Конструювання мотоциклів. Креслення, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ОСОБИСТИЙ ТРАНСПОРТ: НАЗЕМНИЙ, ВОДНИЙ, ПОВІТРЯНИЙ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний

Конструювання мотоциклів. Особистий транспорт

Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний

Довідник / Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний

Коментарі до статті

Конструювання мотоциклів - заняття не менш цікаве, ніж створення будь-яких інших транспортних засобів. До того ж мотоцикл, що є, по суті, оголеною концепцією механізму, що саморухається, вимагає більшої конструкторської витонченості, винахідницького дару і чуття хорошого механіка. Пропоную на читацький суд свої ідеї щодо конструювання саморобних мотоциклів. Можу сказати, що деякий досвід у такій роботі у мене є: на огляді-конкурсі "Мотосам-90" був представлений мій саморобний - восьмий за рахунком - мотоцикл, фотографію якого читачі журналу могли побачити в репортажі з огляду в МК № 2 за 1991 рік. На фотографіях, які представлені на цих сторінках, ще три мотоцикли моєї конструкції. Про один з них - останній і найбільш вдалий - я й хочу розповісти читачам.

За тринадцять років я сконструював та збудував дванадцять двоколісних машин. Усі вони суттєво відрізнялися один від одного. Причому два мотоцикли були спроектовані з частковим використанням схеми монокока, і три - повністю безрамними, з несучим корпусом-монококом. Саме такому конструкторському рішенню я сьогодні і віддаю перевагу: воно видається мені найбільш надійним і вигідним з точки зору міцності, культури ваги та ергономіки.

Сподіваюся, що мій конструкторський досвід може бути корисним для тих, хто збирається робити мотоцикл.

Отже, що таке звичайний мотоцикл рамної конструкції? Спрощуючи відповідь, можна сказати, що це рама, паливний бак, інструментальні ящики, корпус повітрофільтра з глушником шуму впуску, глушник шуму випуску, заднє крило з кронштейном заднього ліхтаря та номери, основа сідла, багажник, а також кілограм усіляких болтів, гаек , шпильок, шайб та гумок, за допомогою яких все перераховане з'єднується в єдину конструкцію.

Якщо підсумувати маси цих вузлів і агрегатів, то вийде дуже велика величина. До того ж зібране все це воєдино утворює далеко не естетично виглядає "скелет", що має безліч потаємних місць, де неминуче буде збиратися абсолютно невдалий бруд - позбутися його можна, тільки повністю розібравши мотоцикл.

Минає рік-другий - і починають деренчити інструментальні ящики, повзти тріщини заднім крилом, відвалюється номер разом із кронштейном... А якщо мотоцикліст, не дай Боже, потрапляє хоча б у легку аварію чи навіть просто падає? У цих випадках гнеться рама, з'являються вм'ятини на баку та інструментальних ящиках. Ще більше неприємностей завдають величезних нижніх глушників, що чіпляються на поворотах навіть за рівний асфальт і істотно знижують прохідність на поганих дорогах.

Усіх цих недоліків позбавлена двоколісна машина, спроектована за конструкторською схемою "монокок". Такий мотоцикл є моноблочною зварною коробчастою конструкцією, що виконує функції всіх перерахованих вище деталей і вузлів. Цікаво, що просторова коробчаста конструкція значно жорсткіша і міцніша, ніж класична рамна (включаючи і дуплексні рами). Використання схеми "монокок" у конструкції мотоцикла не тільки зменшує масу двоколісного транспортного засобу, а й наближає до землі центр тяжіння мотоцикла. Відбувається це за рахунок того, що в такій конструкції інструментальний ящик і акумуляторний відсік розташовуються в нижній частині корпусу, а легкий фільтр повітря з глушником шуму впуску - у верхній там, де у класичних мотоциклів розташовується пробка паливного бака. Забір повітря проводиться над рульовою колонкою - у цій зоні найбільш чисте, знепилене повітря. Усередині монокока може розташовуватися і глушник шуму випуску, проте при цьому повинна забезпечуватися надійна теплоізоляція від палива та подушки сідла.

Мал. 1. Мотоцикл типу "ендуро" з корпусом монококом конструкції Л. Гарагаш'яна (натисніть для збільшення): 1 - дзеркало заднього огляду; - важіль, що коливається, 2 -штовхаючий важіль, 3 - гальмівна тяга, 4 - задня частина корпусу з глушником випуску (з лівою) і маслобаком (праворуч), 120 - задній покажчик повороту, 5 - ліхтар стоянкового світла і стоп- сигнал (здвоєний), 6 - вихлопна труба (з лівого), 7 - гальмівний диск діаметром 8 мм, 9 - "пастка" ланцюга, 10 - зірочка заднього колеса (/==11), 12 - маятник підвіски заднього колеса , 300 -провідна зірочка (г=13), 14 - педаль ножного гальма, 37 - важіль задає коробки передач, 15 - барабан лебідки, 16 - глушник - резонатор, 15 - напрямна скоба троса лебідки, 17 - диск переднього

