Юный техник 1973-03, страница 58
ИНТРАЦИКЛ
|а ширина колеса такая, что удельное давление на грунт ничтожно. Интрацикл не завязнет в топком месте или в песке. Он такой узкий, что проедет по горной тропинке или между деревья-I ми в лесу. А огромная, надутая воздухом камера его единственной шины обеспечивает непотопляемость интрацикла в воде при любой погоде.
Управлять интрациклом на ходу можно будет безо всякого руля, только движениями корпуса V водителя: наклоните машину 1 вправо, она и повернет вправо, потому что края ее шины образуют как бы набор конических / поверхностей.
Известно, что некоторые зарубежные спортсмены уже строили интрациклы и катались на них, но это были простенькие машины вроде мопеда, а не автомобили. При этом обнаружилось много конструктивных сложностей,
[над которыми стоит поломать голову.
Естественно, что у интрацикли-ста плохой обзор дороги вперед. Но система из большого зеркала, установленного в кабине на месте ветрового стекла, и двух маленьких зеркал-«закрылков» за спиной водителя, как мы надеемся, устранит этот недостаток. Она позволит водителю видеть путь ^ спереди и сзади, не поворачивая головы.
Останавливаясь, делая поворот на месте или на малой скорости, интрациклист был вынужден выставлять ноги, как мотоциклист или велосипедист. Это не позволяло оборудовать закрытую . кабину, превратить интрацикл из
спортивного снаряда в удобное средство транспорта. Э. Бокмель-дер предложил снабдить интрацикл двумя выдвижными колесиками на штангах — с тормозами, но без привода.
Вероятно, по воде интрацикл мог бы плыть, не теряя устойчивости и в вертикальном положении, так как центр тяжести у него расположен очень низко. Но А. Селиванов считает, что кабина интрацикла должна быть свободно подвешена на горизонтальной оси во внутреннем ободе, чтобы при любом наклоне колеса водитель сохранял вертикальное положение, и тогда колесо может ложиться на воду плашмя. Однако в этом положении интрацикл грести протектором не может, и для движения в воде ему потребуется винт или водометный движитель.
Остальные подробности конструкции интрацикла — расположение и охлаждение двигателя, забор воздуха для него и выхлоп, вентиляция кабины и подвеска ее к каткам, размещение бензобака, оборудования и органов управления — пока туманны. Механики считают, что наилучшую компоновку машины можно получить лишь в результате обкатки и переделок опытного образца. На этот случай они не советуют возиться, изготовляя внешний обод, шину и камеру, а взять готовое колесо от трактора.
Мы с благодарностью примем все подсказки и советы, которые придут в голову читателям.
Источник
САМОДЕЛЬНЫЙ ИНТРОЦИКЛ
Интроцикл — необычное транспортное средство и в силу этого очень привлекательное для подростков. Наша машина спроектирована и изготовлена школьниками 5-х и 6-х классов в кружке «Конструирование малогабаритной техники» клуба юных техников «Планета». Первоначальный ее вариант в виде классического моноколеса оказался слишком неустойчивым и небезопасным в эксплуатации, на нем можно было разве что в цирке выступать.
Поэтому пришлось остановиться на трехопорной схеме с «ломающейся» рамой. Конечно, называть такой аппарат интроциклом в буквальном смысле слова нельзя, так как внутренний обод его соединен с тележкой, а внешний используется как движитель.
Первые же испытания нашего детища подтвердили верность подхода к его проектированию (правда, ошибок и доработок все равно оказалось немало). Сегодня машина при массе в 80 кг и мощности двигателя 1,3 л.с. развивает скорость до 35 км/ч, обладает хорошей грузоподъемностью (100 кг), устойчивостью и проходимостью.
Основа конструкции — моноколесо и тележка, шарнирно соединенные между собой поворотной кареткой. Первое имеет внутренний и внешний ободы, взаимно удерживаемые относительно друг друга одним ведущим и тремя свободными роликами. На внутреннем ободе закреплены двигатель с бензобаком, агрегаты рулевой системы и сиденье водителя. Наиболее сложным в изготовлении узлом колеса стал внешний обод.
Это обусловлено тем, что за основу было взято от списанного авиационного турбореактивного двигателя титановое кольцо. Оно охвачено другим, согнутым из двух одинаковых дюралюминиевых профилей, скрепленных стальной полосой. Для соединения профильного и титанового колец к стальной полосе в районе торцов временно приваривался тендор, который после плотного обжатия колец и сварки стыка полосы был срезан.
В качестве «покрышки» колеса использована резинотканевая транспортерная лента, которая по всей длине крепится к ободу равномерно расположенными болтами. В левый (по ходу движения) профиль обода вставлены стальные пальцы диаметром 5 мм, предназначенные для сцепления с ведущей шестерней ведущего ролика. Обойма колеса состоит из трехсекционного внутреннего обода и роликов. Секции соединены между собой болтами, два из них одновременно служат валами свободных роликов.
Последние вращаются на подшипниках, насаженных на валы через эксцентрики, на торцах которых прорезаны пазы под ответные шлицы ограничительных втулок. Такая конструкция позволяет регулировать положение роликов относительно внешнего обода, надо лишь повернуть эксцентрики ограничительными втулками. Секции обода изготовлены из стандартных дюралюминиевых труб прямоугольного сечения — дверных профилей.
Соединение ведущего колеса с поворотной кареткой сделано в виде своеобразного «паука», где «лапки» — скобы и тяги, а «туловище» — корпус самой каретки. Эта система надежно удерживает колесо как при движении по прямой, так и при поворотах, когда возникают дополнительные поперечные усилия. К «пауку» крепится и защитный щиток пассажира. Тележка напоминает спортивный конный экипаж, применяемый на бегах.
