Разработки

ВСЕСЕЗОННЫЙ ВЕЗДЕХОД «4X4»

29.10.2011

ВСЕСЕЗОННЫЙ ВЕЗДЕХОД «4X4»При проектировании этого вездехода, конструктор-любитель Л. Антохов из г. Кириши Рязанской области стремился сделать всесезонную, надёжную и высокопроходимую машину с небольшими габаритами и массой, оснащённую закрытой кабиной для трёх человек — водителя и двух пассажиров. Итогом работы стал вездеход на пневматиках сверхнизкого давления с колёсной формулой «4x4», сконструированный по схеме транспортного средства с «ломающейся» рамой и имеющий оригинальную трансмиссию.
За первые полтора года эксплуатации машина прошла свыше трёх тысяч километров, и при этом у автора конструкции сколько-нибудь существенных замечаний по прочности, надёжности, управляемости и проходимости к вездеходу не было.

Машина имеет небольшую собственную массу — около 220 кг и при этом способна перевозить трёх человек и 50 кг груза — в багажнике. При этом она может буксировать прицеп (масса его с грузом — 250 кг). К тому же это транспортное средство легко форсирует водные преграды. Стоит упомянуть также и лебёдку для самовытаскивания, которой оснащён вездеход, — развиваемое ею тяговое усилие (около 1 т) позволяет машине выбираться практически из любых внедорожных передряг.

Следует также отметить, что вездеход легко трансформируется в трактор, надо только пневматики сверхнизкого давления заменить на обычные шины с внешним диаметром от 650 до 800 мм и установить на выходном валу двигателя новую звёздочку с числом зубьев от 12 до 14. Скорость микротрактора при этом — не выше 35 км/ч.

Двухосный вездеход на пневматиках низкого давления конструкции Л.Антохова

Двухосный вездеход на пневматиках низкого давления конструкции Л.Антохова:
1 —багажник;

2—глушитель;

3—кожух двигателя;

4—двигатель от мотоколяски СЗД;

5—топливный бак;

6—дверь;

7—потолочный люк;

8,12—сиденья пассажиров;

9—рукоятка пускового устройства двигателя;

10—картер рулевого устройства;

11—сиденье водителя;

13—буксирное устройство;

14—дифференциал заднего моста;

15—цепная передача на задний мост;

16—цепная передача на передний мост;

17—лебёдка самовытаскивания;

18—рычаг переключения;

19—педаль привода механизма сцепления;

20—педаль тормоза;

21—педаль привода дроссельной заслонки карбюратора;

22 - рычаг переключения коробки перемены передач;

23—рулевая тяга.



Трансмиссия вездехода состоит из трёх цепных передач, реверс-редуктора с трансмиссионным тормозом, поперечно расположенного карданного вала с эластичной муфтой и двух дифференциалов (переднего и заднего мостов).

Крутящий момент от двигателя передаётся через звёздочку (z = 12... 19) на реверс-редуктор с помощью втулочно-роликовой цепи. Корпус звёздочки на реверс-редукторе служит тормозным барабаном, тормозные колодки закрепляются на фланце реверс-редуктора.

 

На выходном валу реверс-редуктора устанавливается звёздочка (z =13) привода переднего моста, а также вилка карданного вала. Вторая вилка карданного вала с помощью промежуточного вала соединяется с эластичной муфтой, являющейся компенсатором осевого перемещения кардана при «переломе» рамы на поворотах, а также гасителем ударных колебаний, возникающих в трансмиссии Второй конец муфты устанавливается на шлицах вала вместе со звёздочкой (z =13) привода заднего моста.

Кинематическая схема трансмиссии вездехода Л. Антохова

Кинематическая схема трансмиссии вездехода Л. Антохова:

1—передние полуоси;

2—дифференциал (от автомобиля «Москвич»);

3—звёздочка дифференциала (z = 40);

4—цепь привода переднего моста;

5—поддерживающий ролик;

6—звёздочка выходного вала двигателя (z = 16);

7—первичная звёздочка реверс-редуктора; (z = 31);

8—звёздочка вала отбора мощности реверс-редуктора (z = 13);

9—тормозной барабан трансмиссионного тормоза;

10—шестерня переднего хода (m = 3, z = 23);

11 —шестерня переднего хода (m=3, z= 18);

12—цепь привода заднего моста;

13—дифференциал заднего моста;

14—полуоси заднего моста;

15—звёздочка карданного вала (z=13);

16—промежуточная шестерня реверс-редуктора (m = 3, z = 18);

17 — звёздочка выходного вала реверс-редуктора (z=13).


