Спроби поєднати велосипед із лижами робилися раніше. Проте на отриманих снігоходах можна було лише зїжджати з гори. А нашому читачеві інженеру Л. Гурфінському та його друзям вдалося сконструювати простий взвільно-поступальний механізм, перетворюючи снігохід у велолижехід: тепер на ньому можна їздити як з гірки, так і в гірку, і по рівному місцю.
Достатньо замість заднього колеса встановити направляючу ферму, на неї — парний привід із лижами, а замість переднього колеса керуючу лижу — і можна вирушати на прогулянку!
Коли настає зима, більшість велосипедистів змушені ставити свої машини на гак. Сніг і лід роблять велосипед несприятливим для поїздок: його вузькі шини мало підходять для зимових умов експлуатації — це не лижі. А чому б не поставити лижі замість коліс? Тоді педальний велосипед можна було б експлуатувати цілий рік.
Така конструкція створена і захищена авторським свідоцтвом № 971374. Особливість її пристрою відобразилася в самому назві: велолижний хід. На ньому можна не лише з’їжджати з гірок, але і йти за лижниками по сніжних трасах.
Велолижехід, загальний вигляд якого показано на вкладці та малюнку 1, виготовляється на основі стандартного велосипеда. Його основні елементи: рама, передня та задня опори, кронштейни, передня керуюча лижа та задні опорні лижі-товкачі.
1 — передня опора, 2 — тросик гальма, 3 — рама, 4 — кронштейн, 5 — задня опора, 6 — стрижень, 7 — ручка, 8 — передня лижа, 9 — передня накладка, 10 — гальма, 11 — шатун, 12 — задня накладка, 13 — лижі-товкачі, 14 — задні лижі, 15 — гайка, 16 — пластина, 17 — болт, 18 — вісь, 19 — вісь педалі, 20 — втулки-проставки.
Рама — від спортивного велосипеда “Старт-шосе”; в ній лише замінено шатунний вузол. Підійдуть також рами шосе велосипедів, а також дитячі типу “Орленок”. У цьому випадку необхідно внести корективи в зазначені розміри деталей.
Заміна шатунного вузла полягає в тому, що замість звичайних встановлюють шатуни з подовженими осями педалей: сюди кріпляться ручки лиж-товкачів. Стандартні деталі для нових шатунів можна придбати в магазинах, в відділах запасних частин, або використовувати з велосипеда, який вже вийшов з ладу. Різьба в педальних отворах шатунів стирається, в них вставляють і припаюють вісі із сталевого прута Ø 18 мм. Після встановлення педалей на вісі встановлюють і також припаюють ручки. Вони повинні бути орієнтовані так, щоб лінії, вздовж яких розташовані отвори, були перпендикулярні шатунам і проходили через вісь їх обертання. Таке розташування сприяє найбільш раціональному розподілу зусиль при їзді. Матеріал ручок лиж-товкачів — сталевий лист товщиною 4 мм; вварювані в них втулки можна нарізати з підходящої трубки.
Передня опора велолижного ходу, яка представляє собою зігнуту металеву трубку Ø 30 мм, кріпиться до рульової вилки в двох місцях. Основне навантаження припадає на вісь — сталевий пруток, на кінцях якого нарізана різьба М8. Дві втулки-проставки із металевої труби фіксують опору посередині вилки. Для уникнення бічних зсувів кінці стискаючих вилку пластин, виготовлених із металевого листа товщиною 2 мм, згинаються.
Передня опора прикріплюється до лижі на вісі зі сталевого прутка Ø 8 мм, на обох кінцях якої свердлять отвори Ø 1,5 мм для шплинтів. Вісь проходить через отвори в опорі, накладці та гальмі. Накладка — з металевого листа товщиною 2 мм; на лижі вона прикріплюється шістьма шурупами.
1 — ролик, 2 — підшипник, 3 — втулка-проставка, 4 — болт, 5 — короб, 6 — гайка, 7 — гвинт, 8 — стійка, 9 — шплинт, 10 — вісь, 11 — консоль, 12 — шайба, 13 — фторопластова втулка, 14 — шайба, 15 — гайка, 16 — регулювальний болт стрижня.
