ВЕЛОМОБИЛЬ МАДИ

Придумали и построили непривычную для наших глаз машину студенты Московского автомобильно-дорожного института Н. Белов, Н. Дубинин, Ю. Медовщиков, А. Ортега-Хиль и О. Хохлова под руководством профессора А. Нарбута. В мае 1983 года они выкатили свое детище на улицу, прямо на Ленинградский проспект. Проехали вдоль фасада МАДИ. Реакция прохожих была однозначная — неподдельный интерес.

Центральное телевидение в передаче «Это вы можете» дало возможность миллионам любителей технического творчества увидеть конструкцию студентов и ознакомиться с ее устройством. А тем, кто интересуется «МАДИ-ВС1» более глубоко, мы предлагаем описание и чертежи, подготовленные одним из его создателей, теперь уже аспирантом Юрием Медовщиковым.

Увлечение веломобилями у нас в стране — явление новое. Показательные выступления на них впервые были включены в программу Всесоюзного праздника велосипеда в Шяуляе лишь в 1983 году. Участвовали полтора десятка машин: от юркого велокарта до «Вильнюса-82». Был представлен и наш «МАДИ-ВС1».

Проектировался он как спортивный, «ВС1» в его названии расшифровывается как «веломобиль спортивный, первый».

Анализ известных конструкций показал нам — такой проще делать. И достигнутые на нем результаты могут быть выше, чем на дорожном. Правда, мы пока не собирались бить рекорды. Хотели выяснить преимущества педальной машины, поэтому ориентировались на скорость 70 км/ч — это тоже достаточно высокий рубеж.

Такая скорость достигается, во-первых, за счет полулежачей посадки водителя в кресле веломобиля, которая включает в работу мышцы тела, бездействующие при езде сидя. А во-вторых, благодаря хорошей аэродинамике обтекаемых кабин. А ведь уже на скорости 30—40 км/ч сопротивление воздуха возрастает настолько, что велосипедисту с ним не справиться.

КОМПОНОВКА. Мы остановились на трехколесном варианте, позволяющем обойтись без амортизирующей подвески. Колеса разместили следующим образом: рулевое впереди, в корпусе, ведущие — сзади, снаружи. Конечно, предпочтительнее иметь их все снаружи, ведь аэродинамика герметичного корпуса лучше. В противном случае налицо потери от торможения в кабине набегающего потока воздуха. Тем не менее нам пришлось поступиться скоростью ради простоты конструкции.

Устойчивость при этом не пострадала, так как центр тяжести мы постарались расположить близко к задней осн. К тому же нагрузка на нее больше (около 70% веса веломобиля приходится на задние колеса). Следовательно, сила тяги и скорость максимальны.

Недостаток нашей схемы в том, что па ходовом валу должен быть дифференциал, довольно сложный агрегат. Но мы упростили конструкцию, воспользовавшись стандартной велосипедной обгонной муфтой.

Масса машины 63,5 кг. Она имеет обтекаемый корпус из стеклопластика, откидной прозрачный фонарь. Задняя часть его сделана из кабины планера, передняя — самодельная.

Рис. 1. Компоновка веломобиля (тормозной механизм на переднем колесе не показан):

1—передняя часть кабины, 2 —лобовое стекло, 3 — горизонтальные плечи крепления, 4 — нижняя усиленная балка, 5 — рулевая тяга, 6 — педальный узел, 7 — откидывающийся колпак, 8—передний переключатель передач, 9 — тяга крепления к кабине, 10 — заголовник, 11 —задняя часть кабины, 12 —ведомая звездочка. 13—дуга жесткости, 14 — ходовой вал, 15 —колесо, 10 — подкос, 17 — закладная поперечина, 18 — распорка, 10 — задняя цепь, 20 — ось механизма переключения передач, 21 — натяжные ролики, 22 — вилка, 23 — передняя цепь, 24 — вырез в полу под переднее колесо.

Кресло тоже пластиковое, состоит из спинки с заголовником и сиденья, которые легко снимаются, например, для осмотра трансмиссии. Колени водителя, полулежащего в таком кресле, находятся на уровне глаз. Казалось бы, они должны закрывать обзор. Однако ничего подобного не происходит. В этом мне пришлось убедиться не только на нашем, но и на вильнюсском веломобиле. Замечаешь иные препятствия, а на ноги внимания не обращаешь: колени мелькают так, что их и не видно.

В полу кабины сделаны вырезы под управляемое колесо и цепную передачу.

РАМА собрана с помощью газосварки из деталей велосипеда «Спутник». Передняя вилка оставлена без изменений. К рулевой втулке с боков приварены трубчатые горизонтальные плечи для крепления к корпусу.

