Четырехколесный взрослый велосипед. Двухприводной веломобиль

Время чтения ≈ 5 минут

Знаете ли вы, что такое веломобиль? На нем можно не только учить своих детей катанию на велосипеде, но и вполне реально использовать его для взрослых, как средство передвижения. А знаете ли вы, что веломобиль можно собрать своими руками, если у вас есть чертежи на модель с четырьмя колёсами и желание это сделать? Нет? Тогда эта статья именно для вас.

Веломобиль – это не только игрушка для ребенка

Немного истории

История создания четырехколесных моделей началась вскоре после изобретения первого велосипеда. Уже в XIX веке были чертежи, в которых изобретатели пытались сделать кареты с приводом, как у велосипеда – от педалей. Даже автомобили имели свои особые варианты в стиле велосипедных технологий.

Во времена Советского Союза все лишнее было убрано для массового производства. В наше время в основном такой вид транспорта – не что иное, как детский трёхколёсный велосипед. Но остались настоящие ценители веломобилей и сегодня поговорим о том, как сделать его в домашних условиях.

Четырехколесный веломобиль

Применение веломобиля

Велосипедная конструкция, которая имеет четыре колеса, называется веломобилем. Казалось бы, что ее использование более чем ограничено, но на самом деле встретить такой экземпляр можно во многих сферах.

Создание веломобиля в домашних условия

В наше время все можно купить, и веломобиль на четыре колеса – не исключение. Но стоимость его более чем высокая, да и не всегда отображает ваши потребности или желания. Поэтому можно попробовать сделать такое интересное и не всем привычное транспортное средство самостоятельно.

Велосипед — хорошо, а с крышей да ещё и с мотором — это вообще круто! Лёгкий, удобный, экономичный и палаткой крытый сверху для защиты от дождя и ветра… много только положительного можно сказать об разработке от JMK-Innovation — PodRide.

Много похожих самоделок, как показано на фото изготавливается по всему миру и даже встречаются проекты мелкосерийного выпуска.

На презентации Tesla Model его называли «массовым электромобилем».

Технические характеристики электровеломобиля:

• Размер: высота — 145 см, ширина – 75 см.
• Вес: 70 кг.
• Мощность: (250 Вт, 0,33 л.с.).

Конечно, выглядит PodRide как машинка из парка аттракционов, но удовольствия доставляет больше. Ведь она действительно способна ездить по дорогам, причём – не лучшего качества!

… и ещё тянуть за собой полуприцеп, тоже на велосипедных колёсах! Шведский дизайнер и инженер Микаэл Кьеллман (Mikael Kjellman) решил внести свою лепту и пополнил технологическую кунсткамеру новым образцом. Его творение PodRide вмещает одного пассажира плюс тележку с багажом.

Четыре для устойчивости, рама полегче, цепной привод, педали, руль, сидение, складной навес от дождя – вот и получился веломобиль! Но самое главное – это электродвигатель, мощностью 250 Вт или 0,33 л.с. и аккумулятор к нему.

В салоне-то места для объёмного рюкзака нет. За спиной водителя предусмотрен лишь небольшой отсек.

Масса PodRide получилась даже меньше, чем у его изобретателя – около 70 кг.

Водитель сидит на мягком сидении со спинкой. Вся информация о поездке выводится на пару дисплеев, одним из которых служит экран смартфона. В PodRide есть даже подогрев лобового стекла и дворники (правда, с ручным приводом), вентилятор для предотвращения запотевания полимерных окон.

На алюминиевой раме с пневматической подвеской закреплены четыре колеса диаметром 20″. Передние поворачиваются, а задние крутятся электромотором через 14-ступенчатую цепную передачу (две звёздочки впереди и семь сзади). Работает мотор в режиме «ассистента», помогая водителю крутить педали и преодолевать подъёмы. На участке трассы без уклона PodRide может разогнаться до 25 км/ч и проехать до 60 км на одной зарядке.

Из-за трапециевидной формы натяжного кузова он немного трёт в плечах, зато эффектно откидывается вперёд при посадке и на ухабах.