Она состоит из моста с колесами от карта и стойки, объединенных тремя парами тяг и укосин. Стойка, сваренная из двух стальных труб, в свою очередь, связана двумя парами тяг и подкосов с корпусами подшипников поворотной каретки. На тележке установлено сиденье пассажира и подножка-щиток, служащая также для крепления концов троса системы управления машиной. Мост тележки представляет собой балку (трубу) прямоугольного сечения.
В ее полость вставлены и затянуты болтами две полуоси колес. Просверленные в балке отверстия предназначены для крепления тяг, укосин, дуги сиденья и подножки. Поворотная каретка играет роль как шарнира, так и самого механизма поворота в силу того, что на ее валу установлен откренивающий диск, выполняющий функцию рычага при натяжении троса.
Двигатель Д6 оснащен устройством принудительного воздушного охлаждения, укороченным патрубком глушителя и приспособлен к запуску от стартера бензопилы «Дружба-4». К внутреннему ободу он прикреплен с помощью платформы и двух приваренных к ней имитаторов велосипедной рамы. Для регулировки натяжения цепи на платформе имеются приспособления, позволяющие перемещать ее относительно обода.
Воздушное охлаждение двигателя обеспечивается установкой на малую шестерню (со стороны дисков сцепления) вместо съемника простейшего центробежного нагнетателя в кожухе, а запуск от стартера — заменой узла крепления эксцентрика на крышке зажигания храповиком. Крутящий момент от двигателя передается цепью на шестерню (z=29) ведущего ролика. При этом вторая ведущая (z=33) шестерня входит в зацепление с пальцами внешнего обода, тем самым приводя его во вращение.
Система управления аппаратом тросовая. Она состоит из руля, рулевого барабана, направляющих роликов, откренивающего диска и троса с тендором для регулировки его натяжения. Все агрегаты установлены на внутреннем ободе, за исключением откренивающего диска. Трос, намотанный на барабан, проходит через направляющие ролики, огибает откренивающий диск и закрепляется на нижней поверхности подножки-щитка.
Разворачивающий момент создается на руле. Усилие от него редуцируется барабаном, изменяет свое направление на роликах и срабатывает на плече, равном радиусу откренивающего диска. При этом барабан вращается, укорачивая одну и удлиняя другую его ветвь. Торможение интроцикла производится устройством, аналогичным по конструкции с тормозом детского велосипеда типа «Зайка».
Усилие, создаваемое с помощью установленной на руле рукоятки, передается тросиком на колодку, прижимающуюся к внутренней поверхности наружного обода переднего колеса. Появление нашей машины на улице до сих пор вызывает необычайный интерес как у детей, так и у взрослых. А сколько радости приносит она тем, кто управляет ею или едет просто пассажиром!
(Автор: Р.ЧЕРЕПНЕВ, г. Ижевск)
Интроцикл: 1 — колесо тележки (от карта, для зимы — пневматик низкого давления), 2 — сиденье пассажира, 3 — поворотная каретка, 4 — щиток пассажира (СтЗ, лист, s0,6), 5 — наружный обод, 6 — свободные ролики, 7 — внутренний обод, 8 — сиденье водителя, 9 — рама крепления бензобака, 10 — рулевой барабан (тормозной барабан от мопеда «Верховина»), 11 — рулевая балка, 12 — тормоз, 13 — нижний направляющий ролик, 14 — кожух цепной передачи, 15 — ведущий ролик, 16 — трос рулевой системы (сталь, диаметром 6), 17 — откренивающий диск (AJ12), 18 — подкос (сталь 45, полоса 26×5), 19 — скоба (АМг5, спецпрофиль), 20 — тележка, 21 — верхняя укосина (АМг5, спецпрофиль), 22 — нижняя укосина (АМг5, спецпрофиль), 23 — щиток водителя (СтЗ, лист, s0,6), 24 — подножка-щиток (Д16Т, лист, s4), 25 — мост тележки, 26 — кольца (АМг5, спецпрофиль), 27 — палец (сталь 40Х), 28 — несущее кольцо, 29 —стяжное кольцо (сталь 45, полоса 24×5), 30 — заклепка, 31 — верхний направляющий ролик, 32 — перемычка (АМг5, спецпрофиль), 33 — кронштейн (сталь 45, полоса 26×5).
Обойма: 1 — вал свободного ролика (болт М12), 2 — верхняя секция внутреннего обода (Д16Т, труба 85x30x2,5), 3 — эксцентрик подшипника (полиамид блочный), 4 — свободные ролики (СтЗ), 5 — подшипник 204, 6 — ограничительные втулки (сталь 45), 7 — резьбовая втулка (сталь 45), 8 — передняя секция внутреннего обода (Д16Т, труба 85x30x2,5), 9 подшипник 201, 10 — шестерня (звездочка, z=29, 1-12,7), 11 — цепь велосипедная, 12 — правая опора ведущего ролика (АЛ9), 13 — нижняя секция внутреннего обода (Д16Т, труба 85x30x2,5), 14 — кронштейн крепления левой опоры (Д16Т, уголок 20×20), 15 — винты Мб, 16 — левая опора ведущего ролика (Д16Т, труба 85x30x2,5), 17 — подшипник 200, 18 — шлицевой вал (ведущий вал коробки передач двигателя LLI-57, от мопеда «Верховина»), 19 — корпус подшипника (Д16), 20 — болт М8 (4 шт.), 21 — ведущая шестерня (звездочка, z=33, t= 12,7), 22 — ведущий ролик (СтЗ).
