НА ВЕЛОСИПЕДЕ ЗА… ЛЫЖНИКАМИ

Когда наступает зима, большинство велосипедистов вынуждены ставить свои машины на прикол. Снег и лед делают велосипед непригодным для поездок: узкие шины его мало подходят для зимних условий эксплуатации — это не лыжи. А почему бы и в самом деле не поставить лыжи вместо колес? Тогда педальную машину можно было бы эксплуатировать круглый год.

Такая конструкция создана и защищена авторским свидетельством № 971374. Особенность ее устройства получила отражение в самом названии: велолыжеход. На нем можно не только съезжать с горок, но и вслед за лыжниками совершать прогулки по снежным трассам.

Велолыжеход, общий вид которого показан на рисунке 1, изготавливается на основе стандартного велосипеда. Его основные элементы: рама, передняя и задние опоры, кронштейны, передняя рулевая лыжа и задние опорные лыжи-толкатели.

Рама — от спортивного велосипеда «Старт-шоссе»; в ней лишь заменен шатунный узел. Подойдут и рамы дорожных велосипедов, а также детских типа «Орленок». В этом случае в указанные размеры деталей необходимо внести коррективы.

Рис. 1. Велолыжеход:

1 — передняя опора, 2 — тросик тормоза, 3 — рама, 4 — кронштейн, 5 — задняя опора, 6 — штанга, 7 — рычаг, 8 — передняя лыжа, 9 — передняя накладка, 10 — тормоз, 11 — шатун, 12 — задняя накладка, 13 — лыжи-толкатели, 14 — задние лыжи, 15 — гайка, 16 — пластина, 17 — болт, 18 — ось, 19 — ось педали, 20 — втулки-проставки.

Замена шатунного узла состоит в том, что вместо обычных устанавливают шатуны с удлиненными осями педалей: сюда крепятся рычаги лыж-толкателей. Стандартные детали для новых шатунов можно приобрести в магазинах, в отделах запасных частей, или использовать от отслужившего свой срок велосипеда. Резьба в педальных отверстиях шатунов стачивается, в них вставляют и приваривают оси из стального прутка Ø 18 мм. После установки педалей на оси устанавливают и тоже приваривают рычаги. Они должны быть сориентированы так, чтобы линии, вдоль которых расположены отверстия, были перпендикулярны шатунам и проходили через ось их вращения. Такое расположение способствует наиболее рациональному распределению усилий при езде. Материал рычагов лыж-толкателей — стальной лист толщиной 4 мм; ввариваемые в них втулки можно нарезать из подходящей трубки.

Передняя опора велолыжехода, представляющая собой изогнутую металлическую трубку Ø 30 мм, крепится к рулевой вилке в двух местах. Основная нагрузка приходится на ось — стальной пруток, на концах которого нарезана резьба М8. Две втулки-проставки из металлической трубы фиксируют опору посередине вилки. Для исключения боковых сдвигов концы зажимающих вилку пластин, изготовленных из металлического листа толщиной 2 мм, отгибаются.

Передняя опора крепится к лыже на оси из стального прутка Ø 8 мм, на обоих концах которой сверлят отверстия Ø 1,5 мм под шплинты. Ось проходит через отверстия в опоре, накладке и тормозе. Накладка — из металлического листа толщиной 2 мм; на лыже она крепится шестью шурупами.

Тормоз состоит из двух элементов, имеющих в сечении Г-образную форму и располагающихся по обеим сторонам накладки. Для приведения тормоза в действие используется рычаг и тормозной тросик заднего колеса. Своей оплеткой тросик упирается в уголок, закрепленный двумя винтами М3 ка передней опоре.

Для того чтобы на велолыжеходе можно было ездить не только по укатанной лыжне, но и по целине, удельное давление, оказываемое на снег, не должно превышать 16 г/см². Исходя из этой величины и максимального веса седока, рассчитывается площадь опоры. Вследствие особенностей конструкции рамы велосипеда, на переднюю и задние лыжи приходится одинаковая нагрузка. Таким образом, площадь опоры передней лыжи велолыжехода, предназначенного для целины, должна равняться площади задних.