Гальмо складається з двох елементів, які мають у сеченні форму літери G і розташовані з обох боків накладки. Для активації гальма використовується ручка та гальмівний трос заднього колеса. Своєю опліткою тросик впирається в куток, закріплений двома винтами М3 на передній опорі.
Для того, щоб на велолижеході можна було їздити не лише по утоптаній лижні, але й по целині, удільний тиск, який виробляється на сніг, не повинен перевищувати 16 г/см². Виходячи із цього значення та максимальної ваги їздця, розраховується площа опори. Внаслідок особливостей конструкції рами велосипеда, на передні та задні лижі припадає однакове навантаження. Таким чином, площа опори передньої лижі велолижехода, призначеного для целіни, повинна дорівнювати площі задніх.
Передня лижа виконана з дошки. Виготовити її можна за технологією, яка багато разів описувалася в “Моделісті-конструкторі”. Для кращого ковзання до нижньої поверхні приклеюється пластик на епоксидній смолі.
Дерево — не єдиний матеріал для лижі. Може бути використаний також металевий лист товщиною 2 мм, наприклад, дюралюмінієвий. У цьому випадку необхідно передбачити ребра жорсткості, наприклад кутники, які встановлюються на заклепках.
Конструкція кронштейна велолижехода зрозуміла з малюнка. Направляючі його — з металевої труби Ø 16 мм, зігнутої у формі літери П. Матеріал розпорок — сталевий пруток Ø 4—5 мм. Горизонтальні перекладини з того ж прутка; вони припаяні до розпорок і запобігають деформації направляючих при виникненні згинних сил. Шпильки виточені зі сталевого прутка Ø 10 мм. Пластини виготовлені з металевого листа товщиною 5—7 мм. В них виконані нахилений вирізи, в яких зажимаються труби нижньої вилки рами велосипеда.
Консоль кронштейна виготовлена з металевої труби. Встановлюється консоль на двох сталевих перекладинах-прутках Ø 8 мм, припаяних до розпорок. У її верхній частині свердлиться отвір для вісі, виготовленої і встановленої так само, як на передній опорі.
1 — шпилька, 2 — пластини, 3 — гайка, 4 — направляючі, 5 — розпорка, 6 — консоль, 7 — перекладина, 8 — вісь, 9 — гайка, 10 — дистанціююча втулка, 11 — перекладина.
Короби задньої опори виготовлені з металевого листа товщиною 2 мм. Їх основні розміри 280x185x30 мм. У коробах розміщують по чотири ролики, кожен з яких складається з двох половин, з’єднаних між собою гвинтами М6. Ролики встановлюються на підшипниках № 200. Втулки-проставки, виточені зі сталевого прутка Ø 18 мм, захищають підшипник із роликом від бічних зсувів. Матеріалом для роликів може служити не лише сталь, але і дюралюміній чи бронза.
Для уникнення можливості зходження верхніх роликів з направляючих, слід передбачити можливість їх регулювання по висоті. Для цього отвори для верхніх болтів краще робити овальними.
Консолі задньої опори своїми основами кріпляться до коробів болтами М6. Для уникнення деформації стінок короба при стягуванні гаєк між ними доцільно ввести втулки, вирізані з металевої труби. Консолі виточуються з прутка Ø 30 мм; до них припаюються пластини товщиною 2—3 мм, в отвори яких і вставляються болти.
Стійка задньої опори, яка є зварною конструкцією, виготовляється з металевого листа товщиною 2 мм. Переважний спосіб кріплення стійки до короба — зварка. Але можна використовувати і різьбове з’єднання — на чотирьох болтах М6.
Вісі, так само як на передній опорі, зроблені зі сталевого прутка Ø 8 мм із отворами під шплинти.
Матеріал накладок задніх лиж — металевий лист товщиною 2 мм. В них просверлені по 12 отворів Ø 3 мм і по 2 отвори Ø 8,5 мм, причому фаски останніх розширюються знизу. Отвори меншого діаметру призначені для шурупів, якими накладки кріпляться до лиж, більшого — для болтів М8 із підтайною головкою. Після припайки головок болтів М8 зварні шви очищаються.