Крепление двигателя (на виде сверху детали 2 и 6 условно показаны не везде): 1 — кронштейны (Д16Т, уголок 25×25, 6 шт.), 2 — натяжитель цепи (СтЗ, 2 шт.), 3 — стойки-имитаторы велосипедной рамы (сталь 20, труба 27×2,5), 4 — платформа (сталь 20), 5 внутренний обод, 6 — болты М8, 7 — винт М5.
Схема системы управления: 1 — рулевой барабан, 2 — руль, 3 — верхний направляющий ролик (2 шт.), 4 — поворотная каретка, 5 — подножка-щиток, 6 — трос, 7 — болты крепления троса, 8 — тендор, 9 — откренивающий диск, 10 — нижний направляющий ролик (2 шт.),11 — рулевая балка.
Установка руля и рулевого барабана: 1 — кронштейн (Д16Т, лист, s5), 2 — подшипники 201, 3 — колодки (от мопеда «Верховина»), 4 — корпус подшипника (Д16Т), 5 — гайка М12 (4 шт.), 6 — втулка (фторопласт, 2 шт.), 7 — подкос (Д16Т, труба 85x30x2,5), 8 — распорная втулка (Д16Т), 9 — передняя секция внутреннего обода, 10 — болт М12, 11 — барабан, 12— руль (от мопеда «Верховина»).
Рулевая балка: 1 — балка (Д16Т, спецпрофиль), 2, 8 — кронштейны крепления балки к внутреннему ободу (Д16Т, уголок 10×10), 3 — болт М6 (4 шт.), 4 — подшипник 202, 5 — болт М12 (2 шт.), 6 — кольцо резьбовое стопорное, 7 — ролик, 9 — втулка (Д16, труба 20×3, L35).
Поворотная каретка (наружный обод и щиток пассажира условно не показаны): 1, 5 —тяги (АМг5, спецпрофиль), 2 — стойка тележки (СтЗ, труба 50×40, L300, 2 шт.), 3 — подкосы (сталь 45, полоса 26×5), 4 — укосины тележки, 6 — кронштейны (сталь 45, уголок 40×40), 7 — скобы, 8 — внутренний обод, 9 — подкос, 10 — откренивающий диск, 11 — соединительная планка (сталь 45. полоса 40×4. LI00), 12 — корпуса подшипников (Д16Т), 13 — крышка подшипника (Д16Т. лист, s4), 14 — винт М8, 15 — гайка M12, 16 — втулка (сталь 45), 17 — подшипники 205, 18 — вал (сталь 45), 19 — корпус каретки (сталь 45).
Мост тележки: 1 — балка (Д16Т, труба 80x30x2,5), 2 — полуось (сталь 40Х), 3 — болт М12х (4 шт.).
Источник
Интрацикл
Мослитр
Рокер
На форуме с 07.05.2006, cообщений 507
Москва
Соде ржание:
1)Интрацикл (ЮТ №3 1973)
2)Интрацикл
3)Велосипед-интрацикл
4)«ДАВАЙТЕ ВМЕСТЕ ПРИДУМЫВАТЬ НЕВИДАННЫЙ ВЕЗДЕХОД!»-
1)Интрацикл (ЮТ №3 1973)
Автомобиль-колесо „интрацикл» — пока только идея. Полная безопасность, высокая проходимость и поворотливость, скорость и энономичность, простота и надежность — вот его предполагаемые качества. Давайте вместе придумывать невиданный вездеход!
После консультаций со многими инженерами и механиками, в частности с иркутским изобретателем Эвальдом Бокмельдером и руководителем кружка микротранспорта Альбертом Селивановым из Саратова, мы решили предложить читателям вместе поработать над проектом автомобиля-вездехода, который назван «интрациклом». Буквально это слово переводится так: «внутри колеса».
Интрацикл — это самоходная транспортная машина, сочетающая достоинства колесного и гусеничного движителей, быстроту движения по хорошим дорогам и способность преодолевать почти любое бездорожье. Такая машина пригодится туристу, охотнику и рыболову, колхозному бригадиру, мелиоратору и разведчику недр. На стоянке или в гараже она займет площади меньше, чем мотоцикл.
Состоит интрацикл из двух концентрических ободьев. Внутренний обод с кабиной и двигателем на трех катках катится по внешнему, а внешний обод своей пневматической шиной с той же скоростью катится по земле, и поэтому кабина не вращается.
Самое важное достоинство интрацикла — безопасность движения. Попробуйте — мысленно, конечно! — на любом другом виде транспорта врезаться с ходу в каменную стену. Только с водителем интрацикла ничего не случится, он лишь покувыркается со своей кабиной внутри колеса и погасит скорость. При скатывании с крутого склона интрацикл не сможет перевернуться вверх тормашками — «тормашек» у него просто нет.
Как известно, проходимость колесной машины возрастает с увеличением размера ее колес. И тут интрацикл вне конкуренции. У него хоть и одно колесо, но диаметром в полтора метра, а ширина колеса такая, что удельное давление на грунт ничтожно. Интрацикл не завязнет в топком месте или в песке. Он такой узкий, что проедет по горной тропинке или между деревьями в лесу. А огромная, надутая воздухом камера его единственной шины обеспечивает непотопляемость интрацикла в воде при любой погоде.
Управлять интрациклом на ходу можно будет безо всякого руля, только движениями корпуса водителя: наклоните машину вправо, она и повернет вправо, потому что края ее шины образуют как бы набор конических поверхностей.
Известно, что некоторые зарубежные спортсмены уже строили интрациклы и катались на них, но это были простенькие машины вроде мопеда, а не автомобили. При этом обнаружилось много конструктивных сложностей, над которыми стоит поломать голову.
Естественно, что у интрацикли-ста плохой обзор дороги вперед. Но система из большого зеркала, установленного в кабине на месте ветрового стекла, и двух маленьких зеркал-«закрылков» за спиной водителя, как мы надеемся, устранит этот недостаток. Она позволит водителю видеть путь спереди и сзади, не поворачивая головы.