Передняя лыжа выполнена из доски. Изготовить ее можно по технологии, не раз описанной в «Моделисте-конструкторе». Для лучшего скольжения к нижней поверхности на эпоксидной смоле приклеивается пластик.

Дерево — не единственный материал для лыжи. Может быть использован и металлический лист толщиной 2 мм, например, дюралюминиевый. В этом случае необходимо предусмотреть ребра жесткости, скажем уголки, устанавливаемые на заклепках.

Конструкция кронштейна велолыжехода понятна из рисунка. Направляющие его — из металлической трубы Ø 16 мм, изогнутой в форме буквы П. Материал распорок — стальной пруток Ø 4—5 мм. Горизонтальные перекладины из того же прутка; они приварены к распоркам и препятствуют деформации направляющих при возникновении изгибающих сил. Шпильки выточены из стального прутка Ø 10 мм. Пластины изготовлены из металлического листа толщиной 5—7 мм. В них выполнены наклонные выемки, в которых зажимаются трубы нижней вилки рамы велосипеда.

Рис. 2. Кронштейн:

1 — шпилька, 2 — пластины, 3 — гайка, 4 — направляющие, 5 — распорка, 6 — консоль, 7 — перекладина, 8 — ось, 9 — гайка, 10 — дистанционирующая втулка, 11 — перекладина.

Рис. 3. Задняя опора:

1 — ролик, 2 — подшипник, 3 — втулка-проставка, 4 — болт, 5 — короб, 6 — гайка, 7 — винт, 8 — стойка, 9 — шплинт, 10 — ось, 11 — консоль, 12 — шайба, 13 — фторопластовая втулка, 14 — шайба, 15 — гайка, 16 — регулировочный болт штанги.

Рис. 4. Рычаг в сборе:

1 — рычаг, 2 — втулка.

Консоль кронштейна изготовлена из металлической трубы. Устанавливается консоль ка двух стальных перекладинах-прутках Ø 8 мм, приваренных к распоркам. В ее верхней части сверлится отверстие для оси, изготовленной и установленной так же, как и на передней опоре.

Короба задней опоры сделаны из металлического листа толщиной 2 мм. Их основные размеры 280Х185Х30 мм. В коробах размещается по четыре ролика, каждый из которых состоит из двух половин, соединяемых друг с другом винтами М6. Устанавливаются ролики на подшипниках № 200. Втулки-проставки, выточенные из стального прутка Ø 18 мм, предохраняют подшипник с роликом от боковых сдвигов. Материалом для роликов может служить не только сталь, но и дюралюминий или бронза.

Чтобы исключить вероятность схода верхних роликов с направляющих, необходимо предусмотреть возможность их регулировки по высоте. Для этого отверстия под верхние болты лучше сделать овальные.

Консоли задней опоры своими основаниями крепятся к коробам болтами М6. Для избежания деформации стенок короба при затяжке гаек между ними целесообразно ввести втулки, вырезанные из металлической трубы. Консоли вытачиваются из прутка Ø 30 мм; к ним привариваются пластины толщиной 2—3 мм, в отверстия которых и вставляются болты.

Стойка задней опоры, являющаяся сварной конструкцией, изготавливается из металлического листа толщиной 2 мм. Предпочтительный способ крепления стойки к коробу — сварка. Но можно воспользоваться и резьбовым соединением — на четырех болтах М6.

Оси, как и на передней опоре, сделаны из стального прутка Ø 8 мм с отверстиями под шплинты.

Материал накладок задних лыж — металлический лист толщиной 2 мм. В них просверлены по 12 отверстий Ø 3 мм и по 2 отверстия Ø 8,5 мм, причем фаски последних растачиваются снизу. Отверстия меньшего диаметра предназначены для шурупов, которыми накладки крепятся к лыжам, большего — для винтов М8 с потайной головкой. После приварки головок винтов М8 сварные швы зачищают.

