ПАВЛОВСКИМ ПОСАД - РОДИНА ВЕЗДЕХОДОВ

ПАВЛОВСКИМ ПОСАД – РОДИНА ВЕЗДЕХОДОВ

Подмосковный городок Павловский Посад известен своими расписными женскими платками. А еще здесь родился князь Андрей Болконский, он же Штирлиц, он же актер Вячеслав Тихонов. Оказалось, что место примечательно еще и тем, что здесь живут и работают любители легких гусеничных вездеходов. И создают их они своими руками!

Одну такую машину мы уже кратко представили читателям в репортаже с выставки «Вездеходер» (см. «М-К» № 12 за 2019 год). Теперь пришло время рассказать о ней подробнее.

ИНЖЕНЕРНЫЙ ПОДХОД

Для выпускника МАДИ Александра Гусева это была тема дипломного проекта. Началось же все с… тушения лесных пожаров. Такая уж у его отца профессия – укрощать огонь. Там-то и увидел Александр собственными глазами, что тяжелая пожарная техника совершенно беспомощна в лесу, особенно на торфяниках. Она просто проваливается под землю или не может пробраться через лес к очагу возгорания. В этих условиях неплохо показали себя квадроциклы. К слову, идея создания на базе этих легких и проходимых машин специализированной пожарной техники лежит, как говорится, на поверхности. Не раз примеры таких машин мне приходилось видеть на различных выставках. Однако воз и ныне там: далее макетных образцов дело так и не пошло. Впрочем, Александр заметил, что и «квадрик» не всегда хорош для выполнения задачи. В частности, АТ\/ не идет по лесным завалам – не хватает геометрической проходимости, к тому же, колеса запутываются в переплетениях веток. А в густом лесу ему порой не хватает маневренности. Если же на пути попадаются серьезные топи, то велик риск крепко «засесть». Вот иметь бы что-нибудь примерно такое же по весу, но на гусеничном ходу…

Конструкция вездехода проработана в деталях - хоть сейчас можно ставить на поток!
Конструкция вездехода проработана в деталях – хоть сейчас можно ставить на поток!

В отличие от большинства самодельщиков, как правило, «творящих по месту», Александр взялся за дело более основательно – да и дипломный проект инженера к тому обязывал. Работе с металлом предшествовали кропотливые расчеты, эскизирование и чертежная прорисовка.

При проектировании машины внимательно изучался американский образец похожей концептуально техники – так называемый «гусеничный квадроцикл» Mini Ripsaw. А за основу был взят «квадрик» Yamaha Kodiak. От него использован силовой агрегат – двигатель с вариатором и двухступенчатым редуктором с передачей заднего хода, сиденье, руль, фрагменты пластиковой облицовки. Сохранилась и часть трубчатой рамы, но она интегрирована в раму собственной разработки, рассчитанную под совершенно иную ходовую часть.

Для установки и демонтажа двигателя и его обслуживания верхняя часть рамы выполнена съемной, на болтах.

Кинематическая схема разработанной ходовой части
Кинематическая схема разработанной ходовой части
Американский «гусеничный квадроцикл» Mini Ripsaw, концептуально схожий с машиной А. Гусева
Американский «гусеничный квадроцикл» Mini Ripsaw, концептуально схожий с машиной А. Гусева
Общий вид гусеничного вездехода
Общий вид гусеничного вездехода

Как сделать гусеничное шасси? Традиционно гусеницу натягивают между приводной звездочкой и «ленивцем». Между ними снизу она опирается на подрессоренные или установленные жестко опорные колеса, а сверху – на поддерживающие ролики. О том, чтобы сделать машину без подвески, мыслей даже не было – это и не те скорости, и не тот комфорт.

Подвеска тут весьма оригинальная. В ней использованы части от гусеничных движителей заводского исполнения, предназначенные специально для установки на квадроциклы. Так может, и огород не стоило городить: поставить такой фирменный комплект, и готов вездеход? Да, опорная проходимость при такой замене существенно возрастает, можно смелее ездить по болотам, снегам, но проходимость геометрическая не улучшается, а маневренность так даже заметно снижается. Так что это не вариант Нужна именно полноценная гусеничная машина, обеспечивающая низкое давление на опорную поверхность и радиус разворота, теоретически равный ее базе.