Также в нём легче ездить по снегу и песку из-за четырёх колёс, а световое оборудование можно поставить помощнее, чем на велосипед. Даже в салоне есть светодиодная подсветка, чтобы не так страшно было ехать. Всё очень круто! Убедитесь сами:

На хорошем велосипеде можно ехать быстрее и дальше, но зимой или в ненастную погоду кататься в PodRide явно комфортнее. В нём не мокнешь под дождём, остаёшься укрытым от ветра и от автоинспекции 🙂 Свою разработку автор изобретения зарегистрировал его как электровелосипед и катается где угодно без страховки и риска лишиться водительских прав.

Бывает очень приятно воплотить в жизнь какую-нибудь оригинальную техническую идею. Сделать веломобиль своими руками не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Необходима только некоторая техническая грамотность.

Стандартный вариант веломобиля

Большое преимущество личной работы над веломобилем заключается в том, что не возникает сложностей с внесением изменений - конструкцию можно улучшать по своему усмотрению. Кроме того, можно добавить и собственные идеи, пусть даже они будут иметь исключительно декоративный характер. Что касается практичных инноваций, то к ним можно отнести использование мотора. В этом случае можно воспользоваться мотоколесом, которое в конструкции заменяет обычное ведущее колесо.

Наиболее распространенные модели - это трехколесные веломобили с обычными камерными колесами. Как правило, ведущее колесо имеет больший диаметр. Такой подход требуется для того, чтобы обеспечить транспортному средству большую маневренность и скорость. Масса обычных веломобилей, построенных по стандартной конструкции, составляет около 16–18 килограмм. Каждое конструктивное изменение сказывается на массе транспортного средства.

В сети есть немало видео о том, как сделать веломобиль своими руками. В них демонстрируется, как такой агрегат развивает скорость до 40 километров в час. За счет некоторых дополнений можно предусмотреть эффективную многоскоростную коробку переключения передач, а также обеспечить возможность езды не только по дорогам, но и по легкому бездорожью. При езде на большой скорости важную роль начинают играть тормоза. Наиболее распространена установка двойных дисковых тормозов, за счет чего при необходимости остановить транспортное средство можно довольно быстро. Необходимо отметить, что чертежи, позволяющие собрать веломобиль своими руками, никогда не содержат информации по изменению стандартной конструкции тормозов, так как это небезопасно.

Особенности проектов

При должном желании и упорстве создать трехколесный или четырехколесный веломобиль своими руками не так уж сложно. Самостоятельная сборка - практически единственный вариант заполучить такое транспортное средство, ведь в продаже нет ничего похожего. Существует несколько типов таких агрегатов: они могут быть прогулочными, спортивными, походными и многофункциональными. Кроме того, при необходимости можно собрать и детский веломобиль своими руками. Для детей младшего школьного и дошкольного возраста такая техника будет интереснее и безопаснее, чем обычный двухколесный велосипед.

Существует ряд ограничений, которые определяются еще на стадии проектирования. Это касается массы будущего транспортного средства. Как правило, уменьшение веса ведет к увеличению стоимости. Как ни странно, но именно масса оказывается основной характеристикой, на основании которой решается, какой сделать веломобиль своими руками. Когда первоначальные проблемы решены, составляется чертеж модели.

Далее создается каркас, подбираются и обшиваются сиденья, выполняются крепления кареток. Наиболее важная часть - организация креплений для колес. Как правило, в веломобилях используются консольные крепления, так как обычная ступица не будет достаточно надежной. После колес выполняется установка амортизаторов. Когда завершены основные конструкционные моменты, можно приступать к установке декоративных элементов, не оказывающих большого влияния на основную часть агрегата.

Веломобиль своими руками: Фото — схемы

Видео

Кроме простоты - основного достоинства велосипеда, эта прогулочная велоколяска имеет перед своим «прародителем» и преимущества, главные из которых - хорошая устойчивость в движении и при остановках и удобная, как в автомобиле, посадка водителя.

Прототипом послужил веломобиль, опубликованный в каком то журнале. Но его довольно сложная пространственная рама, двухступенчатые привод и рулевое управление заставили задуматься над тем, как бы упростить эти узлы и сделать машину полегче. Считаю, что задачу удалось решить и даже получить авторское свидетельство на изготовление промышленного образца.

Предлагаю читателям описание и рисунки усовершенствованной веломобиля.

