Вездеход 4×4 с бортовыми фрикционами
Начиная строить данный вездеход, автор ставил перед собой задачу сделать надежную машину для передвижений по лесистой местности. Так как основное место эксплуатации лес, то вездеход должен быть маневренным, а значит бортоповоротным. Одним из необходимых условий было соблюдение размерности и массы, чтобы была возможность перевозить вездеход в прицепе легковой машины.
Материалы и агрегаты использованные при строительстве этого вездехода:
1) Колеса сняты от Нивы, используемое давление около 0.5
2) Двигатель Муравей и к нему редуктор с отсутствующим дифференциалом.
3) Цепи для реализации бортовой передачи
4)Фрикционы-корзины сцепления взяты от ваз 2108
5) От ваз 2108 так же были позаимствованы дисковые тормоза.
6) Звезды от ИЖ 15 зубные.
7)2 диска сцепления
8) 2 тормозных диска
9) 2 подшипника коленвала
10) 2 двухрядных подшипника ступицы,
11) 2 суппорта с колодками
Все парные элементы были взяты от классического ваза.
Вездеход сделан на системе двух осей и имеет следующие размеры:
Длинна 180 см
Ширина 150 см
Высота 110 см плюс накрывается тентом.
Вес без тента и каркаса составляет 340 килограмм, а полностью под 400 килограмм, что очень мало, а значит вездеход легкий и возможность где-то застрять на нем минимальна.
Был сделан клепанный кузов, который герметизировали для возможности передвижения и через водные преграды. Максимальная скорость вездехода по суше до 30 км в час, по воде всего 1 км в час, так как колеса глубоко не опускаются и гребут очень слабо, при желании это можно устранить установкой лодочного мотора.
Рассмотрим более подробно этапы строительства данного вездехода:
Приступая к сборке трансмиссии автор использовал максимальное количество уже готовых деталей от стандартных моделей ВАЗ. В качестве вала задействована полая труба, которая проходит через редуктор-реверс от Муравья. К этой трубе с обоих ее концов приварены части первичных валов со шлицами от тех же классических моделей автоваза. Далее конструкция входит в шлицы от ваз 2108, а корзины сцепления имеют крепления к тормозному диску, причем по размерам их диаметры практически совпадают. Поэтому автор просто сделал 6 отверстий и нарезал резьбу под болты м8.
Затем диск с уже установленной корзиной прикрепили укрепленными колесными болтами к стандартной передней ступице от ваз 2108. Из гранаты расположенной в ступице удалили подшипник и поставили валик со шлицами. На этот валик и надеты две звезды от ИЖ, которые имеют по 15 зубьев. От одной звезды привод идет на переднее колесо, а от второй соответственно на заднее.
Маховик коленного вала от того же ваза был использован с родными подшипниками, которые вставлены в обойму. Обойму автор вытачивал самостоятельно и приварил ее к шайбе с 4 отверстиями под болты. Таким образом шайба прикручивается уже вместе с корзиной сцепления, а так же тормозным диском, что довольно удобно.
Ступицы в сборке с поворотными кулаками, а так же редуктор закреплены на общей раме. На этой же раме крепятся и приводы сцепления. При подобной схеме натяжка цепей идет за счет подбора прокладок между двумя рамами: трансмиссионной и основной.
Вот так выглядит приборная панель
Вездеход был испытан на снегу и показал неплохую проходимость имея клиренс 34 см. Так же автор использует вездеход чтобы чистить снег, для этого приходится немного нагружать его лишним весом. По воде идет хорошо, но скорость хода весьма низкая, а тяжелее всего вездеходу ехать по сырой пашне, слишком сильно грязь липнет к месту между кузовом и колесами, поэтому подобные препятствия преодолеваются только на первой передаче.
на изображении выше показаны детали описываемых конструкций:
1)кулак поворотный в неподвижном положении
2)Диск тормозной в качестве корзин сцепления
3)Основной тормозной диск
Синий-подшипник
Желтые-звездочки
Зелёная- сцепление, точнее корзина
Красный же это сам диск сцепления
Фиолетовая-ступица
Коричневые-болты
В принципе использованная схема довольно не плоха, хотя можно было бы использовать корзины и диски от УАЗ или Волги, они больше чем у восьмерки, а значит было бы проще увеличить крутящий момент передаваемый на колеса. Так как крутящий момент пропорционален передаточному число от трансмиссии, то понятно, что в этой конструкции вся мощь двигателя распределена поровну между бортами. Поэтому при передаточном числе равном двух, сцепление будет работать нормально и испытывать меньшие нагрузки. Однако при включении третьей основной передачи передаточное число увеличивается в несколько раз, то есть на третьей скорости оно будет под 10, а значит быстрая езда приводит к усиленным нагрузкам на сцепление, что в принципе не так страшно, так как в лесу обычно сильно не разгонишься, а по ровной дороге это не проблема. В крайнем случае имеется возможность заменить вазовский двигатель на двигатель послабее например от Оки.