Компоновка вездехода
Компоновка вездехода:
1 – ходовая часть; 2 – механизм управления поворотом; 3 – несущая система (рама); 4 – контейнер электропроводки; 5 – передняя грузовая платформа; 6 – руль; 7 – место установки двигателя; 8 – место установки сиденья; 9 – задняя грузовая платформа; 10 – топливный бак; 11 – поворотный механизм
Ходовая часть
Ходовая часть:
1 – гусеница; 2 – механизм натяжения гусеницы; 3 – рычаг подвески; 4 – тележка подвески; 5 – поддерживающие катки; 6 – стойки подвески; 7 – ведущее колесо; 8 – болт М 12×1,5; 9 – шайба увеличенная; 10 – гайка М12х 1,5 самоконтрящаяся; 11 – болт М 12×1,5; 12-гровер-шайба; 13 – болт М12 с укороченной шляпкой; 14-подшипник

Сами гусеницы почти что от упомянутых комплектов – они имеют ту же ширину, толщину и конструкцию, но длина, разумеется, совсем иная. Такие гусеницы были изготовлены на заказ. Для их привода применены отформованные из пластика звездочки от фирменных комплектов. Опорные ролики также заводского изготовления. А вот дальше начинается творчество.

Тележки с опорными роликами качаются на продольных Г-образных рычагах, по паре с каждого борта. Рычаги кажутся массивными, но они сварены из алюминиевого сплава. Установлены они на подшипниках для сохранения точности геометрии работы подвески. Длинные амортизационные стойки состоят из двух пружин, установленных друг над другом, на одной оси, и гидропневматических амортизаторов от «Газели», переточенных под наружные пружины. Идея с двумя последовательно установленными пружинами подсмотрена на подвесках спортивных трофийных автомобилей: одна пружина работает хуже, поскольку идет волной из-за большой длины. Пружины были рассчитаны по характеристикам и изготовлены на заказ.

Механизм натяжения гусеницы
Механизм натяжения гусеницы:
1 – гусеница; 2 – ленивец; 3 – пружина; 4 – направляющая пружины; 5 – рычаг; 6 – ось ленивца; 7 – шайба увеличенная; 8 – гайка М14; 9 – болт М12; 10 – шайба; 11 – гайка М12; 12 – болт М 12×1,5; 13 – шайба увеличенная
Кинематическая схема механизма натяжения гусеницы
Кинематическая схема механизма натяжения гусеницы
Внутренний тормоз отвечает за поворот, внешний - за торможение машины
Внутренний тормоз отвечает за поворот, внешний – за торможение машины
В трансмиссии использован редуктор главной передачи от внедорожника ЛуАЗ
В трансмиссии использован редуктор главной передачи от внедорожника ЛуАЗ
Рычаг подвески
Рычаг подвески:
1 – рычаг; 2 – подшипник; 3 – сальник
Ведущее колесо - от гусеничного комплекта для квадроцикла
Ведущее колесо – от гусеничного комплекта для квадроцикла
Вариант с автоматическим натяжным устройством гусениц
Вариант с автоматическим натяжным устройством гусениц

Переднее колесо-«ленивец» может перемещаться в продольном направлении для натяжки гусеницы. Разработано два варианта: фиксированная предварительная натяжка и автоматическая, обеспечивающая необходимую натяжку в процессе езды. В первом случае ставится простой винтовой механизм, двигающий колесо вперед-назад. Однако при сжатии подвески гусеница провисает, и появляется риск выхода опорных роликов из своих беговых дорожек, что чревато соскакиванием гусеницы. Во втором случае такого риска нет, поскольку при сжатии подвески «ленивец» автоматически подается вперед, восстанавливая натяжку гусеницы. Но у этой конструкции имеется другой недостаток: при движении задним ходом, когда сильно натягивается верхняя ветвь гусеницы, подвижное колесо, сжимая пружину механизма натяжки, подается назад. Этот эффект особенно ощутим при резком трогании с места или в случае значительного сопротивления движению. В результате натяжка гусеницы, напротив, ослабевает, и даже возможно проскакивание зубьев ведущей звездочки ее привода через выступы (гребни) с внутренней стороны резинокордной ленты. Поэтому двигаться назад следует с осторожностью.