Такая «редукция» веломобиля-прототипа привела, по сути, к созданию новой машины - от прежней осталась только компоновка: два передних рулевых колеса и одно ведущее заднее. Поэтому, прежде чем перейти к описанию узлов велоколяски, стоит отметить те из них, которых коснулись наиболее радикальные изменения.

Во-первых , облегчена до 4,5 кг рама - вместо пространственной она стала плоскостной. Во-вторых , двухступенчатый привод с промежуточным валом (понижающим редуктором) упрощен до одноступенчатого с удлиненной цепью, что повысило коэффициент полезного действия передачи. В-третьих , многоскоростная втулка ведущего колеса заменена на односкоростную, при этом отпала необходимость в ручном тормозе. В-четвертых , руль из-под сиденья перенесен на привычное место - на колонку перед водителем, что устранило лишнюю ступень в рулевом управлении. Наконец, в-пятых, «шезлонговое» сиденье заменено более простым, но жестким с наклоненной назад спинкой, которое обеспечило лучший упор при нажатии ногами на педали, что особенно важно при движении на подъем.

В результате таких переделок общая масса машины уменьшилась до 20 кг (у прототипа она составляла 26 кг), обеспечивая практически те же потребительские качества, что и прототип с многоскоростным приводом.

Пошаговое строительство веломобиля

К траверсе спереди приварена рулевая колонка длиной 330 мм из трубы диаметром 28 мм. Устойчивость ее обеспечивают две фигурные косынки.

База (расстояние между осями колес) у велоколяски, по сравнению с прототипом, немного уменьшена (уменьшился и радиус поворота), а колея (расстояние между передними колесами) - увеличена.

Ходовая часть, подвеска колес и рулевое управление - довольно незамысловатые. Заднее ведущее колесо, как и велосипедное, крепится в наконечниках вилки лонжеронов. Подвеска же передних рулевых колес, хотя и отличается от обычной велосипедной и больше похожа на автомобильную шкворневую, но тоже несложная - углы развала и схождения колес не регулируются.

Шкворни свободно вставлены в бронзовые подшипники скольжения (можно использовать и фторопластовые) втулок на концах траверсы, затянуты сверху корончатыми гайками и зашплинтованы через отверстия, просверленные в резьбовых концах шкворней. Шкворни имеют головки в форме куба со сквозными боковыми отверстиями диаметром 12 мм. В этих отверстиях закреплены оси (цапфы) передних рулевых колес.

В нижней грани головки каждого шкворня сделаны паз и два диагональных глухих резьбовых отверстия М4. В пазах двумя винтами М4 каждый закреплены концы поворотных рычагов. Другие их концы шарнирно соединены со сплющенными наконечниками поперечной рулевой тяги из стального прутка диаметром 7 мм. В середине тяги приварена проушина для шарнирного присоединения свободного конца рулевой сошки. Другой конец сошки приварен к нижнему торцу рулевого вала, выполненного из тонкостенной стальной трубы диаметром 21 мм, в верхней части которой сделана продольная прорезь.

Вал в бронзовых (или фторопластовых) подшипниках скольжения помещен в рулевую колонку, сверху в него вставлена стойка руля, и все детали в месте прорези стянуты хомутом. Еще два хомута на этом же валу сверху и снизу рулевой колонки препятствуют его продольному смещению.

Привод (трансмиссия) ничем не отличается от привода обычного дорожного велосипеда, только немного длиннее цепь. Ее натяжение регулируется перемещением оси втулки заднего колеса в пазах наконечников вилки. Когда цепь вытянется, достаточно удалить из нее одно или два звена, чтобы таская регулировка снова стала возможной.

Сиденье велоколяски обычное - типа стула, только спинка его отклонена на значительный угол для более удобной посадки водителя. Основа сиденья - дуга из стальной тонкостенной трубы диаметром 16 мм с четырьмя поперечинами из стального П-образного профиля размерами 55x10 мм. К по-тюречинам прикреплены подушки самого сиденья и спинки. Подушки простые: на фанерное основание приклеен поролон и обтянут сверху дерматином.