Останавливаясь, делая поворот на месте или на малой скорости, интрациклист был вынужден выставлять ноги, как мотоциклист или велосипедист. Это не позволяло оборудовать закрытую кабину, превратить интрацикл из спортивного снаряда в удобное средство транспорта. Э. Бокмель-дер предложил снабдить интрацикл двумя выдвижными колесиками на штангах — с тормозами, но без привода.
Вероятно, по воде интрацикл мог бы плыть, не теряя устойчивости и в вертикальном положении, так как центр тяжести у него расположен очень низко. Но А. Селиванов считает, что кабина интрацикла должна быть свободно подвешена на горизонтальной оси во внутреннем ободе, чтобы при любом наклоне колеса водитель сохранял вертикальное положение, и тогда колесо может ложиться на воду плашмя. Однако в этом положении интрацикл грести протектором не может, и для движения в воде ему потребуется винт или водометный движитель.
Остальные подробности конструкции интрацикла — расположение и охлаждение двигателя, забор воздуха для него и выхлоп, вентиляция кабины и подвеска ее к каткам, размещение бензобака, оборудования и органов управления — пока туманны. Механики считают, что наилучшую компоновку машины можно получить лишь в результате обкатки и переделок опытного образца. На этот случай они не советуют возиться, изготовляя внешний обод, шину и камеру, а взять готовое колесо от трактора.
Мы с благодарностью примем все подсказки и советы, которые придут в голову читателям.
Л. ТЕПЛОВ
7)ИНТРАЦИКЛ
Год назад на страницах нашего журнала читателям была предложена идея поработать над проектом автомобиля-колеса — интрацикла. Многие откликнулись на это предложение. В мартовском номере «ЮТа» дается разбор отдельных писем читателей, подводится как бы итог их раздумий, а в приложении мы знакомим сегодня вас с подробной конструкцией одного из читателей журнала, ленинградца Э. Мельникова, и предлагаем другой вполне устойчивый велосипед-вездеход. Вот какое письмо пришло от Э. Мельникова в редакцию:
«Дорогая редакция!
С интересом прочитал в «ЮТе» статью об интрацикле и не поленился сходить в сарай и сделать эскиз машины, аналогичной интрациклу, постройкой которой увлекся прошлым летом. Думаю, мой опыт поможет будущим конструкторам избежать многих ошибок в изготовлении подобных транспортных средств.
Как и интрацикл, мой рэпед состоит из двух колес: одно — наружное, подвижное (катится по дороге), другое — внутреннее, «неподвижное». Это колесо условно названо «неподвижным», на самом деле во время движения рэпеда оно совершает некоторые колебательные движения. На наружном колесе установлены камера и покрышка.
Хотя конструкция рэпеда достаточно проста, постройка требует изобретательности, находчивости и самое главное — времени. Все размеры, указанные в описании, относятся к реальной конструкции, но могут варьироваться в зависимости от материала, вкуса и возможности мастера.
Итак, с чего начать!
НАРУЖНОЕ КОЛЕСО
Начинать надо с колес, как наиболее сложных, трудоемких деталей. Больше всего для колес подойдет алюминиевый швеллер № 12 с высотой Н = 50 мм и шириной полек В = 30 мм. Длина швеллера определяется периметром колеса, а диаметр выбирается в зависимости от роста будущего водителя. Оптимальный диаметр:
D = (0,8 4-0,9)1, где I — рост водителя.
Зная диаметр, любой семиклассник быстро найдет необходимую длину швеллера:
Удобнее всего гнуть швеллер на вальцах. У кого же нет такой возможности, сделайте так. Положите швеллер на два деревянных чурбака (полками вверх) и легкими ударами молотка постукивайте по поверхности. Место стыка тщательно подпилите и скрепите заклепками и алюминиевыми уголками длиной около 100 мм. Затем по внутренней поверхности колеса приклейте эпоксидным клеем или прикрепите потайными винтами МЗ алюминиевые полоски толщиной 3 мм и шириной 20,5 мм с таким расчетом, чтобы между ними оставался зазор в 9 мм (см. рис. 2).
ВНУТРЕННЕЕ КОЛЕСО
Аналогичным образом гнется и внутреннее колесо. В месте стыка необходимо предусмотреть замок, который позволит смазывать или менять подшипники во время профилактических осмотров или ремонта. Внутреннее колесо необходимо делать таким, чтобы зазор t (рис. 3) был минимальным. Между полками швеллера равномерно по периметру колеса на осях устанавливают 10—15 подшипников. Хорошо вписывается в нгш швеллер подшипник № 100. Для крепления опор рулевой оси и двигателя, а также рамки сиденья по месту сверлятся отверстия. После установки двигателя опять же по месту на внутреннем колесе нужно сделать паз, через который приводной шкив будет входить в зацепление с наружным колесом.
РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Рулевое управление собирается из рулевого колеса, оси руля, балансира, упорных подшипников и опоры рулевой оси (рис. 1, 2). Размеры балансира (рис. 4) выбираются таким образом, чтобы он мог уравновесить вес водителя. (Это не значит, что он должен быть равен весу водителя.)
Наиболее подходят упорные подшипники № 8204. Руль самодельный или от легковой машины. Чтобы не погнуть рулевую ось, надо сделать дополнительную опору (рис. 1), на одном из раскосов которой укрепляется бензобак.
ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ШИНЫ
Как и все современные экипажи, рэпед оснащается пневматическими шинами. Но серийные шины такого диаметра пока не выпускаются, поэтому их придется склеивать самостоятельно. Для этого понадобятся три покрышки и три камеры от дорожного велосипеда. Камеры стыкуются обычным способом и склеиваются резиновым клеем.
