ТРАНСПОРТ ДЛЯ ЛЕСНИКА

Маневренные, компактные транспортные средства особенно в заснеженных и лесистых районах жизненно необходимы. В некоторых странах, например США, Канаде, Японии, эта проблема решается выпуском малогабаритных машин типа мотонарт. Наша промышленность также приступила к выпуску такой техники: появились мотонарты типа «Буран», «Амурец» и другие. Однако машины эти скорее прогулочные, они не имеют даже утепленной кабины.

В нашей лаборатории конструирования малогабаритной техники построили небольшую, но «рабочую» машину — микровездеход для лесника (см. фото). Он сочетает достоинства больших гусеничных вездеходов: высокую проходимость и маневренность, возможность иметь утепленную кабину, необходимую мощность и скорость передвижения — с небольшими габаритами и весом.

Все это делает вездеход удобным для использования его работниками народного хозяйства в труднопроходимых районах нашей страны.

ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

Рама (рис. 2) замкнутой прямоугольной формы, состоит из двух продольных лонжеронов Ø 42 мм, к которым снизу привариваются четыре корпуса торсионных подвесок от переднего моста мотоколяски С3А и трубы Ø 22 и Ø 27 мм, повторяющие силуэт кузова

Кузов выполнен из листовой стали толщиной 0,5—0,8 мм. Для простоты и удобства его изготовления сначала были вырезаны из тонкого картона шаблоны. Затем по ним делались заготовки, которые фиксировались электро-или газосваркой к трубам каркаса кузова.

Спереди на раме установлены механизмы для натяжения гусеницы (см. рис. 1, Б — Б).

В передней части кузова под капотом расположен бензобак. Топливо подается в карбюраторы самотеком. Приборный щиток от автомобиля УАЗ-452. На нем имеются замок зажигания, указатель уровня бензина в бензобаке, указатель температуры двигателя, сигнальные лампочки поворотов.

Ветровое стекло — из органического стекла — закреплено в трубчатом каркасе уплотнительной резиной.

В зимнее время и в непогоду предусмотрена установка брезентовой кабины, которая натягивается на съемный каркас, выполненный из дюралюминиевых труб Ø 18 мм. Обогрев салона водителя производится от глушителя, который крепится к выхлопной трубе двигателя с помощью фланцев. В зимнее время он размещен под ногами водителя, а в летнее благодаря фланцевому креплению повернут в противоположную сторону и выведен под правую гусеницу. Дополнительный обогрев дает и теплый воздух от вентиляторов принудительного охлаждения двигателя.

Двигатель — модернизированный М-62 «Урал». Расположен в задней части кузова. Переделка его под принудительное воздушное охлаждение заключается в следующем: через переднюю крышку двигателя выведен вал (рис. 3, поз. 13), который приваривается электросваркой к малой шестерне газораспределения. К передней крышке двигателя аргонно-дуговой сваркой приваривается корпус подшипника № 204, который является второй опорой вапа привода вентиляторов. При отсутствии аргонно-дуговой сварки корпус подшипника можно закрепить болтами М6 через прокладку, чтобы избежать утечки масла из картера двигателя. Вал привода вентилятора вместе с малой шестерней газораспределения крепится на коленчатом валу двигателя шпонкой и болтом М8.

На вал привода насаживается двух-ручьевой шкив (рис. 3, поз, 6), который при помощи клиновых ремней передает вращение на два ведомых шкива. На них крепятся осевые восьмилопастные вентиляторы. Шкивы расположены непосредственно перед цилиндрами двигателя и закреплены на кронштейнах, которые привариваются к раме кузова.

Поток воздуха направляется на цилиндры с помощью кожухов (рис. 1, поз. 16, кожух другого вентилятора не показан). После охлаждения цилиндра поток воздуха отводится наружу через жалюзи днища моторного отсека, которые расположены по ходу движения вездехода. В зимнее время жалюзи днища закрыты, и воздух поступает в салон. Забор воздуха для охлаждения двигателя производится через жалюзи в верхних крышках моторного отсека.

Запуск двигателя осуществляется вручную, с помощью рычага, расположенного с левой стороны сиденья водителя. Рычаг тягой соединен с укороченной педалью кик-стартера.

На вездеходе применяется цепная передача от двигателя к дифференциалу. Это вызвано конструктивным расположением двигателя на раме вездехода и использованием дифференциала от мотоколяски С3А, приспособленного к цепной передаче.

Переделка двигателя М-62 «Урал» под цепную передачу вторичного вала коробки передач заключается в следующем: снимается вилка кардана и протачивается посадочное место звездочки (от мотоцикла Иж-56), имеющей шаг 15,88 мм и число зубьев — 18. Звездочка приваривается к вилке кардана электросваркой.