 Карданный вал располагается внутри отверстия размерами 100x100 мм шарнира поворота. При этом ось поворота карданного вала должна строго совпадать с точкой, образующейся при пересечении вертикальной оси шарнира поворота и горизонтальной оси «качания» мостов относительно друг друга. Операция эта достаточно сложная, однако её можно несколько упростить, заменив при сборке карданный вал с муфтой на оправку диаметром 50 мм с двумя поперечными отверстиями диаметром 20+0,1 мм (под вертикальную ось шарнира поворота) и диаметром 15 мм (под ось качания мостов), расположенными под углом 90° относительно друг друга, строго по оси вращения оправки в точке перелома карданного вала. На этой оправке и собирается реверс-редуктор и вал с корпусом подшипников и кронштейном. Установив в заднюю вилку кардана круглый стержень диаметром 15 мм по оси качания мостов и собрав шарнир поворота на стержне диаметром 20 мм, проходящем в отверстии оправки, надо закрепить сваркой реверс-редуктор на передней вилке шарнира поворота, а кронштейн приварить к трубе рамы заднего моста через промежуточную площадку-переходник.

Реверс-редуктор вездехода

Реверс-редуктор вездехода:

1 —звёздочка (z =31);

2—фланец крепления тормозных колодок;

3—болт М8 с гайкой и шайбой;

4—шестерня первичного вала (m=3,z=18);

5—вилка переключения реверс-редуктора;

6—шайба;

7—первичный шлицевой вал;

8—промежуточная шестерня (m=13,z=18);

9—втулка промежуточной шестерни;

10—вал промежуточной шестерни;

11 —вторичный вал реверс-редуктора;

12—шестерня (m=3, z=18);

13—шестерня (m=3, z=23);

14—звёздочка (z=13);

15—подшипник 1203;

16—звёздочка (z=13);

17—шток переключения реверса;

18—подшипник 203;

19—корпус;

20—подшипник 205;

21 —сальник 46x32x10 мм;

22—тормозной рычаг;

23 —тормозной кулачок;

24—кронштейны крепления реверс-редуктора.


Теперь следует заменить оправку карданным валом с муфтой, а стержень диаметром 20 мм — двумя осями и проверить плавность хода карданного вала при различных углах поворота и углов качания мостов. Реверс-редуктор создан Л. Антоховым самостоятельно. Корпус его выполнен из двух частей. Для взаимной их стыковки и центровки на крышке редуктора делается выточка, а на собственном корпусе — выступ.

Работа начинается с вытачивания на токарном станке крышки и корпуса с чистовыми наружными размерами. Внутри же осуществляется сначала лишь предварительная расточка, так чтобы толщина торцевых стенок составляла 12... 15 мм. Такая толщина необходима для того, чтобы в дальнейшем корпус меньше «вело» при сварке. Далее крышка и корпус соединяются болтами с резьбой М8, после чего на торцевой поверхности корпуса размечаются оси валов и просверливаются отверстия для корпусов подшипников штока переключения реверса и вала промежуточной шестерни заднего хода. Операцию эту лучше всего производить на фрезерном станке с выверкой межцентровых расстояний по лимбам станка.

 

Корпуса подшипников, фиксатора штока переключения реверса, фланец тормозных колодок и детали крепления редуктора к раме привариваются к корпусу и крышке редуктора. После сварки болты М8 крепления крышки к корпусу отворачиваются и обрабатывается до заданных размеров внутренняя часть корпуса. Окончательная толщина торцевых стенок должна составлять 4... 5 мм — этого вполне достаточно. В удобных местах корпуса разделываются резьбовые отверстия и снабжаются резьбовыми же пробками — они необходимы для смены масла в редукторе.

Шестерни и валы реверс-редуктора изготавливаются из стали марки 40Х с последующей термообработкой.