Тут представлена фотография ступицы в сборе.
Для ее сборки понадобились следующие детали:
1) Полуось от ГАЗ-24
2) Граната от ВАЗ 2108
3) Ступица от ВАЗ 2108, которую подточили для подшипника
4) Звёздочка от ИЖа была зафиксирована сваркой к ступице.
5) Так же от газ-24 взяты подшипники конусные.
6) Сальники передней ступицы от того же ГАЗ-24
7) Корпус был выточен, залито 0.5 литра масла, а фланец приварен
На реверс от двигателя идет цепь от муравья, так как от него же установлена звезда на реверс редукторе. А вот со звездами на двигатель автор довольно много экспериментировал, и в разных условиях себя проявляют по разному характеристики машины. Моторную цепь натягивает за счет перемещения рамы, к которой прикреплен двигатель, рама может двигаться вперед и назад.
В конечном итоге автор остановился на стандартной 15 зубовой цепи для двигателя, максимальная скорость на ней получается около тридцати километров в час. Хотя при установке звезды на 17 зубьев, скорость максимальная естественно возрастает, но автор считает, что тяга для вездехода все же важнее. Так же были эксперименты со звездами в 9 11 и 13 зубьев. Вообще после проведения испытаний машины, было замечено насколько надежность необходима при эксплуатации в таких условиях. Благодаря своему прочному каркасу можно не опасаться за целостность машины и легко раздвигать ветки на лесном пути. Вездеход получился довольно маневренным, а значит уверенным на поворотах. Посадка и высадка пассажиров довольно проста за счет конструкции рамы. Да у вездехода нет кабины, но защита от погодных условий в походе все же предусмотрена в виде тента и конструкции для его установки на вездехода.
Еще насчет корпуса ступицы, он был полностью выточен , хотя гораздо проще было сделать его из обрезка трубы, но в плане надежности такая конструкция с приваренными обоймами подшипников и сальниками смотрится лучше. В корпус было залито масло трансмиссионной в количестве 150 грамм. Приводные цепи находятся внутри кузова, и все это закрыто фальшполом, причем на приведенном ниже снимке пол был демонтирован для наглядности.
Фотографии готового вездехода:
Видео первых испытаний вездехода:
Автор вездехода Андрей с ником «avtohirurg» из города Королев Московской области.
Источник
Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»
Материалы и механизмы использованные при строительстве этого вездехода:
1) Двигатель внутреннего сгорания Лифан 190 мощностью 15 л.с.
2) Ремни А1120
3) редукторы Салют 5 в количестве пары штук
4) От ШРУСов ваз 2108 были взяты карданные валы
5) от того же ваз взяты и тормозные механизмы со ступицами
6) спаренные звездочки с 13 зубьями использованы как ведущие
7) На вездеход понадобилось около десяти метров цепей с шагом 15.8
8) ведомые звезды имеют 42 зуба
9) 8 натяжителей ремня ГРМ
10) Колеса ободрыши ИЯВ 79 и к ним диски с конусами, общим весом порядка 70 кг
11) с УАЗ было снято сиденье
12) От сцепления Газели взяты главные тормозные цилиндры для вездехода
13) Был использован профиль 40 на 20 для постройки рамы
14) проволока 6 мм
Размеры фрикционного вездехода Вагончик с бортовым поворотом:
длинна 320 см
ширина 260 см
высота 200 см
клиренс 45 см
Подробнее рассмотрим конструкцию вездехода и ход его строительства.
Автор решил вывести управление переключением передач вперед, с помощью тяг. тяги сделаны из проволоки толщиной 6 мм, с помощью них же идет управление натяжными роликами ременных фрикционов сцеплений. Конечные передачи вездехода скопированы с вездехода автора с ником «кэп».
На начальном этапе планировалось установить все 4 натяжителя, однако по ходу строительства автор понял, что этого будет не достаточно. Поэтому в итоге на вездеход установлено сразу 8 натяжителей, однако при резком торможении бортом происходит некорректная работа цепей со звездами, какие-то пощелкивания. При движении без поворотов, вездеход ведет себя достаточно тихо. Тормоза требуются больше для резких маневров, с плавным поворотом в них нет особенной необходимости.