Мал. 2. Компонування корпусу-монокока. Величина осередку масштабної сітки - 100x100 мм (натисніть , щоб збільшити)

Конструювання мотоциклів
Мал. 3. Схема найбільш раціональних зварних швів, які застосовуються при складанні корпусу-монокока (натисніть для збільшення)

На малюнках 1 і 2 - мій мотоцикл "ендуро" та його корпус-монок з задньою підвіскою та захисною рамою двигуна. Маса монокока складає всього лише 23 кілограми, а корисний об'єм такого корпусу - близько 56 літрів, з них на паливні баки припадає 41 л (більше, ніж у "Жигулів"!), повністю використовується і об'єм корпусу, що залишився. При цьому мотоцикл не виглядає громіздким. Навпаки, він має порівняно невеликі габарити – зокрема, база машини складає всього 1350 мм (менше, ніж у будь-якого мотоцикла).

Треба сказати, що виготовити корпус-монок нітрохи не складніше, ніж зварити гарну раму і оснастити її всіма навісними деталями. Треба лише суворо дотримуватись заздалегідь розробленої технології, щоб усі деталі добре стикувалися, та їх було б зручно зварювати.

Промальовуючи конструкцію корпусу, подбайте про те, щоб забезпечити зручну посадку водія - це особливо важливо для мотоциклів типу "ендуро", - а також безпека переміщень мотоцикліста, зручність рухів у положенні сидячи, у стійці та у відтяжці.

Після вибору оптимального, з погляду конструктора, компонувального рішення слід викреслити весь мотоцикл в натуральну величину - зобразити вид збоку, зверху, спереду і ззаду, а також прорисувати найбільш характерні перерізи. Чим докладніше креслярська документація, тим простіше буде подальша робота з виготовлення двоколісної машини.

Двигун раціональніше розміщувати безпосередньо на осі маятника. При цьому реакція від натягу ланцюга приводу замикається безпосередньо на маятник. А вона далеко не маленька - іноді досягає межі міцності ланцюга на розрив, тобто майже двох тонн! Кріпити потужний і не надто добре врівноважений двигун "Іж-Планета" (а також усі кросові мотори) необхідно за допомогою сайлент-блоків або гумових подушок. Потрібно лише враховувати, що ланцюг як тягне двигун назад, а й розгортає їх у горизонтальній площині з допомогою несиметричного розташування ланцюга.

У роботі зі створення корпусу-монокока дуже зручно користуватися методом об'ємного макетування. При цьому ма- кет корпусу збирається з картонних заготовок, які з'єднуються за допомогою смужок паперу та клею. У процесі виготовлення макета, як правило, виникають зміни у конструкції корпусу, оскільки далеко не все можна передбачити у плоских креслярських проекціях. Одночасно з макетуванням корпусу бажано опрацьовувати технологічну карту його збирання – це забезпечить зручність зварювальних робіт. Необхідно при цьому враховувати можливе жолоблення металевих заготовок при зварюванні корпусу при нерівномірному нагріванні. Майте на увазі, що деталі, на які кріпляться маятник та рульова колонка, приварюються в останню чергу. При необхідності слід зробити їх припасування до корпусу для того, щоб на готовому мотоциклі площини коліс збігалися з площиною симетрії корпусу-монокока.

Готовий об'ємний макет розрізається по місцях склеювання, і картонні викрійки елементів монокока нумеруються: саме по цих викрійках вирізати заготовки зі сталевого листа відповідної товщини - від 1,2 до 1,5 мм. Найпростіше робити це за допомогою зубила на масивній ковадлі.

Зварювання слід проводити у суворій відповідності до технологічної карти. Щоб шви виглядали акуратно і були міцними, кромки деталей, що зварюються \ слід злегка відгинати, як це показано на малюнку 3.

Для забезпечення достатньої міцності корпусу-монококу доцільно до його конструкції ввести додаткові підсилювачі, відбортовки, ребра жорсткості. Наприклад, рульова колонка на моєму мотоциклі та поперечна балка жорсткості, до якої приварено кронштейн єдиного амортизатора задньої підвіски, додатково з'єднуються сталевою трубою прямокутного перерізу 25x40 мм. До всього, всередині цієї труби зручно розміщувати електропроводку та троси керування мотоциклом.

Конструкція глушника шуму впуску істотно впливає на потужність двигуна та його моментну характеристику. Чим більший його обсяг, тим, відповідно, легше "дихає" двигун, тим менше пульсації повітря у фільтрі, а отже, і менше шуму. Фахівці рекомендують закладати величину об'єму глушника не менше ніж 20 робочих об'ємів двигуна. Тракт від повітрофільтра до карбюратора повинен бути плавним, що виключає завихрення повітряного потоку, які відчутно знижують потужність двигуна.

Після зварювання корпус-монок перевіряється на герметичність - спочатку водою, а потім чистим бензином. За відсутності течі зварювальні шви промазуються зсередини рідким епоксидним клеєм – він заповнить дрібні пори, зв'яже шматочки шлаку та краплі металу – це особливо важливо для глушника шуму впуску.