Рама вездехода состоит из двух шарнир-но соединённых полурам, причём каждая монтируется из стальной трубы диаметром 60x3,5 мм, сваренной с соответствующим мостом. На раме предусмотрены четыре разъёмных узла: два из них обеспечивают натяжение цепей трансмиссии, третий — это шарнир поворота и четвёртый — шарнир качания мостов.

Передний мост вездехода

Передний мост вездехода

Передний мост вездехода (главный вид—плановая проекция):

1 —звёздочка;

2—втулка (труба d20x1,5 мм);

3—шпилька М10;

4—ребро жёсткости;

5—рама;

6—подшипниковый корпус;

7—болты крепления подшипникового корпуса М8;

8—подшипник 207;

9—корпус дифференциала;

10—втулка стыковки полуосей (крепится на электрозаклёпках);

11—раскосы;

12—чулок полуоси (труба d60x1,5 мм);

13—втулка;

14—сальник;

15—подшипниковый корпус;

16—полуось;

17—болт М10х 1.


Шарнир поворота собирается с помощью сварки из деталей, вырезанных из стального листа толщиной 6...8 мм. Вилки шарнира соединяются с помощью осей диаметром 20 мм, пропускаемых через подшипники № 204.

Чтобы обеспечить повышенную жёсткость задней полурамы, задний мост дополнительно фиксируется относительно продольной трубы полурамы двумя раскосами из труб диаметром 20x1,5 мм. На передней полураме сваркой закрепляется замкнутый контур, собранный из труб диаметром 40x1,5 мм и повторяющий в плане очертания пола кабины

Передний и задний мосты вездехода — самодельные. Корпуса подшипников, дифференциал и укороченные полуоси — от автомобиля «Москвич». Корпус дифференциала закрыт металлическим кожухом. Полуось стыкуется с помощью втулки (посадка горячая), фиксируемой на элементах полуоси электрозаклёпками.

Двигатель вездехода — от мотоколяски СЗД. Место его установки — над реверс-редуктором и шарниром поворота на передней полураме, причем располагается двигатель на машине цилиндром назад. Натяжение цепи, соединяющей выходную звёздочку двигателя со звёздочкой реверс-редуктора, — с помощью подкладок. При этом в любом случае среди пакета подкладок используется пара резиновых толщиной по 6 мм, предназначенных для изоляции рамы от вибраций мотора.

 

Запуск двигателя осуществляется с помощью кик-стартёра из кабины. Для улучшения запуска в зимнее время карбюратор оснащается дополнительной воздушной заслонкой.

 

Для предотвращения в зимнее время обмерзания карбюратора и стёкол кабины к воздухофильтру карбюратора и к лобовому стеклу по гофрированному шлангу диаметром 44 мм подводится тёплый воздух от системы охлаждения двигателя.

Система зажигания и электропитания запитывается от генератора, позаимствованного от двигателя мотороллера «Электрон». Предусмотрена и установка магнето — на случай аварийного отказа основной системы зажигания.

В правой крышке двигателя соосно цапфе коленчатого вала сделана выточка, в которой четырьмя болтами М6 закреплён переходный фланец. Последний имеет три отверстия с резьбой М5 для крепления основания генератора. Правая цапфа коленвала проточена под посадочное место маховика от двигателя мотороллера «Электрон». Магнето устанавливается с левой стороны двигателя.

Шарнир поворота

Шарнир поворота:

1—раскосы заднего моста (труба диаметром 20x1,5 мм);

2—болт М10;

3—втулка;

4—хомут;

5 — цепь привода реверс-редуктора;

6—цепь привода переднего моста;

7—механизм регулировки натяжения цепи;

8—резиновая прокладка;

9—труба прямоугольного сечения для крепления двигателя;

10—крышка;
11—подшипник 204;

12—втулка натяжения цепи;

13—ось шарнира поворота;

14—распорная шайба;

15 — вилка заднего моста;

16—корпус подшипника;

17—труба рамы;
18—звёздочка вала отбора мощности (z=13);
19—реверс-редуктор;

20—втулка;

21—звёздочка (z=13);

22—кронштейн рулевой тяги;

23— кардан;

24 — вал;

25 — вилка кардана;

26—полумуфта;

27—палец;

28—болт М6;

29—подшипник №204;

30—подшипниковый корпус;

31—подшипник №205;

32—сальник;

33—крышка;

34—шлицевой вал;

35—звёздочка (z=13);

36 — полумуфта;

37—бандаж муфты;

38—вилка переднего моста;

39—болт М8;

40—эластичная муфта;

41—ограничитель наклона моста;

42—кронштейн (прямоугольная труба 60x30 мм);

43—площадка;

44—цепь привода заднего моста.