Расположение сиденья на раме выбиралось с учетом оптимального распределения нагрузки от массы водителя на колеса. Учитывалось и то, что высота посадки водителя должна обеспечивать ему необходимый обзор при движении в транспортном потоке. Поэтому сиденье установлено на двух стойках-кронштейнах, выполненных из такого же профиля, что и поперечины, только размер полок у него 15 мм. Кронштейны притянуты к лонжеронам рамы парой скоб при помощи четырех болтов М5 каждая. Такое крепление позволяет при необходимости передвигать сиденье (взад или вперед) для регулировки расстояния до педалей по росту водителя.

Упрощение конструкции велоколяски, по сравнению с прототипом, не повлекло за собой окончательной ликвидации прежних элементов, создающих (хотя и незначительные) комфортабельные условия езды. При желании, не изменяя рамы и рулевого управления, можно установить многоскоростной привод, обтекатель с лобовым стеклом и крышей и подголовник сиденья, превращая таким образом велоколяску опять в веломобиль.

Именно таков сделанный мною веломобиль «Радуга». Это педальная машина рамной конструкции, со съемным кузовом. Для перевозки грузов имеется прицеп. Длительная эксплуатация (без единой поломки) позволяет рекомендовать его для повторения всем энтузиастам этого вида транспорта.

Технические характеристика веломобиля «Радуга»:

Длина - 1780 мм;

Ширина - 800 мм;

Высота - 1050 мм;

Клиренс - 120 мм;

Масса - 29кг;

Число передач - 9;

Скорость - до 25 км/ч;

Число мест - 1,

Грузоподъёмность прицепа - до 100 кг;

Масса прицепа - 7 кг;

Скорость с прицепом - до 20 км/ч

Рис.1. Конструкция и основные размеры веломобиля:

Рама веломобиля - Т-образной формы. Для ее изготовления использовались дюралюминиевые профили типа «уголок» с полками 50X32 мм, которые сваривались прерывистым швом в коробчатые балки. Рама получилась легкой и очень жесткой. В ее задней части закреплены сваркой перья задних вилок. Спереди на винтах установлена стойка передней вилки, на которой крепятся кареточный узел и два кронштейна для фиксации оплеток троса рулевого управления. Концы троса соединены с помощью винтов с рулевой сошкой. Повороты на веломобиле осуществляются перемещением управляющей ручки вперед-назад.

Все остальные узлы и агрегаты устанавливаются на винтах Мб по месту (в соответствии с индивидуальными особенностями водителя).

Трансмиссия веломобиля состоит из кареточного узла с педалями, натяжного механизма, переключателя скоростей, промежуточного вала и двух цепных передач. При вращении педалей крутящий момент передается цепью на промежуточный вал, расположенный под передней кромкой сиденья. На нем установлен набор звездочек от велосипеда «Спутник» (желательно старой конструкции, так как эти звездочки более толстые и меньше изнашиваются). Промежуточный вал вращается в двух подшипниках № 200. Переключение передач производится ручкой. Для этого ее нужно повернуть вперед и переместить вправо или влево, на один или два паза. При этом ролик на правом конце тяги изменит положение цепи.

Для натяжения цепи служит специальный механизм. Он состоит из двух щек, двух подшипников № 201, шайба толщиной 0,8 мм, оси и оси-трубки нижнего подшипника. Последняя после сборки всего узла завальцовывается с двух сторон так, чтобы наружная обойма подшипника свободно вращалась. В свою очередь, весь механизм должен легко вращаться вокруг оси, которая закрепляется на угольнике-кронштейне. Поперечный люфт устраняется шайбами. Натяжение цепи выполняется пружиной. Как правило, провисание цепи очень небольшое. Для его уменьшения натяжной механизм должен занимать положение, близко к горизонтальному при свободном положении педалей.

Задние колеса взяты от велосипеда «Десна», причем левое - с тормозной втулкой. Переднее колесо веломобиля - «дутик» от самоката.

Кузов веломобиля состоит из деревянного реечного каркаса, обшитого дюралюминиевыми листами толщиной 0,3 мм. Рейки соединяются на накладках из тонкой жести с промазкой эпоксидным клеем. Обшивка держится на клее «Момент», а в наиболее ответственных местах прибита гвоздями, шляпки которых утоплены и зашпаклеваны. Дверные проемы закрываются съемными фартуками из прозрачной пленки на кнопках, установленных с внутренней стороны.