Для того чтобы склеить покрышки, сначала надо освободить от корда на длину 20-30 мм скрепляющую проволоку. Затем зачистить и склеить внахлестку клеем 88 (рис. 5).
В камеру рэпеда ставится один ниппель — сосок от камеры волейбольного мяча. После того как шина будет накачана, ниппель утапливается между покрышкой и полкой наружного колеса.
ДВИГАТЕЛЬ И ПРИВОДНОЕ КОЛЕСО
Двигатель от мопеда или двигатель типа Д5 соединяется с приводным шкивом цепной передачей. Что представляет собой приводной шкив, видно из рисунка 3. Ось с конусами подойдет от переднего колеса дорожного велосипеда. Чтобы увеличить трение подвижного колеса о приводное, надо по периметру приводного колеса проточить паз под клиновидный ремень. Ремень разрезается со скосом по размеру паза, а затем склеивается клеем 88. Вместо ремня можно использовать диск, вырезанный из твердой резины или транспортерной ленты, и закрепить его накладным кольцом. Диаметр звездочки выбирается в зависимости от мощности двигателя и необходимой «крейсерской» скорости.
ПРИНЦИП РАБОТЫ МАШИНЫ
Если рэпед стоит, то центр тяжести проходит через точку касания наружного колеса с дорогой. Когда мы выжимаем сцепление (ручка сцепления установлена на руле), начинает вращаться приводное колесо (оно связано с наружным колесом). Оно набегает на наружное колесо и тем самым смещает центр тяжести. Природа же стремится привести всю систему к равновесию, и, следовательно, наше наружное колесо (и мы вместе с ним) передвинется на какое-то расстояние. Принцип работы рэпедо напоминает движение беличьего колеса. Только там «двигателем» является белка.
Для объезда препятствий необходимо пользоваться рулевым управлением. Поворот осуществляется смещением центра тяжести балансира относительно рулевой оси рэпеда. Балансир поворачивается рулем.
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
В любом рэпеде цепная передача и приводное колесо должны быть закрыты кожухом. Испытания надо проводить на ровной площадке, свободной от движущегося транспорта м пешеходов.
Начинать испытания необходимо на минимальной скорости. Лишь после того, как вы ознакомитесь с управлением машины, почувствуете ее, можете увеличить скорость.
ВЕЛОСИПЕД — ИНТРАЦИКЛ
Велосипед — синоним незыблемости конструкции, простоты и совершенства. Более полувека назад определились его оптимальные размеры, до тонкости была отработана конструкция всех узлов и деталей. И только в последние десятилетия беспокойные изобретатели вновь обратились к этой теме. Появились новые велосипеды для взрослых: складные, легко умещающиеся в багажнике небольшого автомобиля; на сверхбаллонах, которым нипочем песчаные дюны и морские волны; такие, где работать приходится не только ногами, но и руками; сверхскоростные, где водитель ложится пластом почти у самой земли, да и такие, где он передвигается, удобно устроившись в кресле.
О таком «комфортабельном» велосипеде сегодня мы и расскажем. И в нем есть много общего с интрациклами, предложенными читателями нашего журнала.
Два громадных колеса этого велосипеда обеспечивают высокую проходимость, повышенную плавность хода и необыкновенную устойчивость. Небольшая ширина и танковая система поворота (притормаживанием колес> дают хорошую маневренность — велосипед можно развернуть на месте.
В велосипеде, за исключением рамы и колес, использованы детали и узлы стандартных машин, поэтому при изготовлении потребуется минимум механической обработки. Да и само изготовление, несмотря на внушительные размеры и необычность конструкции, не так уж сложно.
Начинать постройку следует с колес.
КОЛЕСО. Сначала подбирается подходящий П-образный профиль для обода. Лучший материал — мягкий дюралюминий. Оптимальная ширина профиля — 40 мм. Высота полки — 15—20 мм. Длина заготовки не менее 5 м. Размер колеса по внутреннему диаметру обода — 1600 +10 мм. Если профиля необходимой длины нет, заготовку можно свариъ из двух отдельных кусков. В кольцо профиль сгибается путем постепенного расплющивания полок. Для этого в тиски зажимается стальная болванка толщиной 20—25 мм и производится расплющивание несколькими ударами молотка попеременно по противоположным полкам. Профиль при этом необходимо периодически поворачивать так, чтобы его поперечное ребро не скручивалось в спираль. Контроль за этой операцией проводите по шаблону — кругу, начерченному на фанере или на полу мастерской. Концы профиля соединяются сваркой или приклепанными накладками, как показано у нас на рисунке. Накладки на полках установите с внутренней стороны (снаружи будут скользить колодки тормозов). Головки заклепок должны быть утоплены «впотай». Склепанный обод рихтуется по шаблону либо расплющиванием полок, либо подгибанием деревянным молотком.
Затем производится разметка отверстий для спиц. Для этого рулеткой измеряется длина обода по наружной стороне «горизонтального» ребра и полученный размер делится на 80 — число спиц. Расстояние между спицами должно быть не более 60—70 мм. Отверстия под спицы диаметром 4,2 мм сверлятся змейкой: центр отверстия должен быть сдвинут от продольной оси обода на 5 мм. Затем сверлом диаметром 10—12 мм с углом заточки 90—100° делается зенковка отверстий под головки ниппелей.
Конечная операция — зачистка обода мелкой шкуркой и окраска его, если он изготовлен из стального профиля.