Задня підвіска - маятникового типу з консольним кріпленням колеса. Хід колеса – близько 260 мм. Шарнір маятника – на шарикопідшипниках із ущільненням сальниками. Натяг ланцюга – за допомогою ексцентрика. Дискове гальмо має механічний привід.

Передня підвіска – на базі вилки від кросового мотоцикла СZ-516. Колесо-під шину 21 дюйм, привід гальмівних колодок дискового гальма - гідравлічний.

М'яка подушка сідла приклеюється безпосередньо до корпусу-монококу, а чохол зі штучної шкіри кріпиться до нього гвинтами тайком.

Хотілося б попередити читачів, які не мають достатнього досвіду конструювання мототранспортних засобів, що створення саморобних двоколісних машин - справа дуже складна. У цьому матеріалі я спробував розповісти про свою роботу і ті ідеї, які я вважаю перспективними для аматорського мотоциклобудування. Однак мотобудівникам-початківцям я б категорично не радив на основі цього матеріалу братися за створення потужної машини. Можливо, краще почати з мототехніки простіше. Адже я йшов до монокока, створивши більше lесятка проміжних конструкцій...

Автор: А.Гарагашьян

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

▪ Водометний рушій

▪ Швертбот

▪ 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

Магнітна система охолодження на сплавах із пам'яттю форми 07.10.2018

Сучасні холодильники досить сильно відрізняються від своїх попередників своєю формою, наявністю сенсорних екранів та більш багатим набором функцій. Але всередині найсучасніших холодильників знаходяться ті самі теплообмінники, трубопроводи, холодоагенти і компресори, робота яких забезпечує досить чутливу частку в загальних рахунках за використану електроенергію. Одним із перспективних напрямів подальшого розвитку холодильних технологій вважаються технології магнітного охолодження і нещодавно група європейських дослідників, створивши експериментальну магнітну систему, показала, що вирішенням більшої частини відомих проблем можуть стати спеціальні сплави, які мають так звану пам'ять форми.

Магнітні системи охолодження працюють за рахунок магнітокалоричного ефекту (magnetocaloric effect), що полягає в тому, що деякі матеріали змінюють свою температуру під впливом магнітного поля, що до них прикладається. Ця технологія, хоч і вважається дуже перспективним напрямом, ще далека від практичного використання за рахунок складності її реалізації. Для магнітних систем охолодження часто потрібні магніти з надпровідними обмотками, які самі вимагають дорогого наднизькотемпературного охолодження.

Для вирішення вищезгаданих проблем дослідники з Технічного університету Дармштадта та дослідницького інституту Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Німеччина використовували унікальну комбінацію магнітів та спеціальних сплавів. Використані магніти були виготовлені із сплаву заліза, бору та неодиму, а сплави з пам'яттю форми складалися з нікелю, марганцю та індії.

Магніти, що виходять, є найсильнішими на світі постійними магнітами, здатними виробляти магнітне поле, що в 40 тисяч разів перевищує по силі магнітне поле Землі. А спеціальний вищезгаданий метал, тим часом, забезпечує максимальне зниження температури під впливом магнітного поля. Крім цього, метал може повернутися до своєї початкової форми після його деформації.

Цикл роботи магнітної системи охолодження досить складний і складається із шести кроків. На першому кроці, який триває лише одну мілісекунду, сплав потрапляє під вплив магнітного поля та охолоджується. Потім вплив магнітного поля знімається і віддає сплав свій холод через тепловідведення. Сплав нагрівається, але залишається при цьому в намагніченому стані. Після цього сплав стискається спеціальним роликом, що нагріває його ще сильніше, змушує змінити внутрішню структуру матеріалу, що втрачає залишкову намагніченість. Після цього метал відновлює свою початкову форму і стає готовим до повторення циклу.

Досвідчений зразок нової магнітної системи охолодження є лише демонстрацією того, як використання сплавів з пам'яттю форми дозволяє зменшити кількість необхідних постійних магнітів, які є найдорожчою частиною технології. Але німецькі вчені до 2022 року вже планують побудувати масштабнішу магнітну холодильну установку нового типу, що дозволить їм виміряти параметри її роботи, у тому числі й глибину охолодження, плюс оцінити енергетичні та економічні параметри її експлуатації.

Інші цікаві новини:

▪ Пояснено несприйнятливість кажанів до переносимих вірусів.

▪ Пожежі в амазонських лісах прискорили танення льодовиків в Андах

▪ Твердотільні накопичувачі Verbatim Асортименти Verbatim Vi3000 і Vi560 S3

▪ Космічне вино

▪ Магнітні монополі в середовищі холодного квантового газу

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Акустичні системи. Добірка статей

▪ стаття Хлєстаков. Крилатий вислів

▪ статья Яка пісня, яка часто приписується Елвісу Преслі, ніколи їм не записувалася? Детальна відповідь

▪ стаття Правила поведінки в ожеледицю, при падінні снігу, бурульок та криги з дахів будинків. Типова інструкція з охорони праці