СНОУБОРД НА ГУСЕНИЦЕ И С МОТОРОМ

Давно 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»

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):

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)

б)

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 125×3 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 М10×65, 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 25×4 мм. Спицы звёздочки изготовлены из той же стальной полосы размерами 25×4 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 М10×55 мм и М10х35 мм. Корпус с приваренной полосой прикручивается к подвеске двумя винтами М10×35 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 125×5 мм от сельхозтехники. В ленте, по центру вырезаны прямоугольные отверстия размерами 30×34 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 6×25 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

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