Сделай сам, 1994 № 02

На виражах как на виражах

Г. Олётин

У меня уже давно было желание построить веломобиль. Хотелось иметь машину удобную для поездок не только рядом с домом, но и для длительных поездок в несколько десятков километров. Сеть довольно хороших дорог с асфальтовым покрытием (я живу в г. Владимире) позволяет рассчитывать на передвижение, в основном, по дорогам с автомобильным движением, а это требует соблюдения определенных мер безопасности. Веломобиль должен быть хорошо виден водителям другого транспорта и обеспечивать достаточный кругозор своему водителю. Посадка водителя веломобиля отлична от посадки на велосипеде и по-моему убеждению нуждается в хорошо подрессоренном сиденье, причем само сиденье не должно быть креслом, затрудняющим педалирование. Опробовав несколько конструкций веломобилей, я отметил для себя большое отличие езды на них от езды на велосипеде — на виражах веломобили не наклоняются, как велосипед, а отсутствие кузова и очень удобного кресла, как у легкового автомобиля, делает прохождение виражей неприятным, неестественным. При этом использование в конструкциях веломобилей руля только велосипедного типа считаю необоснованным. Мне кажется, что сидя как в автомобиле, приятнее и порулить автомобильным рулем.

Схема расположения колес с одним задним ведущим и двумя передними рулевыми, видимо, наиболее целесообразна для веломобилей. Она обеспечивает хорошую устойчивость машины на ходу, удобство водителю. Вот только рулевое устройство здесь получается сложным — с трапецией, как у автомобиля, при этом даже незначительная неправильность регулировки трапеции приводит к дополнительному сопротивлению качению передних колес. Но к чему такая сложность? Вело мобиль — это ведь не скоростной автомобиль с независимой подвеской всех колес! Его скорость соизмерима со скоростью конного экипажа или современного трактора типа «Кировец», у которых передний мост (передок) соединен с рамой шкворнем, вокруг которого он и вращается на поворотах. Обеспечивается идеальная параллельность рулевых колес, так необходимая для веломобиля, когда повышение сопротивления при качении крайне нежелательно. Вот эти мысли я и постарался учесть при разработке конструкции своего веломобиля (рис. 1).

Рис. 1. Веломобиль

Основой конструкции веломобиля стала рама из двух лонжеронов, изготовленных из труб прямоугольного сечения. Трубы соединены друг с другом болтами, которыми одновременно крепят к раме и все основные узлы веломобиля. В местах сверления отверстий под болты в трубах установлены пробки из плотной древесины, смазанной машинным маслом. Они предохраняют трубы от смятия при сверлении и упрочняют конструкцию рамы, что позволяет использовать легкие тонкостенные трубы. На раме установлены: кареточный узел велосипеда с ведущей звездочкой, шатунами и педалями, руль автомобильного типа с ведущей звездочкой, натяжное устройство штуртроса, корпус подшипника шкворня, сиденье с опорной рамой и багажником, заднее колесо дорожного велосипеда, натяжные ролики цепи привода, стояночный тормоз, фара, щитки заднего колеса и цепи привода. Шкворень передка (рис. 2) выполнен наклонным вперед на угол а, равный примерно 30°, что обеспечивает при прохождении поворотов наклон веломобиля внутрь дуги поворота, близкий к наклону велосипедиста.

Рис. 2. Соединение передка с рамой:

_{1 — рама; 2 — корпус подшипника шкворня; 3 — подшипник радиальный № 205; 4 — шкворень; 5 — болт; 6 — балка передка}

Основа передка — отрезок трубы, скрепленный со шкворнем. На концах трубы (балки) на радиальных шарикоподшипниках установлены полуоси, на которых смонтированы передние колеса от велосипеда «Кама». На рис. 3 приведена конструкция, которая позволяет рационально использовать колеса с передними втулками, обеспечив высокую прочность.

Рис. 3. Конструкция передних колес:

_{1 — балка передка; 2 — подшипник радиальный № 200; 3 — втулка распорная; 4 — колпак; 5 — подшипник радиальный № 201; 6 — кольцо фетровое; 7 — полуось; 8 — гайка; 9 — ступица переднего колеса}

На рис. 4 показано устройство натяжения штуртроса.

Рис. 4. Устройство натяжения штуртроса:

_{1 — гайка; 2 — пружина; 3 — блоки; 4 — конический упорный подшипник; 5 — втулка}

Направляющий штырь корпуса переднего блока вставлен во втулку, закрепленную между лонжеронами рамы. Корпус заднего блока соединен шарнирно передним направляющим штырем с корпусом переднего блока, а задний его штырь вставлен в отверстие кронштейна и нагружен пружиной. При этом передний направляющий штырь корпуса заднего блока зафиксирован в корпусе переднего блока коническим упорным подшипником, взятым из передней втулки велосипеда. Такая конструкция узла натяжения штуртроса позволяет натяжным блокам легко поворачиваться вокруг оси узла и располагаться в плоскости ветвей штуртроса при повороте передка.

Конструкция стояночного тормоза понятна из рис. 5.

Рис. 5. Стояночный тормоз:

_{1 — колодка тормоза; 2 — штанга тормоза; 3 — гайка регулировки длины штанги; 4 — ось штанги тормоза; 5 — ограничитель переднего положения рычага; 6 — ось вращения рычага}

Здесь изображен тормоз во включенном положении II. Колодка тормоза деформирует покрышку заднего колеса, удерживая его от вращения. В этом случае положение рычага устойчиво, поскольку ось штанги ушла от линии, соединяющей колодку и ось вращения рычага на расстояние В. В отключенном положении I, когда ось штанги уходит от линии, соединяющей колодку и ось вращения рукоятки на расстояние С, положение рычага также устойчиво.

Штуртрос соединяет ведущую звездочку руля с передком, проходя через блоки натяжного устройства (рис. 6). Он состоит из трех частей — велосипедной цепи, охватывающей ведущую звездочку, и двух кусков троса, соединенных с цепью и концами трубы передка.

Рис. 6. Проводка штуртроса:

_{1 — велосипедная цепь; 2 — штуртросы; 3 — блоки; 4 — ведущая звездочка рулевого устройства}

Кресло выполнено составным из седла от мотоцикла «ИЖ-49» и ортопедической спинки (см. рис. 1). Передняя часть седла крепится на кронштейне, установленном на лонжеронах рамы, что позволяет седлу качаться в вертикальной продольной плоскости. Задняя часть седла подпружинена. Для фиксации седла в горизонтальном направлении задняя его часть соединена с рамой еще и плоским шарнирным трехзвенным механизмом. Нижняя часть спинки шарнирно соединена с задней частью седла двухзвенным плоским шарнирным механизмом, а средняя задняя часть — с опорной рамой двойным двухзвенным плоским шарнирным механизмом. Такая установка кресла обеспечивает его подвижность в вертикальной продольной плоскости. Боковые упоры фиксируют положение водителя в седле и обеспечивают ему комфорт и уверенность при движении.

По желанию веломобиль можно оснастить легким тентом, многоскоростной втулкой заднего колеса, выпускаемой в дальнем зарубежье, и т. д.

В добрый путь!