Для колес берутся две задние бестормозные втулки от спортивных велосипедов. К фланцам каждой втулки винтами МЗ (12 штук) привинчиваются два диска диаметром 140 мм, выточенные или выдавленные из дюраля или стали. Толщина стенок дисков — 2,5—3 мм. В дисках (на диаметре 121 мм) нужно просверлить по 40 отверстий диаметром 2,5 мм (шаг отверстий 9,5) под головки (крючки) спиц. Отверстия под спицы с каждой стороны диска раззенковываются поочередно сверлами с углом заточки 80—90° и 120—140° так, чтобы у отверстий образовались закругленные края. Если этого не сделать, спицы будут быстро «разбалтываться» и изнашиваться.
Спицы изготавливаются из пружинной (иногда ее называют «рояльной») проволоки диаметром 2 мм. Один конец спиц загибается крючком, на втором нарезается резьба. Конец спицы перед нарезанием резьбы нужно отжечь. Если это сделать трудно, резьбонарезную плашку придется обильно смазать маслом. Проволока имеет высокую твердость, поэтому недостаток масла может привести к быстрой порче плашки. Перед установкой в колесо спицы необходимо выпрямить легкими ударами молотка.
Сборка колеса начинается с установки спиц в диски втулки. Спицы нужно вставлять в отверстия дисков поочередно с разных сторон. В качестве образца полезно положить перед собой велосипедное колесо. Спицы должны быть направлены примерно под углом 30° к касательной окружности, проведенной через центры отверстий в диске. При этом спицы наружной стороны должны быть направлены в одну сторону, а внутренней — в противоположную. Расположив концы спиц разномерно по окружности, вставьте их в соответствующие отверстия обода и зафиксируйте ниппелями. Сборку удобнее вести поочередно: сначала смонтировать спицы левого диска, а затем правого. После этого производится предварительное натяжение спиц. Когда колесо обретет жесткость, втулку надевают на ось, закрепленную в тисках, и проводят правку колеса, подтягивая или ослабляя крепление спиц. Тот, кто самостоятельно выправлял «восьмерки», справится с этой операцией легко. Не имеющим опыта советуем сначала потренироваться с колесом обычного велосипеда.
Ши?!ы колес изготавливаются также самостоятельно. Можно применить несколько способов. Самое лучшее — склеить внахлест три велосипедные шины, предварительно разрезав их и подогнав по размеру обода. Помните, что по краям покрышек завулканизироганы стальные тросики. При склеивании покрышек концы тросиков нужно оголить, скрутить друг с г^гугом и пропаять мягким припоем. А затем заклеить места соединения кусочками прорезиненной ткани. Склейка камеры для такой покрышки сложности не представляет.
Второй вариант — бескамерная шина. Ее нетрудно сделать из армированного тканью резинового шланза диаметром 35—40 мм. Концы шланга обрабатываются под наружный и внутренний конус ножом и напильником, а затем склеиваются клеем 88Н. Перед склейкой вставьте в шланг вентиль для накачки, снятый с велосипедной камеры. Очень важно так подобрать длину шланга, чтобы готовая покрышка-камера надевалась на обод с натягом.
И самое простое — изготовить шину из толстостенного вакуумного шланга. При большом диаметре колес это решение вполне приемлемо.
Остается надеть шины на ободья и накачать. Колеса готовы.
РАМА. Для рамы потребуются стальные трубы диаметром 28—50 мм с толщиной стенки 1,5—2,0 мм и карсточный узел с подседельной трубой и перьями задней вилки от рамы обычного велосипеда. Выточить придется лишь две втулки для осей колес.
Сначала из труб диаметром 45—50 мм выгибаются заготовки продольных труб (1) рамы. Сразу же сплющите и подпилите их концы по контуру нижней поперечной трубы (2) и втулок осей колес (12). Для остальных деталей рамы применяются трубы диаметром 28—35 мм и стальной лист толщиной 2—3 мм.
Сварку начинают с соединения труб (1) и (2). Затем удлиняют подседельную трубу (3) и приваривают поперечную трубу, соединяющую трубы (1). К готовому остову привариваются кронштейны (5) для маленького колеса и каре-точный узел (6). Перья вилки кареточного узла придется немного подогнуть. Не разводите перья широко в сторону, так как они могут помешать установке ведущей шестерни.
Далее производят сварку кронштейнов (7) промежуточной оси, предварительно привинтив их к подходящей планке и точно разметив положение на раме. Если планки нужных размеров не окажется, соберите узел промежуточной оси, обмотайте втулки оси смоченным водой асбестовым шнуром и затем осторожно сварите. Если пренебречь планкой или осью, то прорези кронштейнов при сварке могут перекоситься и вся работа пойдет насмарку.
После этого приваривают проушины ( под спинку сиденья, скобу (9) с рукоятками управления, косынки (10) и малую скобу (11).
Последними приварите втулки (12) под оси колес, Это самая ответственная операция, поэтому при креплении втулок используйте монтажный стержень, на который плотно насаживаются втулки. Иначе колеса будут «стоять вразвалку», и велосипед станет плохо управляемым.
На этом сварка рамы почти закончена. Остается только вварить в спинку сиденья (15) перекладину (13) и проушины (14) для удерживающей сиденье планки на перекладине. После этого можете зачислить места сварки и при необходимости поправить покоробившиеся втулки.
Когда рама будет готова, забейте в конце поперечной трубы (2) деревянные пробки и просверлите отверстия для крепления тормозных механизмов. Отверстия должны быть строго перпендикулярны линии, соединяющей трубу (2) и центр втулок (12). При сверлении проще всего соединить эти точки рейкой с прибитым к ней деревянным угольником, по которому межно достаточно точно сориентировать дрель.
Готовую раму прогрунтуйте и покрасьте нитроэмалью.
ВТУЛКИ КОЛЕС. В колесах, как уже говорилось, устанавливаются задние втулки (с трещотками) от спортивных велосипедов. Заменяются только оси колес.