Лыжа-толкатель (рис. 5) сделана из листового металла толщиной 1—2 мм в виде короба с заостренной и загнутой вверх передней частью. Все элементы лыжи соединяются сваркой. На ее верхней и нижней поверхностях вырезаются окна. В верхних окнах предусмотрены ограничители поворота грунтозацепов. Последние выполняются из металлических пластин толщиной 10 мм. Они устанавливаются на лыже шарнирно, их оси — стальные прутки Ø 4 мм, на торцах которых сверлятся отверстия Ø 2 мм и глубиной 3 мм. После установки на лыже их развальцовывают.

Рис. 5. Лыжа-толкатель:

1 — лыжа, 2 — ось, 3 — грунтозацеп, 4 — гребенка, 5 — кронштейн.

К грунтозацепам винтами М3 крепят гребенки из металлического листа толщиной 2—3 мм. На гребенках, как и на грунтозацепах, вырезаются зубцы треугольной формы. Угол между образующими вершины равен 60°. Высота зубцов для грунтозацепов — 6 мм, для гребенок — 4 мм.

Кронштейнами, крепящимися к накладке винтами М8, лыжа-толкатель соединяется с несущей лыжей, плоскость скольжения которой должна быть ниже на 5 мм.

В качестве несущих задних лыж использованы стандартные «Лесные», они лишь немного укорочены.

В идеальном случае функции толкателя и опорной лыжи должен выполнять один элемент. Такое исполнение может быть рекомендовано, например, для детского варианта велолыжехода.

Для изготовления штанги, соединяющей рычаг с консолью задней опоры, использована металлическая труба Ø 16 мм и длиной 600 мм. На ее концах устанавливаются круглые гайки М8 с буртиком. Они могут быть выточены из прутка Ø 15—16 мм. Чтобы исключить провороты и осевые сдвиги, гайки необходимо закрепить, лучше сваркой.

С рычагом штанга соединяется Г-образным болтом, согнутым из стального прутка Ø 10 мм; место сгиба обваривается (перед тем как согнуть пруток, на месте сгиба выпилите круглым напильником углубление). Та часть болта, которая входит во втулку на рычаге, обрабатывается идентично концу консоли задней опоры. На другой нарезается резьба М8.

С консолью штанга соединяется регулировочным болтом М8; отверстие его растачивается до Ø 10 мм. Если под рукой нет стандартного, то изготовьте его самостоятельно, приварив к шайбе шпильку или установочный винт.

Техника езды на велолыжеходе кичем не отличается от велосипедной. Более того, так как он устойчивее велосипеда, то научиться управлять им значительно проще.

При вращении педалей задние опоры с лыжами, перемещаясь на роликах по направляющим кронштейна, совершают возвратно-поступательные движения. Когда лыжа-толкатель начинает скользить назад, гребенки цепляются за поверхность дороги и грунтозацепы, выйдя из нижних окон, упираются в снег. Скольжение прекращается, и велолыжеход делает шаг. Его длина соответствует диаметру окружности, описываемой втулкой, в которую вставлен Г-образный болт. При скольжении вперед грунтозацепы прячутся в лыжу-толкатель. Налипающий на них снег выбрасывается через верхние окна. Ограничители исключают западание грунтозацепов.

На велолыжеходе даже нетренированный человек легко достигает скорости 8—10 км/ч. Разумеется, для подготовленного спортсмена это не предел. Если кому-то будет тяжело крутить педали, то можно укоротить шаг. Правда, после этого упадет скорость, но снизятся и затрачиваемые усилия.

Маневренность велолыжехода невелика: радиус поворота составляет 2 м. Поэтому на нем лучше выезжать на относительно ровные и прямые трассы, проложенные по замерзшим руслам рек, каналов или просекам.

Каждое появление велолыжехода вызывает неизменный интерес. Люди подходят, спрашивают о конструкции, возможностях машины. Многие загораются идеей постройки подобного снегохода для себя или своих детей. Надеемся, что данная публикация поможет им самостоятельно изготовить велолыжеход.

Л. ГУРФИНСКИЙ, А. КОРОТКОВ