Мотор закрыт кожухом из дюралюминиевого листа толщиной 1 мм.

Эксплуатация машины показала, что мощности двигателя вполне хватает для движения по дорогам, насту и льду со скоростью до 60 км/ч, а по глубокому рыхлому снегу — со скоростью до 35 км/ч.

 

Рулевой механизм машины — реечный, от мотоколяски СЗД. Перемещение рейки через шарнирный узел передаётся на тягу из стальной трубы диаметром 25x2 мм и далее — на вилку и кронштейн, закреплённые на задней полураме в плоскости оси поворота. Ограничители поворота допускают угол отклонения одной полурамы относительно другой на 30° вправо и влево. Система управления и конструкция машины

обеспечивают радиус поворота в 3 метра, машина при движении хорошо управляется и достаточно устойчива по курсу.

Система управления — автомобильного типа. Привод дроссельной заслонки карбюратора — комбинированный: тросом и тягой диаметром 4 мм, остальные органы управляются жёсткими тягами через шарнирные узлы. Все тяги проведены вдоль центральной трубы рамы в непосредственной близости с цепной передачей. Такая группировка даёт возможность закрыть трансмиссию и тяги съёмными кожухами.

Как уже упоминалось, основанием кабины является стальная труба диаметром 40x1,2 мм, приваренная к переднему мосту и центральной трубе передней полурамы. К этой же трубе прикрепляются сваркой вертикальные стойки из стального «уголка» размерами 15x25x1,2 мм, приваренные к переднему мосту и центральной трубе передней полурамы. К этой же трубе прикрепляются сваркой вертикальные стойки из стального «уголка» размерами 15x25x1,2 мм, к которым приклёпываются панели кабины из водостойкой фанеры толщиной 3 мм и грязевые щитки из листового алюминия толщиной 1 мм. Остекление кабины комбинированное: лобовые стёкла — «сталинит» от списанного автобуса, боковые и заднее — оргстекло толщиной 3 мм. Крыша затянута брезентом, а поверх него закреплена алюминиевая панель толщиной 0,5 мм. Дверь и люк представляют собой каркасы из дюралюминиевых труб, обтянутые брезентом.

Спинки сидений, а также целиком заднее сиденье — откидные: сделано это для удобства посадки и высадки.

Лебёдка самовытаскивания располагается под откидным сиденьем. Для приведения её в действие реверс-редуктор устанавливается в нейтральное положение, после чего звёздочка (z=13) вала отбора мощности реверс-редуктора соединяется втулочно-роликовой цепью со звёздочкой (z=29) на лебёдке. Затем растягивается и закрепляется трос лебёдки, выключается сцепление, включается первая (или любая другая) передача коробки скоростей двигателя и включается сцепление. Барабан лебёдки начинает при этом вращаться. При необходимости лебёдку можно останавливать трансмиссионным тормозом.





Рекомендуем почитать
  • «ТОРОС-1»: И ПО СУШЕ, И ПО ВОДЕ

    «ТОРОС-1»:  И ПО СУШЕ, И ПО ВОДЕ

    Транспортные средства на воздушной подушке (ТСВП) получили широкое распространение за рубежом и в нашей стране. В последнее время наибольшую популярность приобретают легкие аппараты на воздушной подушке, используемые в качестве индивидуального транспортного средства в местностях с большой обводненностью и отсутствием дорог с твердым покрытием. Это северные районы европейской части нашей страны, Сибири, Дальнего Востоке. О возрастающем интересе к подобной технике можно судить по количеству писем, поступивших за последние несколько лет в нашу редакцию с просьбами подробнее рассказать об этих аппаратах. Откликаясь на пожелания наших читателей, мы публикуем материал о ТСВП «Торос-1», разработанном группой нижегородских конструкторов под руководством В. Моисеева и С. Приходько. В проектировании и постройке первых серийных аппаратов «Торос-1» активное участие принимали Ю. Петрушев, М. Горбачев, Ю. Костюнин, Д. Долгов и Ю. Балымов.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.