В процессе испытаний вездехода выявилась необходимость поставить понижающий промежуточный цепной редуктор с передаточным числом 3. Это позволило уменьшить максимальную скорость до 50 км/ч и повысить тяговое усилие на гусеницы. Вращение с редуктора на дифференциал передается также с помощью цепной передачи. Таким образом, крутящий момент передается от двигателя на редуктор и через редуктор на вал дифференциала (см, рис. 4), далее через дифференциал на ведущие полуоси. На них крепятся по две звездочки, имеющие шаг 37 мм и количество зубьев — 26 (рис. 4, поз. 4, 23). Звездочки приводят в движение гусеницы. Так как полуось значительно выступает за пределы опоры на раме и может согнуться при нагрузке, наружный конец ее имеет дополнительную опору в виде кронштейна, закрепленного на каркасе кузова.

У вездехода четыре скорости вперед и столько же назад. Переключение скоростей, а также реверсирование вездехода производятся одним рычагом, взятым от автомобиля УАЗ-452.

Поворот вездехода осуществляется путем торможения одной из двух полуосей дифференциала. Когда одна гусеница затормаживается, другая начинает вращаться с удвоенной скоростью, как бы забегая вперед: вездеход поворачивается.

Для торможения полуосей дифференциала используется ленточный тормоз (рис. 4, поз. 21), который состоит из тормозного шкива, прикрепленного болтами М10 к ступице, сидящей на полуоси, и металлической ленты шириной 38 мм. К ней медными или алюминиевыми заклепками крепятся фрикционные накладки размером 40X70X6 мм. При работе ленточный тормоз должен охватывать примерно три четверти тормозного шкива. Один конец ленты крепится к кронштейну, приваренному к раме, другой шарнирно соединяется с рычагом привода (рис. 4, поз. 11) ленточного тормоза. Он приводится в действие рычагами, расположенными в салоне водителя. На вездеходе используются две педали ножного управления: газа и сцепления. Педаль тормоза отсутствует, так как достаточно потянуть на себя оба рычага, предварительно выжав сцепление, как гусеницы затормаживаются м вездеход останавливается.

Гусеницы резино-металлические, с двумя параллельно расположенными цепями, шаг 37 мм (см. рис. 5). Для гусениц используются цепи от транспортера сельхозмашин. Имеющиеся на цепи выступы обрабатываются по форме грунтозацепов из стального уголка 20X20X3. К ним заклепками Ø 6 мм крепится резиновая кордолента от транспортера толщиной 7 мм.

Для направления движения катков применяются резиновые выступы (рис. 5, поз. 3) из клинового ремня (профиль «Е» ГОСТ 1284-57), которые прикрепляются к ленте заклепками Ø 8 мм, проходящими через грунтозацеп и приваренными к его внешней стороне.

При конструировании гусеницы необходимо учесть, что середина толщины резиновой ленты должна лежать точно на линии, соединяющей центры заклепок цепей. В противном случае лента испытывает деформацию, работая на растяжение или на сжатие, что приводит к преждевременному ее износу.

Закаленные цепи, качественная сварка, прочная кордолента создают легкую и надежную гусеницу, а достаточная ширина ее определяет удельное давление на грунт при полной нагрузке а пределах 70 г/см². Вездеход хорошо идет по рыхлому снегу, грязи, по сухому грунту и асфальту — почти бесшумно, без привычного лязганья гусениц.

А. НАЛИМОВ, Е. СТЕПАНЕНКО, члены клуба юных техников Новосибирского академгородка

ВЕЗДЕХОД СТРОЯТ МАЛЬЧИШКИ

Три года назад к нам в лабораторию конструирования малогабаритной техники КЮТ Новосибирского академгородка пришел восьмиклассник Женя Степаненко. Он принес с собой модель гусеничного вездехода, которую сделал дома. Вызывали уважение тщательность выполнения работы, пропорциональность частей вездехода, выдумка при изготовлении деталей. Чувствовалось, что юный конструктор делал свою модель с большой любовью и старанием. Миниатюрный вездеход имел два электромоторчика, питаемых от батарейки для карманного фонаря, и мог выполнять несколько команд: двигаться вперед-назад, поворачиваться в разные стороны, мигать габаритными огнями. А еще Женя тогда сказал, что всю жизнь мечтал построить настоящий большой вездеход, и попросил, чтобы его записали в кружок.

Работа в кружке началась с того, что Женя завел толстую тетрадь, куда заносил свои эскизы: технические рисунки, наброски разных машин, среди которых вдруг появлялся то самолет, то пистолет…

Но однажды, придя наконец к определенному решению, Женя приступил к изготовлению вездехода. Вскоре привел в кружок друга, Андрея Налимова, и ребята стали работать вдвоем.

Не все в конструкции некоторых деталей стало ясно сразу. Например, рама. Форма выявилась четко. А подвеска? Какая лучше, прогрессивнее? Где узнать? В книгах, журналах. Про танк, например, было прочитано все, что удалось найти в научно-технической библиотеке.