Когда педали не крутятся, срабатывают механизмы свободного хода (трещотки), и велосипеду ничто не мешает катиться. Если притормозить каким-либо одним колесом и одновременно вращать педали, то сработает «трещотка» одной стороны и велосипед повернется. Если полностью затормозить колесо, то машина развернется на месте, слегка притормозить — повернется с большим радиусом.
Конкретная конструкция этих узлов будет зависеть от имеющихся у вас деталей. Поэтому на наших чертежах даны лишь самые важные размеры.
Оси колес вытачиваются из закаливаемой стали по размерам, указанным на нашем чертеже. Готовые оси закаливают (можно закалить только рабочую часть подшипника) и крепят к раме с помощью широкой шайбы и гайки. Регулировка положения осей достигается установкой шайб (см. рис.).
В одной из втулок (для правого колеса) нужно провести небольшие переделки. В корпусе ее храпового механизма, в выемках под собачками надо сделать углубления для нового положения собачек и пружин. На нашем рисунке изображены обычная и переделанная втулки и указаны места, в которых нужно удалить лишний металл. Поскольку корпус храпово- . го механизма закален, то эту операцию можно выполнить только твердосплавными зубоврачебными фрезами или алмазными фрезами (такие фрезы продаются в магазинах зубоврачебного оборудования). Тем, у кого нет таких фрез, придется «отпустить» (снять закалку) корпус, выбрать металл и вновь закалить корпус.
Переделка втулки необходима для того, чтобы изменить положение собачек и храповика (см. рис.) на противоположное, обеспечив возможность вращения колеса в противоположную сторону. Перевернув собачки, не забудьте слегка укоротить и перевернуть пружины, отжимающие собачки наружу.
Можно обойтись и без переделки втулки. Вариант такого решения дан на чертеже. Для этого ось снабжается дополнительными подшипниками, установленными в правой втулке (12) рамы. Подшипниковые узлы нужно сделать такими же, как у промежуточной оси (см. ниже). В середине оси на фланце устанавливается шестерня, а ось жестко связывается с храповиком втулки ведущим барабаном (см. рис.). В этом случае никаких изменений во втулках проводить не надо.
ПРОМЕЖУТОЧНАЯ ОСЬ. На промежуточной оси (1) установлено три шестерни. (Все шестерни велосипеда одинаковы по числу зубьев.) Для оси берется стальной пруток диаметром 22—25 мм и обрабатывается на токарном станке «в центрах». На середине оси протачивается опорная поверхность для втулки средней шестерни диаметром 20—22 мм; на концах нарезается резьба под гайки велосипедных втулок (например, М10ХЯ- Такая же резьба нарезается и во втулках (3) боковых шестерен. Размеры втулок под шестерни будут зависеть от типа шестерен, которые вы подберете. Делаются втулки из стали. От самоотвинчивания их предохраняют контргайками. Шестерни крепятся к втулкам заклепками диаметром 3 мм. Втулка средней шестерни имеет те же внешние размеры (все шестерни одинаковые), только резьба в ней заменена проточкой по диаметру средней части оси. От проворота втулку средней шестерни предохраняет болт Мб (5). Место сверления в оси под болт Мб нужно определить после установки промежуточной оси на раму и сборки кареточного узла и педалей. В противном случае возможен перекос цепи из-за погрешностей при сварке и изготовлении рамы и промежуточной оси. Регулировка положения боковых цепей достигается за счет изменения толщины прокладок между конусом (2) и втулкой (3) одной из шестерен.
Подшипники (6) промежуточной оси берутся готовые. Заменить их можно набором шариков подходящего диаметра. Чашки (7) подшипников вытачиваются из стали, например сталей 45, 30Х или ШХ15, и закаливаются до твердости по Рок-веллу не ниже 50 единиц. Радиус канавки под шарики должен быть на 1,5—2 мм больше радиуса шариков.
Втулки ( , в которые устанавливаются чашки, вытачиваются из стали 3. К ним привариваются подпятники (9). Отверстия в подпятниках диаметром 8 мм сверлятся по месту — по прорезям в кронштейнах рамы. Сверлить надо так, чтобы можно было регулировать зазор в подшипниках оси, смещая втулки по оси при слегка затянутых гайках скобы.
Скобы (10) для крепления втулок к кронштейнам рамы выгибаются из прутка диаметром 8 мм с заранее нарезанной на его концах резьбой.
Натяжение цепей регулируется на собранном велосипеде ослаблением гаек скоб (под гайки нужно обязательно подложить широкие шайбы) и смещением промежуточной оси вниз.
При этом более нагруженная передняя цепь будет натягиваться больше, чем цепи колес. После регулировки натяжения цепи надо обязательно проверить продольный люфт оси: он не должен превышать 0,2 -j
0,3 мм.
ТОРМОЗНЫЕ МЕХАНИЗМЫ. В конструкции интрацикла использованы ручные тормоза клещевого типа. Они служат не только для остановки машины, но и для поворотов. При резком торможении велосипед будет «клевать» — наклоняться вперед. Перевернуться ему не позволит установленное впереди колесико. При движении оно не касается земли, поэтому можно применить любое колесо.
Из-за большого диаметра колес эффективность торможения очень высокая. Рукоятки тормозов устанавливаются вза ручках рамы, так же. как на спортивном велосипеде. Отверстия под болты тормозных скоб сверлятся по месту после установки колес, с учетом требований, приведенных в разделе «Рама».
Все операции по установке тормозов сводятся к сверлению отверстий и регулировке натяжения тросиков.
