ВЕЛОМОБИЛЬ: ПОРА В ДОРОГУ!

В конце 70-х годов в прессе, особенно в журнале «Моделист-конструктор», много писали о веломобилях. Были представлены конструкции различных авторов. Некоторые из них утверждали, что появился новый вид транспорта, который в будущем потеснит не только велосипед, но и автомобиль. Однако ничего подобного не произошло. Почему? Однозначно ответить на этот вопрос трудно. Выскажу лишь некоторые свои соображения.

Да, в отличие от велосипеда, веломобиль легче оборудовать крышей от непогоды, а три колеса позволяют эксплуатировать его круглый год. Это стимулировало разработчиков и изготовителей таких конструкций, и они, засучив рукава, брались за дело.

Однако большинство трехколесных педальных машин тех времен были громоздкими, тяжелыми и сложными. Следовательно, развивать скорость наравне со спортивными велосипедами они не могли.

А ездить на тихоходах даже с комфортом никто не хотел. К тому же на оживленных улицах веломобили представляли собой серьезную помеху обычному городскому транспорту. По этой причине у энтузиастов интерес к веломобилю угас.

Однако инженеры американской фирмы «Дженерал Дайнемикс» в те же годы спроектировали и изготовили веломобиль с аэродинамическим обтекателем общей массой всего 23 кг. В рекордном заезде на дистанции 200 м он достиг скорости 95 км/ч. А 80 км/ч мог развивать на нем даже велоспортсмен среднего уровня.

Веломобиль с пластиковым обтекателем

Подобный веломобиль, правда, немного тяжелее, спроектирован и построен в Минском дворце детей и молодежи. На фотографиях представлен первый его образец, весящий 32 кг с кабиной (обтекателем) и 22 кг — без кабины. Второй образец, представленный на рисунках, изготовлен с учетом недостатков его предшественника, выявленных в испытательных заездах. Так, в частности, заднее колесо со стальным ободом (от дорожного велосипеда) было заменено более легким — с алюминиевым ободом и многоскоростной втулкой (от спортивного велосипеда). Кроме того, большие передние колеса усложняли управление, поэтому их сменили колеса поменьше — размером 20′. Претерпела новации и кабина — полистирол в ней уступил место более легким материалам: стеклоткани и оргстеклу. Все это в совокупности существенно уменьшило массу машины и позволило увеличить ее скорость при тех же энергозатратах водителя.

Веломобиль имеет трансмиссию с промежуточным понижающим редуктором и два варианта рулевого управления: с обычной рулевой колонкой и рулем под… сиденьем. Последний вариант и представляется на суд читателей.

Вот как устроен наш веломобиль.

Рама веломобиля:

1 — корпус каретки (от дорожного велосипеда); 2 -опора подкареточная (труба 25×1,5); 3—державки (труба 18×1,5); 4 — втулки шкворневые (труба 18×1,5); 5 — каркас сиденья (труба 20×1,5); 6 обойма рулевой колонки; 7 — опоры подседельные (труба 20×1,5); 8 — наконечники (от дорожного велосипеда); 9 — перемычка (труба 20×1,5); 10 — лонжероны (труба 20×1,5); 11 — кронштейны крепления промежуточного редуктора (уголок 35x35x3 и полоса 26×3); 12 — стойки (труба 20х 1,5); 13 — поперечина (труба 25×1,5)

Его рама сварена из стальных тонкостенных труб. Впереди она имеет корпус, в котором монтируется стандартная каретка дорожного велосипеда. Ее ведущая звездочка цепью соединяется с самодельным промежуточным редуктором, располагаемым под сиденьем водителя. Крепится редуктор в специальных кронштейнах, приваренных к лонжеронам рамы. Другой цепью редуктор соединяется с многоскоростной втулкой заднего колеса, закрепляемой в наконечниках, взятых также от дорожного велосипеда.

Более сложный узел рамы — рулевая колонка. Она взята от дорожного велосипеда и укорочена до необходимой длины. Как и промежуточный редуктор, колонка размещена под сиденьем водителя — на пластине, приваренной к лонжеронам рамы.

Само же сиденье выполняется из дерматина, палаточной или, что лучше, сетчатой ткани — водителю это комфортнее. Ткань надевается на каркас и с тыла стягивается шнурком.

Для установки кабины (обтекателя), а также передних колес рама снабжена поперечиной — трубой, концы которой имеют шкворневые втулки.

Рама сварена в простейшем стапеле, в нем же и остужена, чтобы не было температурной поводки (деформации) всей конструкции. Затем тщательно очищена от окалины и следов ржавчины, обезжирена, покрыта грунтом и окрашена тремя слоями яркой автомобильной эмали.

Трансмиссия. Поскольку каретка у веломобиля стандартная, то описание ее устройства можно опустить. Остановимся лучше на конструкции самодельного промежуточного (и понижающего) редуктора. Он состоит из горизонтальной оси, вокруг которой в подшипниках вращается сталь-

ная ступица с двумя звездочками от задних колес различных велосипедов. Число зубьев у них — 15 и 19.

