В. Сарафанников – Крыши. Энергия, принесенная ветром. Велосипед-тандем-веломобиль...("Сделай сам" №4∙2004) (страница 16)

Впервые веломобиль с несущим элементом рамы в виде эластичной металлической пластины продемонстрировал на велофестивале «Шяуляй-87» Н. Кудрин из Таллинна. Его идею развил москвич В. Щипачев, сконструировавший веломобиль с рамой-рессорой из дюралюминиевых полос. Верхний, уширенный пояс такой рессоры после наклейки поролонового коврика, закрываемого чехлом, выполняет функции эластичного кресла с регулируемым положением спинки. Нижний пояс рессоры из полосы дюралюминиевого сплава легко приспосабливается для укладки грузов, крепления детского сиденья и т. д. Предлагаемый ниже вариант «Шпрингмобиля» усовершенствован и воплощен «в металле» В. Щипачевым при участии М. Ботштейна и Л. Попова.

Для изготовления «Шпрингмобиля» используются колеса складного велосипеда диаметром 50 см, рама, передняя вилка, шатуны с педалями, ведомая и ведущая звездочки и цепь от старого велосипеда, полосы из прочного дюралюминиевого сплава типа Д16Т толщиной 5–6 мм, шириной 40 мм, длиной до 1200 мм, а также пластины из такого же металла шириной 80 мм. Дюралюминий может быть заменен полосовой сталью меньшей толщины. Вследствие недостаточной прочности не допускается использование алюминиево-магниевых сплавов типа АМГ. Сиденье и спинку изготавливают из любого алюминиевого сплава или стальных пластин толщиной 2–3 мм. Для сборки веломобиля необходимо иметь также три десятка болтов диаметром 4, 6, 8 и 10 мм.

Общий вид веломобиля сбоку представлен на рис. 17.

Рис. 17. Общий вид веломобиля сбоку:

_{1 — переднее колесо; 2 — каретка; 3 — рулевая колонка; 4 — крыло-кронштейн; 5 — рама велосипеда; 6 — передняя вилка; 7 — кареточно-педальный узел; 8 — ведущая звездочка; 9 — ведомая звездочка; 10 — цепь; 11 — верхний пояс рамы веломобиля; 12 — нижний пояс рамы веломобиля; 13 — спинка; 14 — сиденье; 15 — задний мост; 16 — заднее колесо; 17 — труба; 18 — руль; 19 — подкос; 20 — подседельная труба велосипедной рамы}

Его передняя часть представляет собой своеобразный треугольник, вершинами которого являются: ось переднего колеса 1, ось каретки 2, точка соединения рулевой колонки 3 с крылом-кронштейном 4. Стороны этого треугольника образуют крыло-кронштейн 4, часть рамы старого велосипеда 5 и передняя вилка велосипеда 6.

Вместе с рамой 5 используется кареточно-педальный узел 7, ведущая и ведомая звездочки 8, 9 и велосипедная цепь 10.

Задняя часть веломобиля образована верхним поясом 11 и нижним поясом 12 из полос дюралюминиевого сплава, изогнутых приблизительно так, как показано на рисунке (приблизительно, потому что каждый умелец может в определенных пределах варьировать изгиб поясов по своему желанию). Передняя очка соединения верхнего и нижнего поясов находится на рулевой колонке 3. Задние концы поясов стягивают болтами вместе со спинкой 13. Сиденье 14 крепят к верхнему поясу рамы 11. Задний мост 15 — к нижнему поясу рамы 12. К заднему мосту подвешивают задние колеса веломобиля 16. При этом без переделок можно использовать задние ведущие колеса от складного велосипеда. Для консольной подвески задних колес, в качестве которых можно использовать, например, передние велосипеда «Школьник», необходимо вытачивать специальные удлиненные оси во втулки.

Начинать изготовление веломобиля рекомендуется с передней части. Раму от велосипеда типа «Орленок» или «Школьник» обрезают (см. рис. 17). Подседельную трубу 20 рамы 5 сплющивают и слегка изгибают. В ней просверливают два отверстия диаметром 6,3–6,5 мм.

Чтобы уменьшить габариты веломобиля, переднюю вилку 6 берут от складного велосипеда типа «Кама», но допускается и любая другая. Отверстия диаметром 4 мм в наконечниках (перьях) вилки рассверливают сверлом диаметром 6,3 мм, что позволяет соединить раму с вилкой в зоне оси ведущего колеса короткими болтами М6.

Крыло-кронштейн 4 изготавливают из полосы сплава Д16Т шириной 40 мм и длиной 750 мм. В нем просверливают отверстия: одно диаметром 10 мм (для соединения с рулевой колонкой) и 3–4 отверстия диаметром 6,3–6,5 мм (для соединения с подседельной трубой). 3–4 отверстия (их сверлят через 40–45 мм) необходимы для регулирования расстояния от оси каретки до рулевой колонки в зависимости от длины ног водителя веломобиля. Сверху крыло-кронштейн и подседельную трубу закрывают стандартным велосипедным крылом (на рис. 17 не показано), в котором просверливают такие же отверстия, как в крыле-кронштейне из дюралюминиевого сплава.

Руль веломобиля изготавливают из полосы дюралюминиевого сплава шириной 40 мм и длиной 700 мм и изгибают, как показано на рис. 18, где дан вид веломобиля сзади. К концам пластины 1 болтами М6 крепят отрезки трубы 2 диаметром около 20 мм, для чего концы труб пропиливают вдоль оси на необходимую длину.