СИДЕНЬЕ. Поскольку пользоваться велосипедом могут люди разной комплекции, то в каждом отдельном случае придется регулировать центр тяжести (он должен лежать в плоскости осей колес). Это достигается изменением наклона спинки сиденья и положения рамы. Спинка сиденья поддерживается планкой с отверстиями диаметром 5,1 мм, расположенными с шагом 15 мм. В проушинах поперечины спинки сиденья планка закрепляется болтом Мб, а в малой скобе (11) рамы она удерживается чекой диаметром 5 мм. Чтобы чека не потерялась, привяжите ее к раме шнурком.
СБОРКА ВЕЛОСИПЕДА. Сборку начинают с монтажа промежуточной оси. Старайтесь подобрать такое верхнее положение втулок оси, чтобы расстояние от оси каретки и осей колес было кратно ujary цепи, равному 12,7 мм. В этом положении ось зафиксируйте гайками скоб, не затягивая их окончательно. Затем, смонтировав узел каретки и педали, определите положение средней шестерни на промежуточной оси и закрепите ее (см. раздел «Промежуточная ось»). После этого наденьте переднюю цепь.
Длина цепей колес подбирается после установки колес на раму. Поставив колеса и подогнав размеры цепей (оси лишних звеньев выбиваются бородком в тисках), отрегулируйте их натяжение и продольный люфт промежуточной оси.
Остается лишь поставить тормоза и маленькое колесико, Велосипед готов. Можно трогаться в путь.
Рис. А. МАТРОСОВА.
К. КИРИЛЛОВ, инженер
4)«ДАВАЙТЕ ВМЕСТЕ ПРИДУМЫВАТЬ НЕВИДАННЫЙ ВЕЗДЕХОД!»-
С таким предложением обратились мы к читателям журнала в марте прошлого года. И, надо отметить, предложение пришлось многим по душе. Более 250 идей и разработок скопилось в редакционной папке с пометкой «Интрацикл». И хотя письма все еще продолжают поступать, пора уже подвести итог. Рассказываем о десяти наиболее, как нам кажется, интересных предложениях ребят.
Задание, как вы помните, формулировалось так: продумать общую компоновку машины, охлаждение двигателя, вентиляцию кабины. Юные конструкторы справились с ним неплохо. Многие пошли даже дальше и предложили не только схему общей компоновки, но и детально проработали конструкцию привода, вспомогательного шасси тормозов.
Взгляните на рисунок 1. Таким представляет себе интрацикл москвич Юрий Бебчук. Он не только отлично справился с системами охлаждения двигателя, поворота, глушения выхлопа и торможения, но и провел прикидочные расчеты. Его интрацикл (кстати, с очень низким центром тяжести!) при диаметре колеса в полтора метра должен развивать скорость 30 км/ч. Не больше! Юрий обосновывает это тем, что уже при такой скорости на торможение потребуется 15—20 м. К сожалению, резко тор-мозить интрацикл не может. На ровной дороге его тормозной путь в 2—3 раза превысит тормозной путь автомобиля. Но если ограничить сферу применения интрацикла бездорожьем (а именно там он может проявить себя!), то с этим недостатком пока можно смириться. Для лесных же троп и просек скорости в 30 км/ч вполне достаточно.
Большинство ребят оснастило интрацикл двигателями внутреннего сгорания, но это не единственное возможное решение.
Нам хочется особо отметить проект Алексея Кутеева (рис. 2) со станции Голуха Алтайского края. Его интрацикл электрический. И что по-инженерному красиво — и колесо и кабина одновременно являются конструктивными элементами двигателя. Оболочка кабины несет обмотку статора, колесо — ротора. Получается мотор-колесо.
Ленинградский инженер Э. Мельников с интрациклом своей конструкции.
Рис. 7. 1 — выдвигающиеся шасси; 2 — привод; 3 — колесо.
Рис. 8. 1 — шина; 2 — металлический обод; 3 — возвратная пружина; 4 — тяга; 5 — осевая балка; 6 — возвратно-толкающая штанга; 7 — трос.
Рис. 9. 1 — рычаг запуска двигателя; 2 — рычаг скоростей; 3 — сектор с зубьями; 4, 5 — цепная передача.
Рис. 10. 1 — тормозные и поворотные рычаги.
недостатки нельзя, можно лишь сделать их менее ощутимыми, понизив центр тяжести и увеличив вес. Но это сведет на нет такое важное качество интрацикла, как проходимость. Получается заколдованный круг. »
А вот мнение воронежского изобретателя Геннадия Гуськова: «Интрацикл содержит в себе три камня преткновения. При ударе, например, в стену седок не просто закрутится в колесе, а на * него будет действовать центробежная сила. Прикинем: удар со скоростью 30 км/ч или 8 м сек радиус до центра тяжести — 0,2 м. Подсчитав, получаем ускорение, которое будет испытывать седок, •— порядка 30 g а собственный вес — 2,3 т. Космонавты на центрифугах выдерживают ускорения при плавном их нарастании только 7 gl
Другая неприятность — уклоны. Уклон, который сможет осилить интрацикл с места, не превышает 10°.
Но самое губительное — торможение. На любом маломальском уклоне (чуть выше 10°) он будет, несмотря на отчаянные усилия седока, стремительно разгоняться, словно «Ярилино колесо».
Сомнения наших критиков, как видите, весьма основательны. С управлением, общей компоновкой юные конструкторы справились успешно. На очереди разрешение тех трудностей, о которых пишут А. Орлов и Г. Гуськов. И нам кажется, они преодолимы.
Взгляните на рисунок 10. Пусть предложение Василия Семченкова из города Грозного послужит вам отправной идеей.
Прикиньте, не выручат ли колесики, предложенные Иваном За-грековым, попробуйте проверить расчеты Юрия Бебчука. Подумайте над дополнительными лапами и амортизаторами. Не исключено, что на наш стол лягут и необычные решения.
К. ЧИРИКОВ, инженер
Источник