Рис.2. Кузов веломобиля:

1 - рама, 2 - кронштейн (2 шт.), 3 - уголок, 4 - кронштейн устройства натяжения цепи, 5 - планка с пазами, 6 - ручка переключателя скоростей, 7 - гайка М6, 8 - кронштейн промежуточного вала (2 шт.), 9 - винт М6 (8 шт.), 10 - каркас кузова (рейка 20X20 мм), 11 - подвижная ось, 12 - подшипник (№ 200), 13 - ролик, 14 - шайба, 15 - гайка М5, 16 - косынка (жесть), 17 - гвоздь (15 мм), 18 - шайба (6 шт.), 19 - ось, 20 - трубка-ось, 21 - пружина устройства натяжения цепи, 22 - вилка передняя, 23 - скоба, 24 - подшипник (№ 201, 2 шт.), 25 - щека (2 шт.), 26 - гайка М8, 27 - вал промежуточный, 28 - оболочка троса.

Рис.3. Рама:

1 - рулевая колонка, 2 - угольник (Ст. 3), 3 - кареточный узел, 4 - лонжерон («уголок» АМг-6), 5 - вилка.

Рис.4. Вал промежуточный:

1 - кронштейн (2 шт.), 2 - звездочка (Z= 19), 3, 5 - фланцы, 4 - вал, 6 - набор звездочек (Z1=15, Z2=19, Z3=22), 7 - корпус подшипника (2 шт.), 8 - винт Мб (4 шт.), 9 - подшипник (№ 200, 2 шт.)

Кузов крепится на раме в четырех точках.

Сиденье веломобиля сделано из труб от «раскладушки» и обтянуто сверху брезентом. На брезент кладется поролоновая подушка. Такая псевдоанатомическая конструкция очень удобна во время дальних походов, обеспечивает хороший упор для развития максимального усилия на педалях.

Поскольку веломобиль - транспортное средство, он обязательно должен быть снабжен световыми приборами: фарами, габаритными огнями, указателями поворотов и стоп-сигналом. Целям повышения безопасности служит и окраска кузова: белая с красными и синими полосами, она привлекает к веломобилю внимание и выделяет его на дороге.

Важное дополнение «Радуги» - прицеп. Он имеет деревянный каркас-основание, собранный из реек, на котором закреплены дно и борта. Стыки сделаны на гвоздях с промазкой эпоксидным клеем. По контуру бортов для жесткости пропущены рейки 20X20 мм. Колесные ниши закрыты кожухами из жести. Снизу каркаса на шурупах закреплены уголки - кронштейны колес. Колеса - самокатные. На передней части прицепа установлен сварной кронштейн. Прицеп оборудован дублирующими указателями поворотов, габаритов и стоп-сигналом.

Рис.5 Прицеп для веломобиля:

1 - нолик (фанера 6 мм), 2- боковая стенка (фанера, 2 шт.), 3 - поперечная стенка (фанера, 2 шт.), 4. 8, 17 - каркас (рейка 20 Х 20 мм), 5 - кожух (жесть, 2 шт.), 6 - ручка, 7 указатель поворотов (2 шт), 9- кронштейн-угольник (4 шт.), 10 - ручка (2 шт.), 11 - винт М4 (4 шт.), 12 - основание (рейка 20 X 30 мм), 13-шуруп (8 шт.), 14- кронштейн, 15 - подкос, 16- поперечина кронштейна.

Рис.6,7 Велопоезд с прицепом:

1 - «велотягач», 2 - ведомый веломобиль, 3 - электрокабель, 4 - прицеп, 5 - откидной колпак, 6 - шарнир, 7 - шайба, 8 - гайка М16 (2 шт.), 9 ось (Ст. 3), 10 - шайба (2 шт.), 11 - гайка М8 (2 шт.), 12 - кронштейн тягача.

И еще об одной особенности «Радуги», заложенной при проектировании,- это возможность совместного использования нескольких веломобилей в режиме «велосцепки». Этот вариант удобен во время дальних походов, когда каждый работает в меру своих сил, а отстающих или «убегающих» вперед нет. Управление находится в руках у руководителя, все едут вместе; по прибытии на место каждый веломобиль становится автономным. При эксплуатации таких «велопоездов» следует только учитывать, что при увеличении числа «модулей» увеличивается величина заноса на поворотах; при их прохождении необходимо снижать скорость.

А. Муравьев.
Моделист конструктор 03 1991