Самокат для взрослого

Самодельный вездеход

Универсальное мототранспортное средство, предназначено для передвижения по любым дорогам и лесным тропам.

К тому же оно может буксировать за собой прицеп массой до 250 кг. 



В зимнее время ее несложно переоборудовать, заменив задние колеса на пневматики и установив спереди рулевую лыжу; машина таким образом превращается в снегоход, причем на трансформацию требуется менее часа. Использование при изготовлении вездехода доступных материалов, простота конструкции вполне могут обеспечить повторяемость машины даже в условиях домашней мастерской.

Рама МТС изготовлена из труб круглого сечения, квадратных профилей и уголков. Ее особенностью являются разъемные соединения, позволяющие снимать узел рулевой колонки при установке двигателя, а также балку переднего моста. Каждый из разъемов состоит из обычной «водопроводной» муфты, сгона и контргайки.

Для натяжения цепи, связывающей двигатель с редуктором, моторная рама (часть рамы мотоцикла «Минск») передвигается; ось задних колес с подшипниками также имеет возможность перемещаться в продольном направлении, что позволяет регулировать натяжение второй цепи, соединяющей редуктор с задней осью. Передние и задние крылья съемные (в варианте снегохода они отсутствуют). Стыковка элементов рамы производилась электросваркой.

Двигатель мототранспортного средства — от мотоцикла «Минск», замечаний к его работе у меня нет. Возможна, конечно, установка более мощных двигателей — от мотоцикла «Восход» или мотороллера «Тула»; необходимо только скорректировать под них размеры рамы. Выбор же «минского» двигателя был обусловлен его экономичностью и малой массой. Мощность его оказалась вполне достаточной для поездок на снегоходе с пассажиром, возможна также буксировка лыжника или саней. Пусковые свойства мотора и летом и зимой вполне удовлетворительные.

Путевое управление летнего варианта мототранспортного средства обеспечивается поворотом передних колес с помощью двух тяг; для зимнего варианта предусмотрен рычаг и тяга, соединяющая его с вилкой лыжи. Последняя позаимствована от мопеда. Передний мост — от мотоколяски СЗД, правда, несколько уменьшенный: из его балок вырезаны участки и центральные части (с болтом крепления торсиона) сварены с периферийными (с втулками рычагов подвески). В зимнем варианте рычаги, поворотные кулаки, тяги и торсионы демонтируются.

Руль — от мотороллера «Турист», он отлично стыкуется с рулевым валом болтом М10. Органы управления стандартные, мотоциклетные. Рычаг тормоза связан тросом с тормозными колодками, установленными на редукторе.

Редуктор. Его основой стала ступица заднего колеса мотороллера «Тула-200», к которой со стороны тормозного барабана приварена звездочка. Привод задней оси осуществляется цепью с шагом 19 мм. Трансмиссионный тормоз позволяет существенно упростить конструкцию задней оси. Звездочка на оси фиксируется болтом М14, аналогично крепятся ступицы ходовых колес, как это показано на чертежах. В качестве основы редуктора можно использовать не только ступицу колеса «Туриста», но и других мотосредств.

Ось ведущих колес — это пруток диаметром 30 мм; концы его проточены до Ø25 мм, на эти места надеты точеные ступицы. Колеса используются от мотоколяски размером 5,00X10,0. Зимние колеса обычной для пневмоходов на шинах низкого давления конструкции: с фанерными дисками, алюминиевыми ложементами и креплением камеры ремнями. Подшипники оси двухрядные, они имеют конусные вставки с гайками, которые хорошо фиксируют ось и не требуют высокой точности обработки.

Дополнительное оборудование. К нему можно отнести передний и задний багажники, фары, световые сигналы поворота и стоп-сигналы; места их крепления показаны на рисунках.

Конструкция вездехода проста, сделать его можно буквально за несколько дней в достаточно примитивной мастерской — разумеется, если в наличии есть все комплектующие узлы. А возможности использования такой машины — самые широкие: в качестве лебедки при вспашке огорода, для привода дисковой пилы, как простейший садовый трактор (отличная проходимость по пашне, поэтому возможна культивация, окучивание и т. п.). К тому же можно повысить проходимость, установив спаренные задние колеса. Можно также смонтировать реверс-редуктор от мотоколяски СЗА, в котором дифференциал заменен валом, и тогда вездеход получит заднюю передачу. Износ резины из-за отсутствия дифференциала не наблюдается, и на управляемости это не сказывается.



Рис. 1. Универсальное четерыхколесное мототранспортное средство. Внизу — зимний трехопорный вариант с двумя пневматиками низкого давления и передней управляемой лыжей.



Рис. 2 Рама: 1 — рулевой вал, 2 — рулевая колонка, 3 — топливный бак (от мотоцикла «Минск»), 4 — верхняя балка рамы (труба Ø22 мм), 5 — разъем (водопроводная муфта с контргайкой), 6 — стойка (труба Ø22 мм), 7 — подседельная дуга (труба Ø22 мм), 8 — подушка сиденья (от мотоцикла «Минск»), 9 — задняя стойка (труба Ø22 мм), 10 — буксирное устройство, 11 — звездочка задней оси (z=34), 12 — малая промежуточная звездочка (z=14), 13 — большая промежуточная звездочка (z=38), 14 — моторама (часть рамы мотоцикла «Минск»), 15 — подножка, 16 — узлы крепления переднего моста, 17 — рулевой рычаг, 18 — опорная площадка крепления заднего моста, 19 — разъем (водопроводная муфта с контргайкой), 20 — подшипниковый корпус задней оси. На плановой проекции моторама условно не показана.

Рис. 3. Опорная площадка крепления заднего моста: 1 — трос тормозного устройства, 2 — трансмиссионное тормозное устройство с блоком промежуточных звездочек, 3 — большая промежуточная звездочка (z=38), 4 — звездочка задней оси (z=34), 5 — задняя поперечина рамы (прямоугольная труба 20X40 мм), 6 — опора подшипникового корпуса задней оси (уголок 40X40 мм), 7 — полупоперечина (квадратная труба 25X25 мм), 8 — малая промежуточная звездочка (z= = 14), 9 — лонжерон рамы (труба Ø42 мм). Рис. 4. Задний мост: 1,5 — стопорные болты М 14 с гайками, 2 — ступица, 3 — звездочка (z=34), 4 — втулка звездочки заднего моста, 6 — вал заднего моста (пруток Ø30 мм), 7 — заклепка. 

Рис. 6. Конструкция колесных ступиц: 1 — ступица, 2 — заклепка, 3 — болт М10 с гайкой и шайбой, 4 — ступица заднего моста, 6,8 — колесные диски (фанера толщиной 8 мм), 7 — ложемент.

Рис. 7. Передняя вилка: 1 — втулка под ось передней лыжи, 2 — перо вилки, 3 — рулевой рычаг, 4 — мостик вилки.

Рис. 8. Передняя лыжа: 1 — скоба. 2 — лонжерон (уголок 20X20 мм), 3 — подошва (дюралюминиевый лист толщиной 4 мм), 4 — кронштейн (дюралюминиевый лист толщиной 5 мм). 5 — заклепки.

Вот как всё работает на практике:

Колесный снегоход

Самодельная конструкция снегохода на колесах низкого давления.

C наступлением зимы на многих российских просторах единственным транспортом становится гусеничный вездеход или, в лучшем случае, мотонарты. Они очень удобны, но, к сожалению, отечественные "Бураны" сегодня стали редкостью, а зарубежные "Ямахи" слишком дороги, особенно для подростков. Так почему бы не вспомнить о возможностях самодельного конструктора с универсальной моторной установкой "УМУ", который позволит смастерить настоящий снегоход.

Наш снегоход (см. рис. 1) состоит из двух частей. Первая - ведомая - опирается на полозья в виде лыж с сиденьем для водителя. Вторая - ведущая - состоит из моторной установки "УМУ" с колесным приводом. Обе части снегохода соединены вертикальным шарниром, что позволяет им принимать различные угловые положения относительно друг друга.

Ведомая часть включает в себя несущую раму с сиденьем водителя и рычагами управления. Она шарнирно опирается на скобы полозьев. С поворотной стойкой несущая рама скреплена жестко.

Полозья представляют собой пару широких деревянных лыж, параллельно соединенных между собой. В средней части каждой лыжи установлены скобы шарнирных соединений.

В конструкции рамы предусмотрены места крепления съемной платформы для ног, оснащенной тормозными педалями.

Рычаги управления снегоходом соединяются единой втулкой и фиксируются винтами под сиденьем водителя.

На рукоятки рычагов надеты резиновые наконечники. Правая рукоятка снабжена тросовым механизмом регулировки газа от серийного мотоцикла.

Рулевые тяги придется изготовить самим. Подойдут тонкостенные стальные трубки диаметром 16...18 мм. На их концах необходимо установить соединительные шарниры, способные работать в двух угловых плоскостях.

Во второй части снегохода установлен ведущий мост с самодельными колесами низкого давления. Лучшее решение - применить пневмокамеры от автомобилей; в накачанном состоянии их наружный диаметр примерно равен 80 мм.

  Изготавливать несущую раму (см. рис. 2) ведомой части снегохода лучше всего из стальной тонкостенной трубы диаметром 40 мм. Согнуть трубу такого диаметра без специального приспособления сложно, поэтому поворотную стойку рамы в нижней ее части придется на сварке собрать из двух прямых кусков. Если все же есть возможность качественно согнуть трубу, не нарушив ее сечение в месте изгиба, то советуем с этой операции начинать изготовление ведомой рамы.

Рис. 1. Общий вид снегохода:
1 - лыжная пара, 2 - педаль тормоза, 3 - платформа, 4 - рычаг управления, 5 - ручка газа, 6 - несущая рама, 7 - шарнир поворота, 8 - "УМУ", 9 - рулевые тяги, 10 - распорка

Рис. 2. Конструкция несущей рамы:
1 - поворотная стойка, 2 - опорная балка, 3 - втулка оси рычагов, А - размеры центральной части, Б - общий вид несущей рамы


Ножовкой по металлу нарежьте остальные трубчатые заготовки. Места соединений опилите полукруглым напильником. Положите поворотную стойку с загнутым (или приваренным) концом на ровную горизонтальную поверхность (бетонный пол) и прихватите газо- или электросваркой сопрягаемые детали. Убедитесь, что все прихваченные детали рамы находятся строго в одной плоскости. Для этого простучите молотком трубу по всей длине. Только после этой операции соедините сваркой все детали между собой.

Следующий шаг - изготовление фланцев и обкладок опорной балки. Один из готовых фланцев приварите к торцу опорной балки, соблюдая перпендикулярность к оси трубы. Наденьте две обкладки на балку и приварите второй фланец к противоположному торцу, соблюдая соосность отверстий в обоих фланцах. Для установки опорной балки на несущую раму прихватите сваркой обкладки с двух ее сторон, как показано на рисунке 2. Убедитесь, что балка относительно плоскости рамы прихвачена перпендикулярно. После этого приварите обкладки. Убедитесь, что балка свободно перемещается вдоль своей оси и одновременно вращается в обкладках. Передвигая балку вдоль оси, подберите такое положение, чтобы расстояние от обкладок до фланцев было одинаковым как слева, так и справа. Отметьте это положение рисками.

Теперь согласно рисунку 2 выставите угол фланца так, чтобы свободные отверстия смотрели строго вниз. Еще раз проверьте положение рисок и прихватите сваркой трубу балки к обкладке. Проведите окончательную регулировку и только после этого приварите шов начисто.

Для установки втулки оси рычагов подробного описания не требуется. Куда сложнее установить кронштейны поворотной оси, к этой работе отнеситесь предельно внимательно, ведь здесь требуется выдержать максимальную точность в соосности отверстий между собой, а также расположении плоскости центров этих отверстий с центром поворотной стойки и осью среднего отрезка рамы.
Сборку рамы завершает присоединение сваркой кронштейнов сиденья и косынок жесткости.

Для лыжной пары (см. рис. 3) вам потребуется сделать две одинаковые распорки, два одинаковых кронштейна с осями и собственно пару лыж.

Рис. 3. Общий вид лыжной пары

Рис. 4. Детали управления:
1 - левый рычаг управления, 2 - крепление рычага управления, 3 - втулка рычага, 4 - концевые детали шарнира (8 шт.), 5 - центральные детали шарнира (4 шт.)


Что касается распорок, то их придется вырезать из отрезков трубы диаметром 22 мм. К ним приварите уголки из листовой стали толщиной 3 мм. Кронштейны придется согнуть из той же стали, а оси - выточить на токарном станке.

Лыжи лучше всего изготовить самостоятельно из листов 3-мм фанеры в 9 или 10 слоев. Лучший клей - эпоксидная смола. Сушку проводите на оправке с применением мощных струбцин.

Рычаги и тяги управления (см. рис. 4) просты по конструкции, даже несмотря на то, что в процессе их изготовления потребуются сварочные и токарные работы. Большое внимание уделите точности выполнения шарнирных тяг. Все люфты устраните по возможности при сборке.

Изготовление платформы для ног, педалей тормоза и сиденья тоже подробно описывать не будем - их конструкция понятна из рисунка 5.

  Для соединения ведомой части снегохода с ведущей необходима поворотная ось. Сделайте ее из отрезка стальной трубы диаметром 22 мм и длиной 140 мм. С одного конца приварите квадратный фланец из листовой стали, а на другом конце просверлите отверстие для стопора торцевой шайбы.

  Кстати, из этого же номера журнала используйте конструкцию ведущего моста, взяв ее за основу в своем снегоходе, заменив лишь фланцы, показанные на рисунке 6.

Рис. 5. Устройство платформы для ног:
1 - педаль тормоза, 2 - трос привода тормоза, 3 - платформа, 4 - кронштейн платформы, 5 - тормозной рычаг.

Рис. 6. Колесный фланец


  Для окончательной сборки снегохода придется немного доработать кронштейн подножки микромотоцикла, который используется для крепления поворотных тяг снегохода. Доработка кронштейна показана у нас на рисунке 7.

Рис. 7. Соединение поворотных тяг:
1 - поворотная тяга, 2 - шарнир, 3 - стопорное отверстие М-6 (2 шт.), 4 - косынка жесткости.

Электровелосипед.

Тема электротранспорта меня интересовала всегда.
И вот наступил долгожданный момент, когда я от теории наконец перешел к практике. О своём опыте я поведаю ниже.

Пара мыслей в качестве вступления.
Почему именно сейчас так активно заговорили про электромобили, электросамолёты, электробайки? Наконец почти разрешилась основная проблема электротранспорта — начали появляться достаточно компактные и емкие батареи. Более того, они заряжаются за терпимое время. Собственно только этого и ждали, все остальное давно создано и «обкатано» — кузов, ходовая часть, электроника, электромоторы. Все это уже используется сотню лет. А электромоторы позволяют использовать непривычные решения — к примеру устанавливать себя в ступицы самих колес.

К делу!

Технические характеристики:
— велосипед обычный, средней ушатанности, цена примерно 200$
— электромотор на 48V и мощность 380W
— батарея на 48V и 10A
— скорость без помощи педалей по ровной дороге 35-40 км/ч
— дальность поездки 22-25 км по легкой холмистой местности и в городе
— время полного заряда 2 часа

 

Надо отметить, что переоборудование не сильно бросается в глаза и большинство людей на улице просто не замечают ничего необычного в велосипеде.

Весь комплект приобретен в Китае через eBay. Искать комплекты стоит по ключевым словам «ebike, Motor Conversion, kit, LiFePO4». Вся покупка обошлась в примерно 650$ USD с пересылкой из Китая.
Покупать придется два комплекта — сам KIT и батарею.

KIT состоит из уже собранного колеса, контроллера, рукоятки газа, рукояток тормоза, датчика под педали, фары с замком, кнопки звукового сигнала, сумки для батареи.

Вторая часть комплекта — это батарея и зарядное устройство.

Комплекты бывают на 12, 24, 36 и 48 вольт и мощностью в 250, 380, 500 и 1000 ватт.
Батарею выбирается соответствующего напряжения. Я бы советовал не гнаться за мощностью. 380W для ровной и холмистой местности вполне достаточно. Увеличивая мощность скорость будет увеличиваться не значительно, но в гору «тянуть» будет лучше.
Мой личный опыт — я очень редко помогаю педалями и звездочки стоят все время в положении «максимальная скорость».
Стоит заметить, что в многих странах есть ограничение в 250W.
Почему я выбрал 48V, я сейчас точно сказать не смогу, но в мае, когда я прочесывал интернет перед покупкой была поставлена метка — брать только 48V. С мощностью батареи все просто — у меня 10A, это 25 км. Если купить 20A, будет 50 км пробега и 16 кг батареи вместо 8-ми. Решите, стоит ли вам таскать лишние 4-8 кг веса, если вы не собираетесь далеко ездить. Я понимаю, что мощность не в амперах измеряется, но так их продавцы различают. Не ватт/час, а именно напряжение/амперы.

Мотор

Колесо-мотор 4. уже собраны. Покрышка и камера в комплект не входит. Колесо надо выбирать по размеру колес вашего велосипеда, для меня это был номер 26 — самый распространенный размер. Если вы покупали камеру или покрышку — размер вы знаете точно.

Главное, что надо помнить монтируя колесо — кабель должен выходить из колеса слева! Тогда оно будет вращаться в правильную сторону. Вторая и не очевидная опасность — из колеса выходит три толстых провода и несколько тонких. Первое что делает человек смонтировав колесо — он его крутит. Колесо вырабатывает электричество, между силовым проводом и одним из тонких проводков проскакивает искра и все, сгорел датчик, покатушки отменяются. Поэтому вынув колесо из коробки сразу обматываем эти провода изолентой и до момента подключения к контроллеру так их держим.

Возможно придется слегка подтачивать посадочное место на вилке и ось на колесе, у меня так и получилось. Дремель и несколько режущих дисков хватило, чтобы установить колесо.

Тут надо быть максимально аккуратным, чем плотнее колесо сядет на своё место, тем меньше проблем будет в будущем. Не сточите лишнего. Владельцам дорогих велосипедов с алюминиевыми вилками стоит выбрать заднее колесо, я читал как мощное киловатное колесо просто выламывало усы на вилке при пробном включении. Передняя вилка рассчитана на нагрузку вверх и назад, а колесо тянет вперед и по кругу. А вот мотор на заднем колесе дает нагрузки на раму не отличающиеся от педалей.

Контроллер

Контроллер — маленькая алюминиевая коробочка 3. с пучком проводов. Особых проблем с ней нет. Найти удобное место на раме и закрепить. У меня удачно на нижней балке оказалось два болта просто вкрученные в раму. На один из них я и повесил контроллер, второй не совпал и я зафиксировал её пластиковым стрипом. Стоит ими запастись, незаменимая вещь для фиксации кабелей.

 

Единственная замечание. Из-за законодательного ограничения скорости в некоторых странах в контроллере есть блокировка. Чаще всего это провод, который надо просто разомкнуть. Заблокированный контроллер не даст разогнаться быстрее 25 км/ч.

Управление

 

Во первых надо заменить рукоятки тормозов. Я не стал менять рукоятку переднего тормоза. Заменил только заднюю. Зачем надо менять? В рукоятке находится контакт, который отключает электромотор в момент торможения.

Во вторых на левую сторону руля надо установить рукоятку газа. Снимаем резиновую ручку, отрезаем её с внутренней стороны на необходимую ширину. Ставим все на своё место.

В третьих надо установить фару. В фаре находится «замок зажигания» и звуковой сигнал. Кнопку звукового сигнала я не стал подключать, могу и так поорать. А вот пара ключиков весьма порадовала. Ключ заменяет выключатель питания, а дальнейший поворот включает фару. Это удобно. Вытащить ключ из «фары» не выключив велосипед не получится. Велосипед довольно тяжелый, а ход на педалях тоже не так прост (ведь они стоят на максимуме и еще надо провернуть мотор, который в таком случае становится генератором) — запрыгнуть и укатить на вашем велосипеде вору будет не так просто. Даже просто укатить его в руках. Это позволяет не сильно «напрягаться» отвлекаясь от велосипеда на несколько минут и не пристегивать его каждый раз замком.

На фото заметно, что фара сделана из дешевого пластика и начала протираться от обрезиненного тросика передач.
Светодиоды в теории должны показывать степень разряда батареи. Возможно на свинцовых так и есть, но на LiFePO4 батарее это не работает. Сначала светится полный заряд, потом красный светодиод — батарея пустая. Кроме того, это суперлайт светодиоды и они банально слепят ночью прямо в лицо, да и днем тоже мешают. Поэтому там и находится эта полоска клейкой бумаги. Потом я сточу кончики светодиодов и капну сверху по капле термоклея, чтобы получить просто матовое свечение.

Я упомянул, что в комплекте есть датчик на педали. Его я не ставил. Он заменяет рукоятку газа. Начав крутить педали вы включаете мотор, но он только помогает ехать. Не более того, думаю это должно быть довольно экономно, но меня не заинтересовало.

Батарея

Как я уже писал это разновидность литиевой батареи. LiFePO4 — она дешевле своих собратьев из сотовых телефонов, не взрывается, хорошо отдает большие токи, быстро заряжается, имеет до 1500 циклов заряд-разряд до начала заметного снижения емкости. Такие батареи появились всего год-два назад и на рынке еще мало известны.
Китайцы сами собирают их из отдельных элементов необходимого вольтожа, мощности и размера.

 

Кроме батареи в сумке находится плата-балансира зарядки. С неё идет пучок проводов в саму батарею. Тоесть батарея заряжается по частям и отдельные «банки» элементов балансируются между собой.

Почему не обычная кислотно-свинцовая батарея? Аналогичная по параметрам моей батареи будет весить больше 20-ти кг. Будет возня с электролитом, долгая зарядка, количество циклов заряд-разряд не больше тысячи, а всего сотня-две. Мало того, если я пойду покупать у себя в магазине такие батареи — это будет стоить не намного меньше. Так что даже по деньгам я не выгадаю.

Аппарат в квартире на зарядке. Полный заряд занимает два часа, зарядка легкая и сравнительно небольшая, можно кинуть в рюкзак и заряжать велосипед в дороге. В придорожном кафе к примеру или на заправке.

 

Заключение

Впечатления от езды на таком велосипеде непередаваемы. Звука мотора не слышно. На трассе впадаешь в транс. Чувство сродни с тем, какое я испытывал летая во сне. Равномерное, бесшумное движение через пространство. В городе водители мешают. Двигаются медленно, долго трогаются. По полям переднее колесо прет отлично, но батарея садится быстро.

Что приятно — права не нужны, страховка не нужна, в квартиру закатывается, бензином не пахнет.