Остановились на торсионном варианте, как на Т-34. Подобрали готовые подвески от мотоколяски С3А. Но достаточна ли жесткость этих торсионов для будущего вездехода? Пришлось снова призвать на помощь специальные книги, и в первую очередь «Детали машин». Сделали проверочный расчет. Он показал, что торсионы от С3А достаточно жестки. (Забегая вперед, заметим, что ошиблись ребята ненамного: пришлось лишь ставить дополнительные пружинные амортизаторы на передние и задние торсионы.)

Какой взять двигатель? Хотелось, конечно, помощнее: вездеход же. Решили использовать двигатель от мотоцикла М-62 «Урал», так как других в то время в лаборатории не было. Но тут множество вопросов: как расположить его на раме, чтобы удобно было обслуживать и в случае поломки ремонтировать? Как передать крутящий момент на движитель? А охлаждение? Надо ведь принудительное! И опять книги. Двигатель изучен досконально, разобран и собран своими руками.

Какие-то детали использовали готовые, а многие пришлось делать самим. И ребята удивительно быстро освоили станки: точили, фрезеровали, сверлили. Сначала руководитель прихватывал детали электросваркой, а там и ребята, сначала ради интереса, попробовали, потом и варить научились сами.

Дальше — движитель. Ясно, что только гусеницы. А где их взять? Готовых-то подходящих нет. Попалась транспортерная лента от какой-то сельхозмашины. На первый случаи решили использовать ее, потому что сделать самим другую тогда было не под силу.

…Шел второй год увлекательных поисков и упорной работы. Новые узлы ставили новые вопросы. Гусеница — ведь это не только лента. Надо еще разные катки, ведущие звездочки, как-то передать крутящий момент от двигателя на гусеницы. Или бортовые передачи. Попытались приспособить сцепление от двигателя Иж — оказалось сложно и явно ненадежно. Решили отказаться от бортовых передач и использовать дифференциал от той же мотоколяски. Рассудили так: стоит при движении затормозить одну гусеницу, другая благодаря дифференциалу будет перемещаться вдвое быстрее, и вездеход сможет маневрировать. Кроме того, дифференциал от С3А позволит машине двигаться задним ходом. И опять работа: надо точить катки. Их много, десять штук. Спасибо шефам — согласились помочь, но потребовали рабочие чертежи. Пришлось всерьез заняться черчением.

И вот упорный двухлетний труд завершен; вездеход приобрел законченные очертания. Но первые же испытания показали явную ошибку в передаточном числе от двигателя на гусеницы: вездеход дернулся резвее мотоцикла и заглох.

О движении на третьей и тем более на четвертой передачах нс могло быть и речи — нужно все переделывать.

Начались летние каникулы. А к началу нового учебного года ребята пришли с готовым решением: надо ставить промежуточный понижающий редуктор в трансмиссии и всерьез заняться гусеницами. Работа по доводке машины заняла еще год.

И вот вездеход уже демонстрируется на областном слете-конкурсе «Юные техники — сельскому хозяйству» и отмечен дипломом 1-й степени. Старший научный сотрудник сельхозинститута, выступая на слете, отметил большую практическую полезность таких машин и выразил надежду, что со временем ребята «доведут» его до серийного образца.

Женя заканчивал школу, и надо было решать, куда идти учиться. Очевидно, не случайно он сделал такой выбор: Московское высшее техническое училище имени Н. Э. Баумана, факультет машиностроения, где есть кафедра, занимающаяся гусеничными движителями.

А Андрей перешел в десятый класс. Теперь уже он привел с собой помощника, и снова продолжалась работа. К этому времени проект новой гусеницы был готов: тщательно продумана технология се изготовления, подобраны материалы. Изготовленные полностью своими руками гусеницы вышли облегченные, бесшумные, прочные. Опять испытания, и долгожданная радость творчества — все в порядке!

Вот и Андрей заканчивает десятый класс. Вопрос о будущем вообще не стоит — конечно же, в Бауманское, к Женьке!

А что же с вездеходом? Показывать его на очередных выставках? А может быть, расширить его возможности: например, оснастить бульдозерным ножом, гидравликой для управления? Но это уже задача следующего поколения юных конструкторов.

Конечно, с точки зрения инженерной, конструкция вездехода далека от совершенства. Но важен сам подход ребят к созданию машины: огромная увлеченность, трудолюбие и настойчивость в достижении поставленной цели. Все это в конечном итоге помогло им выбрать будущую профессию.

Я уверен, закончив вуз, Женя и Андрей станут хорошими инженерами.

В. ТАМБОВЦЕВ, руководитель лаборатории конструирования малогабаритной техники КЮТ СО АН СССР, г. Новосибирск