Для привода гусениц служит редуктор главной передачи от автомобиля ЛУАЗ. Он жестко закреплен на раме машины, крутящий момент к нему передается карданной передачей от силового агрегата. Далее он распределяется по ведущим звездочкам бортов. В качестве полуосей установлены короткие карданы, нужные для компенсации несоосности установки узлов.

Схема систем управления
Схема систем управления:
1 – главный цилиндр от а/м УАЗ; 2 – компенсирующее устройство; 3 – руль от квадроцикла; 4 – педаль тормоза; 5 – тормозной суппорт ВАЗ-2108; 6 – тормозной диск ВАЗ-2108; 7 – ведущее колесо

Тележка подвески (передняя)

Тележка подвески (передняя)
Тележка подвески (передняя):
1 – коромысло; 2 – каток Ø200; 3 – каток Ø132; 4 – склиз; 5 – болт М8; 6 – шайба; 7 – гайка М8 самоконтрящаяся; 8 – болт М 12×1; 9 – шайба; 10 – гайка М12х1 самоконтрящаяся; 11 – болт М12; 12 – шайба увеличенная

Использование в трансмиссии гусеничной машины редуктора ведущего моста от автомобиля сразу наводит на мысль о дифференциальном принципе ее поворота. Так дело и обстоит в данном случае. На полуосях, в местах их стыковки с полуосевым шестернями луазовского дифференциала, установлены тормозные диски с суппортами. Комплекты позаимствованы от ВАЗ-2108. В передней части машины, под рулем, оставшимся квадроциклетным, смонтированы главные цилиндры гидропривода управления. При незначительном отклонении руля в ту или иную сторону повышается, пропорционально степени отклонения руля, давление гидрожидкости в правом или левом контуре управления, и происходит торможение соответствующего тормозного диска, вплоть до полной блокировки полуоси. Разумеется, в силу принципа работы конического дифференциала скорость перемотки забегающей гусеницы при этом возрастает.

Тормозные механизмы у основания полуосей обеспечивают поворот, но не торможение вездехода. Для этого служит другая пара дисков, смонтированная вблизи ведущих звездочек. Это обычные дисковые тормоза (также от «восьмерки») с приводом от тормозной педали под правой ногой водителя. Можно было бы поставить по еще одному тормозному суппорту на уже имеющиеся диски управления, конструкция бы получилась проще. Но, строго говоря, тормоза необходимо монтировать непосредственно на колесах транспортного средства, поэтому в данном случае их установка практически на ведущих звездочках гусеничного шасси – это технически грамотное решение. Хотя это правило не всегда выполняют даже на технике заводского изготовления, не говоря уж про самодельную.

Несущая система (рама)
Несущая система (рама):
1 – основная часть рамы; 2 – верхняя часть рамы, съемная; 3 – болт М10; 4 – втулка; 5 – шайба; 6 – гайка М10
Кинематическая схема механизма управления поворотом
Кинематическая схема механизма управления поворотом
Органы управления и посадка достались вездеходу от обычного квадроцикла
Органы управления и посадка достались вездеходу от обычного квадроцикла
Механизм управления поворотом
Механизм управления поворотом:
1 – руль; 2 – рулевой вал (РВ); 3 – крепление верхней опоры РВ; 4 – верхняя опора РВ; 5 – главный гидроцилиндр поворота; 6 – рулевая сошка; 7 – шарнир верхней опоры РВ; 8 – корпус верхней опоры РВ; 9 – сальник; 10 – подшипник; 11 – корпус нижней опоры РВ; 12 – сальник; 13 – гайка; 14 – цилиндр компенсирующего устройства; 15 – втулка; 16 – шток компенсирующего устройства; 17 – пыльник; 18 – рулевой наконечник

Рама сварена из стальных труб различного сечения: на поперечины пошла труба 40×2,5 мм, а на элементы, несущие меньшую нагрузку, – труба 25×1,5 мм. Вездеход весит 600 кг.