Рис. 18. Вид веломобиля сзади:

_{1 — руль; 2 — труба; 3 — ручка; 4 — подкос; 5 — сиденье; 6 — спинка; 7 — нижний пояс рамы; 8 — переднее колесо; 9 — заднее колесо; 10 — задний мост}

На свободных концах труб укрепляют пластиковые ручки велосипедного руля. Руль 3 дополнительно крепят подкосами 4, выполненными, например, из металлических лыжных палок.

На рис. 19 показан поперечный разрез рулевой колонки.

Рис. 19. Поперечный разрез рулевой колонки:

_{1 — центрующая втулка; 2 — стержень вилки; 3 — конус; 4 — чашка; 5 — упорный подшипник; 6 — верхний пояс рамы; 7 — нижний пояс рамы; 8 — крыло-кронштейн; 9 — велосипедное крыло; 10 — стяжной болт}

Центрующую втулку 1 можно выточить из любого металла, но предпочтительнее из легкого алюминиевого сплава. Она должна легко входить в стержень 2 и иметь в верхней части поясок для верхнего конуса подшипника 3. Рулевую колонку (собирают из центрующей втулки 1, двух конусов 3, двух чашек 4, двух упорных подшипников 5) вместе с поясами рамы 6 и 7, крылом-кронштейном 8 и велосипедным крылом 9 стягивают болтом 10 диаметром 10 мм и длиной не менее 90 мм.

Верхний 11 и нижний 12 пояса рамы (см. рис. 17) изготавливают из полос дюралюминиевого сплава Д16Т шириной 80 мм. Длина верхнего пояса 900 мм, а нижнего 1200 мм. В передней части обоих поясов высверливают отверстия диаметром 30,5-31 мм для монтажа рулевой колонки. В каждом из поясов вокруг этого центрального отверстия высверливают 4 отверстия диаметром 6,3–6,5 мм для последующего стягивания обоих поясов между собой.

Сиденье 5 (см. рис. 18) присоединяют к верхнему поясу рамы четырьмя болтами М6. Спинку сиденья 6 крепят двумя болтами М6, которые одновременно стягивают — задние части верхнего и нижнего поясов рамы.

Задний мост веломобиля (рис. 20) собирают из двух полос 1 сплава Д16Т шириной 80 мм и длиной 500 мм, полосы 2 длиной 260 мм и двух квадратных шайб 3 размером 80х80 мм, стянутых вместе с нижним поясом рамы 8 болтом 4 диаметром 10 мм.

Рис. 20. Задний мост:

_{1, 2 — полосы дюралюминиевого сплава; 3 — квадратные шайбы; 4 — стяжной болт; 5 — уголок; 6 — втулка заднего колеса; 7 — гайка; 8 — нижний пояс рамы}

К концам полос 1 двумя болтами М8 крепят стальные уголки 5 размером 40х40х4 мм, в отверстия в вертикальной стенке которых диаметром 10 мм вставляют оси втулок задних колес 6, закрепляемых гайками 7. Изготовитель может менять размеры и геометрию рамы веломобиля, варьируя изгиб поясов и точку их крепления под спинкой. На управляемость веломобиля существенно влияет угол наклона рулевой колонки, который в нашем случае составляет 30° к вертикали. По желанию его можно также изменять, изгибая раму.

Размеры трехколесного «Шпрингмобиля» выбраны в результате компромисса между стремлением к обеспечению устойчивости и необходимостью повышения нагрузки на переднее колесо для устранения пробуксовывания. Чем дальше вперед вынесен центр тяжести водителя (сиденье), тем больше нагрузка на переднее колесо, но меньше устойчивость. Каждый веломобилист, поездив некоторое время, должен сам подобрать геометрию рамы с учетом своего стиля езды и местных дорожных условий.

«Шпрингмобиль» легко разбирается и при транспортировании может быть размещен в рюкзаке средних размеров. Для разъединения передней и задней частей веломобиля достаточно освободить болт, стягивающий рулевую колонку.

«Шпрингмобиль» не лишен недостатков и, возможно, не каждого удовлетворит. Отметим, что трехколесные веломобили выполняют в двух вариантах: с одним передним и двумя задними колесами, как у детского велосипеда (к этому варианту относится «Шпрингмобиль»), или с двумя передними и одним задним колесом. Вторая схема обладает большей устойчивостью на поворотах. Однако схема «детского велосипеда» значительно проще и конструктивно, и в изготовлении.

Недостатки «Шпрингмобиля», по нашему мнению, компенсируются простотой и низкой стоимостью изготовления в домашних условиях, небольшими габаритами, малой массой, возможностью быстрой разборки, максимальным использованием готовых узлов и деталей старых велосипедов.

Конструкция «Шпрингмобиля» отличается большой пластичностью и легко поддается усовершенствованию с учетом потребностей веломобилиста. Например, В. Щипачев в последней модели «Шпрингмобиля» заменил задний мост из набора дюралюминиевых полос и шайб центральной частью старой деревянной лыжи длиной 500 мм, которая обладает вполне достаточной эластичностью и прочностью. В усовершенствованной модификации «Шпрингмобиля» верхний пояс изготавливают из сплошного листа алюминия толщиной 3–4 мм, который выполняет роль кресла. Гибкость такого кресла вполне достаточна, чтобы веломобилист во время движения мог изменять свою позу от полусидячей до полулежачей, что заметно снижает утомляемость водителя веломобиля в дальней дороге. М. Ботштейн предложил использовать в «Шпрингмобиле» стандартный велосипедный руль, устанавливаемый в наборе рулевой колонки над крылом. П. Буровцев, изготовив простейшую сцепку, превращает два «Шпрингмобиля» в семейный тандем с вместительным багажником. Г. Стерхов заменил дюралюминиевые полосы рамы пластинами рессор автомобиля «Волга». Правда, его веломобиль представляет собой сварную конструкцию.