Промежуточный редуктор:

1 —ось (болт М12х1,5, L100); 2,13 — кронштейны рамы веломобиля; 3,9,12 — втулки дистанционные (труба 15×1,5, L1,5, L12, L31); 4,11 — подшипники 101; 5 — ступица (сталь 40Х); 6 — звездочка входная (z = 15, от велосипеда); 7 — втулка распорная (труба 39×1,5); 8 — звездочка выходная (z = 19, от велосипеда); 10 — кольцо запорное (20 МН 470-61); 14 — гайка М 12×1,5.

Рулевое управление:

1 — узел поворотный; 2 — тяга поперечная (труба 10×1,5); 3 — качалка (сталь, лист s2,5); 4 — кронштейн качалки (сталь, лист s2); 5 — тяга продольная (труба 10×1,5); 6 — руль (от велосипеда); 7 — болт М5 (6 шт.).

Левый поворотный узел (правый — отраженный вид):

1 — шкворень (сталь 40ХН2МА); 2 — ось колеса (сталь 40XII2MA); 3 — сошка рулевая (сталь, лист s2,5); 4 — втулка шкворневая; 5 — втулки-подшипники (бронза, допускается фторопласт); 6 — гайка М10; 7 — шплинт; 8 — гайка М 12×1,25; 9 — винт М4 (2 шт.).

Звездочки сцепляются со ступицей тремя своими выступами, расположенными под углом 120°. Существует много способов выполнить в ступице ответные пазы для этих выступов. Мы воспользовались следующим. Проточив посадочные места для подшипников и запорного кольца, просверлили в правом торце заготовки ступицы под углом 120° три глухих отверстия диаметром 6 мм. Затем зажали заготовку в патроне токарного станка и сточили ее цилиндрическую поверхность до диаметра 36 мм, соответствующего посадочным местам звездочек. Оставшиеся от трех глухих отверстий ложбинки и есть ответные пазы. После механической обработки готовая ступица была закалена до HRC 48…50.

Положение звездочек на ступице фиксируется распорной втулкой и запорным кольцом, а ступицы на оси — дистанционными втулками.

Первая цепь, соединяющая каретку с редуктором, натягивается перемещением оси редуктора в продольных пазах кронштейнов его крепления к раме. После этого натягивается вторая цепь, соединяющая редуктор с задним колесом, — перемещением втулки заднего колеса в вырезах наконечников.

Рулевая колонка:

1 — вынос руля (от «минского» велосипеда); 2 — вал руля (труба 22×1,5); 3 — хомуты; 4 — втулки-подшипники (пластмасса); 5 — площадка рамы (сталь, лист s3); 6 — обойма рулевой колонки (труба 28×1,5); 7 — болты стяжные М4; 8 — кольцо (труба 25×1,5); 9 — болт стяжной М5.

Кабина (обтекатель):

1 — кокон (стеклопластик); 2 — окно (оргстекло s2); 3 — крыша (стеклопластик); 4 — окантовка (стеклопластик); 5 — юбка (стеклопластик).

Рама кабины (обтекателя):

1 — бампер (сталь, полоса s1,2); 2 — дуга (труба 16х 1,5); 3 — кронштейн вкладышей (сталь, полоса s1,2, 2 шт.); 4 — вкладыши (текстолит, 2 комплекта); 5 — болты М5.

Рулевое управление. Кинематика его проста: движение руля посредством продольной тяги, качалки и поперечной тяги передается поворотным узлам колес. Для качалки сделан специальный кронштейн — вырезан из листовой стали и приварен к левому лонжерону рамы. Все шарнирные сочленения системы управления веломобилем выполнены на болтах М5. Руль — велосипедный, стандартный, установлен в колонке под сиденьем.

Поворотные узлы колес зеркальны, поэтому приведен рисунок только левого узла. Он состоит из шкворня, рулевой сошки и оси колеса. Все эти детали изготовлены из стали и после механической обработки закалены до HRC 42…48. Шкворень поворачивается во втулках-подшипниках. Материал втулок — бронза, в крайнем случае — фторопласт.

К головке шкворня сверху крепится рулевая сошка. Поскольку корневая часть ее располагается в пазе головки, то моментные нагрузки воспринимаются стенками паза, а не двумя крепящими сошку винтами — они на срез не работают, поэтому их размер невелик — всего М4.

Кабина (обтекатель) состоит из четырех основных частей: кокона, крыши, окантовки и окна. Основные ее материалы — стеклоткань (кокон, крыша, окантовка) и оргстекло (окно). Кабина выклеена на деревянном — с фанерной обшивкой и реечным каркасом болване. Она легка, прочна и хорошо защищает водителя от ветра, солнечных лучей и атмосферных осадков.

Устанавливается кабина на раме, собранной из полосового бампера, трубчатой дуги и двух кронштейнов с вкладышами. Бампер повторяет обводы окантовки и соединяется с нею винтами-саморезами. К нему приварены дуга и кронштейны. Дуга придает жесткость кабине, а кронштейны фиксируют текстолитовые вкладыши, которые плотно обхватывают поперечину рамы веломобиля и удерживают кабину как в рабочем, так и в откинутом положении.

Д. ШАВЕЙКО, г. Минск