Аккумулятор и вся электрика упрятаны в передний закрытый отсек перед рулем. Сзади, за сиденьем, установлен алюминиевый топливный бак, причем он изготовлен таким образом, чтобы бензин расходовался без остатка даже при значительных кренах машины. Спереди и сзади, как и на квадроцикле, смонтированы багажные решетки. Расчетная полезная нагрузка вездехода – 400 кг.

Конечно, технику подобного рода стараются обеспечить плавучестью, но в данном случае такая задача не ставилась изначально. Через серьезную водную преграду на этой машине не переберешься, но по мягким грунтам, в особенности по глубокому снегу, она идет отлично, – готовя этот материал, я убедился в этом лично.

ОПИРАЯСЬ НА ОПЫТ

А катались мы по мартовскому лесу втроем. Компанию нам составил Геннадий Цысов, приятель Александра, тоже большой любитель гусеничной техники, который продемонстрировал свой вариант вездехода. Примечательно, что он у него уже не первый.

Машина Геннадия Цысова побольше габаритами
Машина Геннадия Цысова побольше габаритами

Машина немаленькая, выполнена по традиционной схеме. Каркас, сваренный из прямоугольного профиля сечением 20×40 и 20×60 мм, обшит стальными листами. Разумеется, герметично, чтобы в итоге получился так называемый кузов-«лодка». В задней части установлен силовой агрегат – инжекторный 16-клапанный двигатель от Lada Priora в сборе с пятиступенчатой КПП. Мотор развернут на 90 градусов, чтобы выходы с КПП были ориентированы вдоль продольной оси машины. Выход, смотрящий вперед, заглушен, дифференциал заблокирован, поэтому весь крутящий момент поступает к мощному редуктору главной передачи от Mercedes-Benz 350, находящемуся сзади. С него тяга распределяется по двум ведущим звездочкам привода гусениц.

Оригинальная конструкция обрезиненной ведущей звездочки
Оригинальная конструкция обрезиненной ведущей звездочки
Здесь гусеницы самодельные, из транспортерной ленты и металлических звеньев
Здесь гусеницы самодельные, из транспортерной ленты и металлических звеньев

Принцип управления дифференциальный. Дисковые тормоза с гидроприводом тормозят правую или левую полуось, что обеспечивает поворот. Причем на каждый диск установлено по два тормозных суппорта. Вначале Геннадий думал, что и по одному будет достаточно, но управление давалось с трудом. Необычно, что главные гидроцилиндры привода установлены тут же, сзади, неподалеку от исполнительных механизмов. Усилие на их штоки от рычагов управления перед водителем передается механически при помощи длинных тяг. Обычно поступают проще, протягивая гидравлические магистрали через всю машину, но Геннадий решил, что спереди места для монтажа гидравлики нет.

Гусеницы здесь, в отличие от вездехода Александра Гусева, самодельные. Они состоят из двух транспортерных лент шириной по 110 мм, скрепленных вместе стальными профилями П-образного сечения 20×40 мм. Широкая полка с одной стороны срезана. Общая ширина гусеницы получилась 450 мм. Ленты зажаты между упомянутыми наружными профилями, выполняющими роль грунтозацепов (ребрами наружу), и внутренними клыками. Клык представляет собой треугольник из профиля 40×60 мм, разрезанного по диагонали и приваренного к пластине почти по ширине одной ленты. Между наклонными плоскостями клыков образуется, таким образом, беговая дорожка для опорных колес.

Сами колеса, по три на каждый борт, – от «Жигулей», со штампованными дисками и покрышками. Все они установлены на одной высоте, хотя иногда для облегчения поворота среднее колесо ставят немного ниже боковых. Геннадий посчитал, что это излишне, с мощным мотором и так повернешь. Переднее и среднее колеса качаются на продольных маятниковых рычагах -на конце профиля сечения 40×60 мм установлены «жигулевские» ступицы под колеса. К корпусу рычаги крепятся на подшипниках, упругими элементами подвески служат амортизаторы от мотоцикла «УРАЛ». Третье колесо закреплено жестко, хотя поначалу и оно было подрессорено, однако при этом иногда соскакивала гусеница. После блокировки вероятность этого заметно снизилась.