Нижняя балка, соединяющая рулевую и педальную втулки, усилена отрезком трубы такого же диаметра — нагрузки здесь велики. От педальной втулки отходит 150-миллнметровый кусок рамы, сохраненный для установки на нем переднего переключателя передач.

Ниже педалей — вилка заднего колеса, только вместо оси на конце у нее закреплен механизм перемены передач. Для большей жесткости перья вилки примерно посередине соединены распоркой. От нее назад идут протыкающие стенки кабины большие подкосы. К ним приварены обоймы подшипников. Там же приварены и тяги крепления задней части кабины и дуга жесткости.

Есть еще элементы, которые соединяют раму с кабиной, — это закладные поперечины. Они отходят от задней вилки и, повторяя изгиб бортов кабины, прилегают к ним. Поперечины за» деланы в борта — приклеены полосками стеклоткани, пропитанными эпоксидной смолой.

ТРАНСМИССИЯ выполнена в виде двойной цепной передачи велосипедного типа. Мы остановились на. таком приводе, потому что можно было использовать стандартные готовые детали. Это основное преимущество по сравнению с самодельным тросовым приводом и качающимися педалями. Кстати, все рекордные веломобили оснащены велосипедными приводами.

Передняя ветвь трансмиссии полностью — педали, большая ведущая звездочка, втулка заднего колеса, обгонная муфта с «пятерником» (набором из пяти звездочек) — от спортивного велосипеда. Втулка с муфтой, правда, отличается тем, что к левому ее фланцу приварена еще одна, ведущая второй ветви звездочка с 28 зубьями.

Малая ведущая звездочка на педальном узле (32 зуба) взята от «Орленка». Посадочное отверстие ее расточено под вал педалей, а в теле просверлены пять отверстий под болты крепления к большой звездочке. Это расширило диапазон передач (от 0,137 до 0,375) и, следовательно, облегчило тро-гание с места и движение в гору.

Несмотря на то что разница в размерах педальных звездочек большая (51 и 32 зуба), передний переключатель передач от спортивного велосипеда с тросовым приводом и «манеткой» работает хорошо.

Рис. 2. Ходовой вал:

1 — посадочные кольца. 2 — ступица (от дорожного велосипеда), 3 — подшипник. 4 —обойма подшипника. 5 —тяга, 6 — ведомая звездочка, 7 — защитные шайбы, 8 — втулка, 9 — болт крепления, 10 — вал. 11 — втулка подшипника, 12 — опорный подшипник, 13 — палец ходового вала, 14 — детали обгонной муфты. 15 — радиально-упорный подшипник, 16 ~ конусная шайба, 17 — гайка и контргайка.

Сзади — переключатель типа «дерайер». Таким образом, мы получаем десять передач с расширенным диапазоном.

Задняя ветвь привода представляет собой устройство для передачи крутящего момента с ведущей звездочки механизма переключения передач на ведомую звездочку (14 зубьев) ходового вала. Эта ветвь привода имеет роликовый натяжитель. Целесообразно, по-видимому, установить также шайбы, предохраняющие цепь от спадания не на одной, а на обеих звездочках.

ХОДОВОЙ ВАЛ (рис. 2). Его конструкция непроста. Однако самые ответственные детали взяты готовыми от велосипедов. Сам вал представляет собой пустотелую трубу, на которой закреплены ведомая звездочка и ступицы колес. Вращается в запрессованных в обоймах подшипниках от дорожных велосипедов (чтобы можно было использовать обгонную муфту). Муфта служит в качестве дифференциала. Колеса от спортивного велосипеда.

РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ. Вместо руля на колонке укреплен рычаг и длинная рулевая тяга (рис. 3). Особое внимание было уделено устранению люфтов в соединениях.

Имеется велосипедный тормоз клещевого типа, но только на переднем колесе. Не исключена возможность установки его и на задние.

Рис. 3. Рулевое управление:

1 — рулевая колонка. 2 — хомут, 3 — эажим. 4 — поперечный рычаг. 5 — шарнир, 6 — шарнирный наконечник, 7 — рулевая тяга, 8 — рычаг тормоза, 9 — рукоятка управления, 10 — сферический шарнир.

В качестве спидометра использован велоэргометр, приобретенный в магазине спорттоваров. На испытаниях «МАДИ-ВС1» развивал скорость 59 км/ч. Причем уже в первых заездах.

Как видите, веломобиль довольно прост конструктивно. При этом он обладает хорошими эксплуатационными свойствами, устойчивостью и управляемостью.