Безкоштовна технічна бібліотека

Всюдихід-амфібія. Особистий транспорт

Довідник / Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний

 Коментарі до статті

Позашляховий всюдихід-амфібія на шинах низького тиску, побудований студентами та співробітниками технолого-економічного факультету Вятського державного педагогічного університету, експлуатується вже понад десять років. За цей час підтвердились унікальні можливості машини. Всюдихід впевнено пересувається будь-якою дорогою, непролазно брудним, засніженим або болотистим бездоріжжям, місцевістю, вкритою купинами і кущами, долає водні перепони. При своїй масі близько 250 кг здатний перевозити до 500 кг вантажу по воді та суші.

Всюдихід виконаний за колісною схемою 4x4. Усі його колеса зроблені керованими, що дозволило зменшити радіус повороту до 6 м (при меншому куті повороту коліс).

Попереду на корпусі встановлений прозорий щиток (органічне скло в звареній рамі зі сталевого куточка), що захищає водія від вітру та дощу, а також запобігає захльостуванню водою кабіни при з'їзді з крутого берега в річку. З цією ж метою носова частина корпусу сильно витягнута вперед і має герметичні порожнини під крилами.

За відкритою кабіною (крісло водія та кермо в ній трохи зміщені вліво від поздовжньої осі симетрії кузова) слідує вантажний відсік, в якому, втім, вільно розміщується і пасажир. Для захисту водія та пасажира від негоди може бути встановлений складний намет. У кормі розташовується силовий агрегат, а над ним - місткий багажник, зварений зі сталевого прутка діаметром 8 мм (припустима заміна на знімний автомобільний).

У конструкції амфібії цілком використаний силовий агрегат мотоколяски СЗД - двигун, коробка передач, головна передача, маточини коліс, гальма (практично без змін). Для приводу передніх коліс додано ще одну головну передачу.

Рама всюдихода зварена. Складається з двох лонжеронів, балок переднього та заднього мостів, вигнутих цапф із втулками кріплення поворотних кулаків коліс, опор силового агрегату та парних кронштейнів кріплення кермового механізму та передньої головної передачі.

Всюдихід-амфібія

Компонування всюдихода (накладні багажник і паливний бак умовно не показані) (натисніть для збільшення): 1 - рульове колесо; 2 - вал рульової (важелі акселератора та зчеплення умовно не показані); 3 - редуктор кермовий; 4 - механізм кермовий; 5 – колесо; 6 – кулак поворотний; 7 -рама всюдихода; 8 - ланцюг приводу переднього моста; 9 – вал редуктора, проміжний; 10 - головна передача, задня; 11 – болт М10 кріплення рами всюдихода до корпусу (4 шт.); 12 – рама силового агрегату; 13 - глушник; 14 - агрегат силовий; 15 - ланцюг приводу проміжного редуктора; 16 - контур підлоги вантажного відсіку; 17 - корпус всюдихода; 18 – сидіння водія; 19 - тяга передньої кермової трапеції; 20 - рейка кермового механізму; 21 - сережки; 22 - палець кульовий; 23 - план-шайба колеса; 24 - шпилька колеса; 25 - пінопластовий вкладиш; 26 – диск колеса; 27 - муфта шліцева; 28 - фланець захисної панчохи; 29 - піввісь; 30 - хрестовина; 31 -панчоха захисна; 32 - гвинт гребний; 33 - редуктор гребного гвинта; 34 - ланцюг приводу редуктора гребного гвинта; 35 - важіль передавального валу, задній; 36 – кронштейн з опорою ковзання; 37 - палець задньої кермової трапеції; 38 - втулка (опора ковзання); 39 - важіль поворотного кулака; 40 - проміжний вал; 41 - вал передавальний; 42 - головна передача, передня

Рама всюдихода (натисніть для збільшення): 1 – кронштейн кріплення кермового механізму (сталь, лист s4, 2 шт.); 2 – кронштейни кріплення переднього редуктора (сталь, лист s4, 4 шт.); 3 – лонжерон (перфорований швелер, 2 шт.); 4,5 – опори двигуна; 6 – втулка кріплення новоротного кулака (труба 36x8, 4 шт.); 7 – цапфа (труба 40x5, 4 шт.); 8 – балка переднього моста (труба 50x5); 9 – болти М10 (8 шт.); 10 - поперечка (куточок 30x30); 11 - поперечини (куточок 30x30); 12 - косинка (сталь, лист s5, 4 шт.); 13 - балка заднього моста (труба 50x5)

Приклади з'єднання елементів корпусу: 1 – борт (фанера s8...10); 2 - шуруп; 3 - шари склотканини; 4 - отвори (Ø3, крок 20 мм вздовж шва) для заповнення епоксидною смолою; 5 - дно (фанера s8...10)

Поворотний кулак (передній правий або задній лівий; інші - дзеркально відбитий вигляд)

Вузол регулювання кута сходження колеса: 1 – тяга кермової трапеції; 2 - втулка різьбова; 3 – контргайка; 4 - наконечник

Рама виконує в основному функцію компонування; жорсткість і міцність усієї конструкції всюдихода надає його корпус, пов'язаний з рамою чотирма болтами М10, хоча він і не має силового набору. Його панелі вирізані з багатошарової фанери завтовшки 8-10 мм і стиковані за допомогою шурупів 4x25 та епоксидної смоли. Потім стикові кромки панелей просвердлені з кроком 20 мм для того, щоб клей проник у отвори і застиг там на кшталт цвяхів, і обліплені з обох боків стрічками зі склотканини на епоксидній смолі в 2-3 шари. Після цього корпус був повністю покритий двома шарами склотканини на "епоксидці". В останній шар смоли додані пігмент та алюмінієва пудра.

Цікаво, на наш погляд, вирішено завдання герметизації корпусу у місцях виходу мостів. Отвори в корпусі оконтурені кільцями із алюмінієвого куточка з гумовими прокладками. До цих кільцях за допомогою таких же кілець трохи більшого діаметру та гвинтів М5 прикріплені широкі панчохи з прогумованої тканини. Іншим кінцем панчохи приєднані до гальмівних щитів коліс хомутами із профільованої сталевої стрічки. Панчохи зроблені із запасом по довжині, щоб колеса могли повертатися у необхідних межах.

Таким чином, вся трансмісія, силовий агрегат та інші системи були добре ізольовані від води, пилу та бруду, що значно підвищило їх ресурс та надійність роботи. Помітно збільшилася і водотоннажність корпусу - для амфібії це важливо.

У системі управління всюдиходом використані кермовий механізм, рульове колесо та вал з важелями приводу акселератора та зчеплення від СЗД (ручне керування подібною машиною нам видається більш зручним). Рульовий редуктор, тяги кермової трапеції та поворотні кулаки коліс – власної конструкції.

Кожен поворотний кулак вирізаний зі ствольної пластини товщиною 10 мм. У заготівлі просвердлені отвори під маточину колеса та болти її кріплення. Пізніше до неї приварені співвісні втулки та важіль з отвором для кульового пальця. За допомогою цих втулок та шкворня поворотний кулак шарнірно кріпиться до цапфи рами.

При такій конструкції максимальний поворот колеса веде до деякої зміни (в межах 10 мм) відстані між кінцями півосі та валу головної передачі, що цілком допустимо компенсується штатною шліцевою муфтою приводу. До речі, на всюдиході використано чотири маточини провідних (задніх) коліс СЗД.

Тяги кермових трапецій - зі сталевої труби діаметром 25 мм, в кінці яких загвинчені наконечники з контргайками, що дозволяє регулювати кути сходження коліс. Тяга передньої кермової трапеції наводиться в рух через приварену до неї сережку і кульовий палець безпосередньо від зубчастої рейки кермового механізму.

Для керування задніми колесами передня та задня кермові трапеції з'єднані передавальним валом із важелями на кінцях. Вал повертається в опорах ковзання, закріплених на правому лонжероні рами. Важелі через втулки шарнірно з'єднані з пальцями, привареними до кермових тяг. Так забезпечується синхронний поворот передніх та задніх коліс у різні боки. Наведена конструкція представляється нам більш простою та компактною в порівнянні з системою з важелів, маятникових опор і тяг, що застосовується в подібних випадках.

Компонування всюдихода таке, що осі рульового валу та рульового механізму опинилися під кутом 60°. Тому довелося виготовити редуктор із двома конічними зубчастими колесами, розміщеними в корпусі з алюмінієвого сплаву. Редуктор прикріплений до корпусу всюдихода двома кронштейнами із сталевого листа завтовшки 3 мм.

Для зниження частоти обертання великих по діаметру коліс і збільшення крутного моменту силовий агрегат забезпечений проміжним валом, що забезпечує передатне число близько двох. Використаний злегка доопрацьований проміжний вал від якогось мотоблока з однією зірочкою z = 21 і двома - z = 11. .

Проміжний вал обертається ланцюгом від провідної зірочки вторинного валу коробки передач. Також ланцюгами проміжний вал з'єднаний із зірочками первинних валів передньої та задньої головних передач (первинні вали перед цим були перевернуті, що нескладно було зробити через їхню симетричність).

Відстань між осями проміжного та первинного валів передньої головної передачі становить близько 900 мм. Потрібен натяг ланцюга, щоб виключити його провисання та контакт з корпусом. Натяг здійснюється за рахунок відхилення силового агрегату на пружній підвісці за допомогою розсувної штанги (на кресленнях не показано).

У процесі експлуатації всюдихода з'ясувалося, що штатні гумометалеві муфти півосей СЗД недостатньо міцні та швидко виходять з ладу. Крім того, їхня пружність значно збільшувала зусилля на рульовому колесі, необхідне для керування машиною. Тому вони були замінені на карданні шарніри (хрестовини) від автомобіля УАЗ. Напівосі та шліцеві муфти - від СЗД, їх кінці обрізані, і до них приварені виделки карданних шарнірів.

Конструкція трансмісії дозволяє включати окремо передній та задній мости. Досвід показав, що необхідність їхньої одночасної роботи досить рідкісна: як правило, на особливо важких ділянках - при виїзді з води на берег, їзді по високих купинах і так далі. Однак саме на таких режимах можливе швидке накопичення різниці ходу передніх і задніх коліс за рахунок різниці їх розмірів, повітряного тиску, нерівномірності обертання на нерівній поверхні, що призводить до появи зайвих напруг в трансмісії за рахунок "циркуляції потужності". Це може призвести до розриву ланцюгів, поломки шестерень у редукторах і навіть руйнування їх корпусів (все це у нас траплялося).

Для запобігання цим явищам механізм включення переднього ходу головної передачі заднього моста був доопрацьований. Тильні, неробочі частини кулачків шестерні переднього ходу та кулачкової муфти, що входять у зачеплення один з одним, були зняті на наждаку під кутом 45°. Таким чином, при виникненні зворотного моменту на колесах редуктор тепер автоматично ставиться в нейтральне положення, або перетворюється на обгінну муфту.

Відомо, наскільки блокування диференціала підвищує прохідність транспортного засобу у важких умовах. У нашому випадку це особливо важливо при виїзді з води на берег і по снігу. Однак забезпечити блокування штатного диференціалу головної передачі СЗД без великих переробок неможливо. Простіший шлях - перетворення диференціала на обгінну муфту. Для цього сім із десяти зубів у кожного сателіту були сточені на наждаку; западина між двома з трьох, що залишилися, заповнена розплавленим металом за допомогою електрозварювання; а сателіти пружні на пальці, перетворившись на собачки храпового механізму, кожен для своєї півосьової шестірні. Таким чином, забезпечуються вільне обертання напівосьових шестерень швидше за коробку (чашок) диференціала (при входженні, наприклад, зовнішнього колеса в поворот), синхронне обертання коліс і висока прохідність на бездоріжжі при русі по прямій і при буксуванні. І в результаті - задовільна керованість всюдихода.

Недолік такого способу "блокування" - неможливість використання переднього моста на задньому ходу (у нас із передньої головної передачі шестерня заднього ходу видалена), але переваг все ж таки більше.

Важлива частина подібних машин - колеса та шини, бо саме вони забезпечують їхню підвищену прохідність. Відсутність відповідних коліс промислового виробництва змушує самодіяльних конструкторів шукати свої шляхи.

Наші колісні диски – це алюмінієві тази діаметром 450 мм. Треба сказати, що вони виготовлені з досить товстого листа (2 мм). Зараз у продажу частіше зустрічаються тонші (1 мм), вони годяться лише для використання за своїм прямим призначенням. Диски між собою та з внутрішніми план-шайбами ​​з дюралюмінієвого листа товщиною 5 мм скріплені п'ятьма гвинтами М8; до маточин СЗД вони притягнуті чотирма подовженими гайками.

Теоретичні контури корпусу всюдихода (натисніть , щоб збільшити)

Вузол з'єднання передньої трапеції з передавальним валом (вигляд зверху): 1 - тяга кермової трапеції (труба 25x2); 2 - передавальний вал (труба 20x2); 3 - сережки; 4 - гумові втулки; 5 – важіль валу; 6 – пальці М8

Рульовий редуктор: 1 – корпус (алюміній); 2 - шайба регулювальна (латунь); 3 – втулка (латунь); 4 - вал-шес-терня (сталь)

Правий кронштейн кріплення кермового редуктора (лівий дзеркально відбитий вигляд)

Деталі механізму включення переднього ходу в головній передачі заднього моста зі спиляними під 45 ° неробочими rhомками (заштриховані): А - шестерня переднього ходу; Б - напівмуфта кулачкова

Доопрацьований диференціал головної передачі переднього моста: 1 - сателіти з залишеними трьома (з десяти) зубами та наплавленням (заштриховано); 2 – палець; 3 – шестерні півосей; 4 – пружина; 5 - гвинт М5 кріплення пружини

Проміжний вал ланцюгового редуктора: 1 - зірочка велика (z = 21); 2,5 - зірочки малі (z = 11); 3 - проміжний вал (труба 32x2,5); 4 - розпірна втулка (труба 27х 1,5); 6 - підшипник голковий в обоймі (2 шт.); 7 - упорна шайба (бронза, 2 шт.); 8 – щока (2 шт.); 9 – вісь; 10 - маслянка

Редуктор гребного гвинта (натисніть для збільшення): 1 – втулка зірочки; 2 – зірочка (z = 21); 3 - кришки різьбові (М50х 1,5); 4 - підшипники 204; 5 – гайки фасонні М20; 6 – вал-шестерня; 7 – механізм редуктора, штатний; 8 – кронштейн кріплення редуктора; 9 - вал ведений; 10 - заклепки (сталь, Ø5); 11 - корпус редуктора; 12 - насадка

Міцність таких дисків цілком достатньо для експлуатації всюдихода в нормальних умовах. Однак при необережній їзді по пнях, високих купинах і повалених деревах, при подоланні глибоких канав з розгону і так далі такі диски іноді змінюються, зазвичай із зовнішнього боку. Тому ми підсилили їх пінопластовими вкладишами завтовшки 100 мм. Вкладиші щільно притиснуті до дисків зовнішніми план-шайбами ​​товщиною 3 мм та гайками, нагвинченими на шпильки, які вставлені у подовжені гайки кріплення коліс. Крім того, пінопласт збільшує плавучість та стійкість всюдихода на воді.

Шини низького тиску – подвійні камери розміром 900x300 мм, що відслужили свій ресурс у колесах літака. Зовнішня камера розрізана за внутрішнім діаметром і прикріплена до диска гвинтами М8 зі сферичними головками. Для кращого зчеплення із ґрунтом, а також для обмеження розмірів на зовнішню камеру наклеєна перфорована транспортерна стрічка.

Широка колія і коротка база шасі всюдихода, низький тиск у широких товстих шинах (0,2*105 Па) дозволяють обійтися без підвіски, що значно спрощує і полегшує конструкцію машини. Єдина незручність, пов'язана з відсутністю підвіски і виявлене нами в процесі експлуатації, - поздовжнє розгойдування (резонанс) завантаженого всюдихода при швидкості близько 20 км/год. Від цього ми позбулися, забезпечивши багажник амортизаторами від моторолера.

Декілька років всюдихід експлуатувався без гребного гвинта, пересуваючись по воді за рахунок обертання коліс. Однак швидкість такого руху була дуже малою, особливо при зустрічному вітрі та хвилюванні. Не допомагали і лопаті, встановлені на бічну поверхню коліс. В даний час усюдихід має гребний гвинт від човнового мотора "Вихор-20", привід якого здійснюється ланцюгом від валу вентилятора двигуна через доопрацьований редуктор від того ж "Вихор". Доробка почалася у виготовленні нового корпусу та кронштейна кріплення, подовженні веденого валу, установці на провідний вал-шестірню втулки із зірочкою.