Ведущие звездочки тоже полностью самодельные. Сами зубья согнуты из толстого листового металла, приварены к барабану – основе звездочки. Интересно, что между зубьями и цилиндрической поверхностью барабана проложена толстая резиновая лента. Это и уменьшает износ поперечных звеньев гусениц, и уменьшает шум перематывающейся гусеницы. Также обрезинено и переднее колесо-«ленивец». А снаружи на металлических грунтозацепах приварены посередине треугольные пяточки: для уменьшения их износа при езде по твердым грунтам, песку и глине.

Знакомая схема: дифференциал и полуоси привода звездочек с дисковыми тормозами
Знакомая схема: дифференциал и полуоси привода звездочек с дисковыми тормозами
Рычаги управления на гусеничной машине - распространенное решение
Рычаги управления на гусеничной машине – распространенное решение

Как и предыдущий, этот вездеход открытый, хотя на нем, наверное, можно было бы предусмотреть и крышу, и борта. Но Геннадий ограничился лобовым стеклом, представляющим собой обрезанную крышку багажника от автомобиля с кузовом типа хэтчбек. А что, удобно -стекло тут уже есть, и установлено оно в крепкой раме. Ее просто приварили спереди к кузову вездехода и укрепили раскосами, чтобы не согнулось.

В «лодке» установлены автомобильные сиденья, передняя консоль с приборным щитком хорошо узнаваема – она от ВАЗ-2106. Впрочем, панель больше выполняет эстетическую функцию, чем практическую: спидометр, например, и вовсе не работает, ведь подключить его здесь не так-то просто.

Два передних опорных колеса подрессорены, заднее установлено жестко
Два передних опорных колеса подрессорены, заднее установлено жестко

Замеры показали, что примерно до 30 км/ч разогнаться можно, а быстрее, наверное, и не очень нужно. Трогаться реально с любой передачи, а не как на автомобиле, с первой. А вот чтобы «подоткнуть» нужную передачу на ходу – нужно изловчиться, поскольку при выжиме сцепления машина быстро замедляется, особенно при значительном сопротивлении движению. Зато могу ответственно заявить, что этот самодельный вездеход уверенно штурмует глубокий снег, по которому человек может перемещаться только на лыжах, и то с трудом.

* * *

Александр, конечно, быстро от нас оторвался: у него машина легче, шустрее, но и мы с Геннадием замечательно добрались до намеченной полянки в лесу. И тут оба вездехода – один, можно сказать, инновационный, сделанный на основании расчетов и по чертежам, с перспективой на мелкосерийное производство, и второй, выполненный в лучшем случае по эскизам от руки, а больше по наитию, – проявили себя во всей красе! Оба конструктора-водителя наглядно показали, что их творения вполне отвечают тем требованиям, которые к ним предъявлялись – ездить там, где даже намека на дорогу нет и в помине. Охотникам, лесникам или просто любителям забраться в какую-нибудь глухомань такая техника понравилась бы!

Технические характеристики вездехода

Полная масса, кг 1000

Габаритные размеры, ДхШхВ, мм 2530x1500x1190

Двигатель Yamaha Kodiak 700, 1-цил.

Максимальная мощность, л.с 52

Тип трансмиссии вариатор с понижающей передачей

Тип поворотного механизма дифференциальный

Максимальная скорость, км/ч 80

Запас хода по топливу, км 300

Андрей ФАРОБИН

Рекомендуем почитать

  • РЕЙКИ ЕСТЬ – НЕ НАДО ДОСОКРЕЙКИ ЕСТЬ – НЕ НАДО ДОСОК
    На протяжении многих лет КДМ постоянно знакомит своих читателей с различными конструкциями мебели, рассчитанными на самостоятельное изготовление К сожалению, как показывает почта, ие все...
  • МЯЧ-ПРЫГУНЕЦМЯЧ-ПРЫГУНЕЦ
    Сделав такую игрушку, ты не только научишься работать ножовкой, дрелью и другими простыми инструментами, но и получишь прекрасный снаряд для спортивных тренировок....
Тут можете оценить работу автора: