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной мощности - 16 200±200 об/мин. Крепление двигателя - подрамник - использован от бензопилы «Дружба». Он идентичен «уральскому», разница только в материале: у бензопилы «Урал» крепление из алюминиевого сплава, а у «Дружбы» оно стальное. Подрамник приварен к раме.
 
Рама изготовлена из труб сечением 20x40x1,5 мм и 20x20x1,5 мм, все сквозные, внутренние отверстия труб залиты монтажной пеной. Это сделано для исключения попадания снега или воды внутрь трубы.
 
Для изготовления опорной площадки использована металлическая полоса, «высечка» размерами 125x3 мм. Полосы сварены между собой в единую «доску» и приварены к раме в нескольких точках. Точки крепления «доски» приподняты от рамы на высоту 40 мм. Полоса имеет технологическую особенность - с одной стороны у неё затупленная кромка высеченного отверстия, а с другой - острая кромка. И так как для сцепления с обувью водителя острая кромка подходит больше, то и «доска» приварена острой кромкой вверх. Предвижу замечания читателей о том, что сквозные отверстия в площадке будут способствовать попаданию снега с гусеницы. Процесс эксплуатации показал, что «доска» не забивается снегом, мало того - попавший снег проваливался в отверстия от вибраций при движении.
 
Подвеска представляет собой две лыжи, изготовленных из труб квадратного сечения размерами 30x30x1,5 мм, с приклёпанными полиэтиленовыми накладками из твёрдого полиэтилена от чёрной трубы с толщиной стенки 5 мм. К лыжам через опорный подшипник крепится вал с катками. Вал сделан из отрезка водопроводной трубы в 15 дюймов, с вваренными вставками-цапфами под опорный подшипник. Сам каток размерами 107x80x1,5 мм изготовлен из водопроводной трубы, предполагалось также натянуть на него резину, но это сделано не было. Особых проблем с катком без резинового бондажа пока не возникало, так как каток движется по резине полотна гусеницы из транспортёрной ленты. В подвеске использована пара рессор из двух листов, каждая - от автомобиля «Москвич-412». Жёсткость рессоры отрегулирована так, чтобы иметь небольшой прогиб при посадке водителя. Лыжа, в подвеске с рессорой, имеет ограничитель обратного хода, для уменьшения ударной нагрузки на гусеницу. Натяжение гусеницы осуществляется двумя болтами с гайками М10x65, закреплёнными в задней части рамы в специальной опоре перед корпусами опорного подшипника ведомого вала гусеницы.
 
Ведущий и ведомый валы гусеницы идентичны, но с небольшим различием цапф одного вала под установку ведомой звёздочки цепной передачи. Сама звёздочка под гусеницу сделана из водопроводной стальной трубы размерами 107x25x1,5 мм, с приваренными пятью зубьями из стальной полосы размерами 25x4 мм. Спицы звёздочки изготовлены из той же стальной полосы размерами 25x4 мм. Всё сварено в неразборный единый узел. Со звёздочек снята фаска с кромок со стороны полотна гусеницы, и острые края закруглены, для уменьшения износа полотна гусеницы.
 
Все опорные подшипники (восемь штук): закрытого типа, шариковые размерами 56x20x20 мм, корпуса под них выточены из стали и приварены: четыре - к металлическому уголку размерами 25x25x4 мм и четыре - к полосе размерами 50x80x4 мм. Корпус на металлическом уголке привинчивается к раме двумя болтами М10x55 мм и М10х35 мм. Корпус с приваренной полосой прикручивается к подвеске двумя винтами М10x35 с потайной головкой, для того чтобы иметь меньше выступов в ходовой части и исключить зацепление к подвеске.
 
Трансмиссия состоит из редуктора бензопилы с передаточным отношением 1:2. Редуктор соединён карданной передачей с коробкой передач от мотоцикла «Восход-3М». Первая передача имеет отношение примерно 1:3. Цепная передача от коробки к ведущему валу гусеницы состоит из ведущей звёздочки в 11 зубьев и ведомой звёздочки в 28 зубьев. Сама цепь и звёздочки использованы от мотороллера «Муравей». Передаточное отношение цепной передачи составляет 1:2,55. Итого, общее передаточное число трансмиссии 1:2:3:2,55=0,065. Конечно, можно подобрать ремённой вариатор: динамика, думаю, будет лучше, но по массе получится, предполагаю, потяжелее.
 
Гусеница изготовлена из двух полос транспортёрной ленты размерами 125x5 мм от сельхозтехники. В ленте, по центру вырезаны прямоугольные отверстия размерами 30x34 мм, под зубья ведущей звёздочки. Между вырезами закреплены скобы, изготовленные из стальной полосы размерами 60x30x1,5 мм. Скобы служат для лучшего скольжения полозьев и звёздочек, а также для снижения износа полотна гусеницы. Ленты соединены траками распущенной напополам ПХВ трубкой диаметром 32 мм. Трубы-траки прикручены к транспортёрной ленте болтами 6x25 мм с шайбой.
 
Топливный бак подошёл по размеру и стилю от мопеда «Рига-14» (для тех, кто не помнит: он устанавливался над задним крылом мопеда и служил дополнительно багажником).
 
Привод сноуборда
 
Привод сноуборда
 
Натяжной узел
 
Натяжной узел
 
Общая сухая масса «Фердинанда», так я его в шутку прозвал, за своеобразный выступ передней части ведущего вала с гусеницей составил 65 кг. При неполной разборке аппарата удалось взвесить отдельные основные детали, а именно: двигатель - 6 кг; редуктор бензопилы - 2кг; гусеница - 10,5 кг; ведомый и ведущий вал гусеницы в сумме весят 6 кг.
 
В багажник нашего легкового автомобиля «Фердинанд» загружается одним человеком. При сложенных задних сиденьях автомобиля рукоятка-опора опускается, и сноуборд кормой вперёд закатывается в багажник.
 
И в заключении хочу сказать желающим построить подобный аппарат о том, что я использовал подручные, недорогие материалы. Но можно установить другой двигатель, с лучшими характеристиками, сегодня их в продаже большое множество на любой запрос. Или усовершенствовать существующий, основы у него неплохие, а задатки для модернизации есть: установить другой карбюратор; больший по объёму глушитель; приспособить другой стартёр, так как съёмный не очень удобен. Вместо коробки передач поставить вариатор. Можно использовать алюминий и стеклопластик, это ещё и облегчит конструкцию. Главное то, что, в общем и целом, конструкция работает.
 
Готовьте сани летом, и удачи в творчестве!
 
Д. СЛОНОВ




Рекомендуем почитать
  • ДЕРЕВЯННОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ
    ДЕРЕВЯННОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕГоворят, на Урале в трудные годы разрухи после гражданской войны один умелец построил автомобиль, в котором все было деревянное, даже двигатель. Однако если этот мастер так эхе легендарен, как лесковский Левша, то вот использование дерева вместо металла в самых ответственных узлах многих современных машин: прокатных станов, тракторов, подъемных кранов, комбайнов — совсем не предание, а реальность наших дней.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.