Новий корпус редуктора зварений із відрізків сталевих труб відповідних діаметрів, оброблених за розмірами штатних деталей редуктора. Особливої ​​обережності вимагало зварювання частин корпусу між собою та з кронштейном кріплення, щоб виключити жолоблення.

Ведений вал подовжений на 250 мм за допомогою насадки, виготовленої за розмірами штатного валу і з'єднаною з ним двома сталевими заклепками. Подовження вимагало встановлення додаткової опори - кульковий підшипник 204 зафіксований у корпусі різьбовою кришкою з манжетним ущільненням.

Крутний момент від двигуна провідному валу редуктора передається через втулку з квадратним отвором, виготовлену за розмірами штатного валу-шестірні. З'єднання зірочки з втулкою зварене. На втулці за допомогою гайки закріплений кульковий підшипник 204. Регулювання зазорів у зубчастій передачі та кріплення провідного валу в корпусі здійснюються такою ж різьбовою кришкою з манжетним ущільненням (для її вкручування в зірочці є отвори).

Водій керує редуктором зі свого місця за допомогою важеля, що має фіксовані положення "вперед", "нейтраль" і "назад", і тросової проводки (на кресленнях не показано). Швидкість руху по воді 5 км/год, що цілком достатньо подолання водних перешкод навіть у період ресенних розливів. При русі сушею гвинт і ланцюговий привід можуть бути легко демонтовані.

Через установку редуктора гвинта використання штатного глушника мотоколяски СЗД стало скрутним. Довелося виготовити глушник із відрізків труб різного діаметру. Корпус із труби діаметром 80 мм з торців заварений, вхідний та вихідний патрубки всередині мають по 12 отворів діаметром 8 мм. Зниження потужності двигуна непомічено, рівень шуму проти початковим збільшився незначно.

Автор: В.Мултановський, Г.Семенових

 Рекомендуємо цікаві статті розділу Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний:

▪ Самобіг

▪ Велосипед у валізі

▪ Плавання за допомогою насоса-торпеди

Дивіться інші статті розділу Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Білкові наномашини з бактерій 13.04.2021 Команда мікробіологів з Університету Південної Каліфорнії США представила результати своєї роботи над вивченням про тейлоцинів - особливих натуральних білкових наномашин, вироблених живими бактеріями. Деякі види бактерій особливо добре відзначаються в цій справі і є досить багатообіцяючим типом бактерій, за допомогою яких можна створювати повністю підконтрольні бактеріальні агенти, які можуть ефективно боротися з різного роду шкідливими клітинами в організмі людини - наприклад, із зараженим раком клітинами, які впливають і на здорові клітини також. Дані білкові наномашини названі так умовно, щоб підкреслити їх вкрай високий ступінь ефективності і зробити з них повноцінного роду бактеріальні машини, які можуть впливати на стан клітин як таких - вчені відзначили, що основне їх призначення та функціонал ховається у тому, щоб атакувати шкідливі клітини та у буквальному значенні витягувати з них іони та інші структурні елементи, тим самим призводячи клітину до загибелі. Тейлоцини дуже нагадують за своїми характеристиками бактеріофаги, за тим лише винятком, що не мають головки, в якій міститься вірусна ДНК фагів - але на цьому основні відмінності і закінчуються, оскільки за своїм ступенем маневреності тейлоцини нічим не поступаються бактеріофагам. Надалі команда дослідників буде працювати у напрямку вилучення та збільшення функціоналу для такого роду білкових наномашин, оскільки вони мають дійсно багатообіцяючий характер - вони можуть стати наступною дійсно ефективною відповіддю на питання про те, яким чином можна по-новому боротися з різними аутоімунними захворюваннями та деякими клітинними порушеннями.

Інші цікаві новини:

▪ Дріжджові грибки відправлять у далекий космос

▪ Безшовні 3D-трансплантати шкіри

▪ Походження золота

▪ Справжній вигнутий сенсорний дисплей

▪ Фулерени можуть бути небезпечними

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Застосування мікросхем. Добірка статей

▪ стаття Нехай невдаха плаче. Крилатий вислів

▪ статья Який хімічний елемент отримав назву від того, що їм труїли гризунів? Детальна відповідь

▪ стаття Ромашка римська. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Універсальний блок регуляторів на мікросхемі LM1040 Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Про труднощі модернізації телевізорів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024