1 — лижа, 2 — вісь, 3 — грунтозацеп, 4 — гребінь, 5 — кронштейн.
Лижа-товкач (малюнок 5) зроблена з листового металу товщиною 1—2 мм у вигляді короба з заостреною та згорнутою вгору передньою частиною. Всі елементи лижі з’єднуються зварюванням. На її верхній і нижній поверхнях вирізаються вікна. У верхніх вікнах передбачені обмежувачі обертання грунтозацепів. Останні виконуються з металевих пластин товщиною 10 мм. Вони встановлюються на лижі шарнірно, їхні осі — сталеві прутки Ø 4 мм, на кінцях яких свертаються отвори Ø 2 мм і глибиною 3 мм. Після установки на лижу їх розвальцьовують.
До грунтозацепів кріплять гребінки болтами М3 з металевої пластини товщиною 2—3 мм. На гребінках, як і на грунтозацепах, вирізаються зубці трикутної форми. Кут між образуючими вершини дорівнює 60°. Висота зубців для грунтозацепів — 6 мм, для гребінок — 4 мм.
Кронштейнами, кріплячимися до накладки болтами М8, лижа-толкач з’єднується з несучою лижею, площа ковзання якої повинна бути нижче на 5 мм.
В ролі несучих задніх лиж використані стандартні “Лісові”, вони лише трошки укорочені.
В ідеальному випадку функції товкача і спіральної лижі повинен виконувати один елемент. Таке виконання може бути рекомендоване, наприклад, для дитячого варіанту велолижходу.
1 — ручка, 2 — втулка.
Для виготовлення важеля, який з’єднує важіль з консоллю задньої опори, використана металева труба Ø 16 мм і довжиною 600 мм. На її кінцях встановлюються круглі гайки М8 з буртиком. Вони можуть бути виточені з прутка Ø 15—16 мм. Щоб уникнути обертань і осьових зсувів, гайки необхідно закріпити, краще зваркою.
З важелем з’єднується Г-подібним болтом, вигнутим зі стального прутка 0 10 мм; місце згину підсвічується (перед тим, як згнути пруток, на місці згину виріжте круглим напільником углублення). Та частина болта, яка входить в втулку на важелі, обробляється ідентично кінцю консолі задньої опори. На іншому нарізається різьба М8.
З консоллю важіль з’єднується регулювальним болтом М8; отвір його розширюється до Ø 10 мм. Якщо під рукою немає стандартного, то виготовте його самостійно, припаявши до шайби шпильку або установочний болт.
Техніка їзди на велолижході нічим не відрізняється від велосипедної. Більше того, оскільки він стійкий, ніж велосипед, то навчитися керувати ним значно простіше.
При обертанні педалей задні опори з лижами, рухаючись на роликах по напрямних кронштейна, здійснюють взаємоповертаючі рухи. Коли лижа-товкач починає ковзати назад, гребінці заціпляються за поверхню дороги, а грунтозацепи, вийшовши з нижніх вікон, впираються в сніг. Ковзання припиняється, і велолижход робить крок. Його довжина відповідає діаметру кола, описаного втулкою, в яку вставлений Г-подібний болт. При ковзанні вперед грунтозацепи ховаються в лижу-товкач. Прилипший до них сніг викидається через верхні вікна. Обмежувачі виключають потрапляння грунтозацепів.
На велолижході навіть непідготовлена людина легко досягає швидкості 8—10 км/год. Звісно, для підготовленого спортсмена це не предел. Якщо комусь буде важко крутити педалі, то можна скоротити крок. Правда, після цього впаде швидкість, але зменшаться і зусилля, витрачені на це.
Маневреність велолижходу невелика: радіус повороту становить 2 м. Тому на ньому краще виїжджати на відносно рівні і прямі траси, прокладені по замерзлим руслам річок, каналів або просікам.
Кожне появлення велолижходу викликає неізменний інтерес. Люди підходять, питають про конструкцію, можливості машини. Багато хто запалюється ідеєю побудови подібного снігохода для себе чи своїх дітей. Сподіваємося, що ця публікація допоможе їм самостійно виготовити велолижход.
Л. ГУРФІНСЬКИЙ, О. КОРОТКОВ