Первые взвешивания вездехода показали массу под 800 килограмм, что гораздо больше, чем рассчитывал автор. хотя колесная база вездехода конечно и весит под 300 кг, но остальные 500 кг веса надо сокращать.
К тому же планируется еще установка генератора для снижения нагрузки на шкив.
Вездеход имеет три места для взрослых и одно детское, но ход довольно мягкий у вездехода, поэтому можно и большее количество людей усадить не на мягкие сиденья.
Что касается процесса поворота, то он реализован следующим образом: идет торможение одним из бортов вездехода, так как тормоза стоят на ведущем валу, то колеса удерживаются от вращения по сути только лишь цепью. Поэтому идет нагрузка на цепь и ролики цепи и зубья звездочек наезжают друг на друга, отсюда и шум. Натяжители цепи не справляются с подобной проблемой, поэтому ее решение должно быть иным. Возможно планируется установка дополнительных тормозов прямо на вал колеса. Хотя автор уже подобрал некоторую действенную модель поворота и без установки дополнительных механизмов. Для этого он включает первую передачу на одном борту а на другом заднюю и разворот идет легко. Подобная схема зачастую используется на гусеничных машинах.
Так же ведется герметизация вездехода, так как автор планирует использовать его и как амфибию. Для этого днище было закрыто металлическим листом толщиной полтора миллиметра.
На этих видео можно более детально рассмотреть как саму машину, так и ее ходовые характеристики:
Автор решил разобраться с массой вездехода:
Колеса в сборе весят 320 килограмм, рама и конечные передачи имеют массу 120 килограмм, двигатель 30 кг, редуктора весят 20 кг, приводы от ваз 2108 в сборке весят под 40 килограмм, сиденье 20 кг, цепи 10, аккумулятор 30 кг, каркас плюс тент под 20 килограмм, порог весит тоже 20 кило. То есть откуда появилось 800 килограмм не совсем ясно, скорее всего это было ошибка весов.
Далее рассмотрим конструкцию колес вездехода. Автор использовал полуось от ваз и сердцевину его колесного диска, крепление происходит на четыре болта по 12 мм.
Фотографии крепления колес:
Поэтому автор приступил к полномасштабному ремонту техники.
Причиной же поломки, кроме лихости автора могли быть и слишком большие лапти, для подобного диаметра полуоси.
По сути в момент подъема колеса спереди зависли в воздухе, вся нагрузка же пошла на заднее колесо, причем в основном на левое. А 400-800кг нагрузки на ось диаметром 25 мм, это слишком.
Для начала ремонтных работ автор разобрал борт вездехода. затем были расточены ступица и звездочки до размеров 30 мм. был заменен 305 подшипник на 206. Так же автор рассчитывает перенести тормоза прямо на сами колеса.
Как оказалось в процессе разбора вездехода, шпонка не была причиной повреждений, вышел из строя именно вал.
Затем автор приступил к установке стандартных барабанных тормозов для каждой оси. К тому же подобных подход не требует сильных модификаций конструкции вездехода. Хотя возможны изменения привода. так же будет установлена дополнительная опора со стороны звездочек. То есть будет блок ведущих звезд на двух опорах и кардан от редуктора. сомнения возникают только по массе подобной конструкции.
Так же к редукторам будут прикреплены муфты со шлицами, они будут взяты с УАЗа. Хотя если будут найдены тормоза от зила, то использование оных гораздо эффективнее.
Детали были обточены токарем, благо на валу располагаются центровые отверстия , что достаточно удобно при подобных работах. На вал 27 был приварен фланец для тормозного диска, кулак срезан, а втулка спрессована с посадками под звезды и подшипник.
По расчетам автора нагрузка от колеса выше, чем нагрузка от звезды, просто из-за соотношения размеров диаметров. Но деформации подверглась именно ось. причем ось была свернута колесом, а не звездой. Произошло это уже при торможении. Таким образом, получается, что если перенести тормоз непосредственно на колесо, то те высокие нагрузки, которые привели к поломке трансмиссии — снимутся сами собой. Поэтому весь тормозной узел, который установлен сейчас на вездеходе — можно снять, тем самым снизив массу машины.
Цепь всегда в натяжении и нагрузок при реверсе нет, в отличие от схемы классических натяжителей.
Была произведена работа по замене конструкции привода: выточен вал из хвостовика автоваза и закреплен на двух опорах:
Источник