Веломобиль, лигерад и другие транспортные средства с мускульным приводом - Веломобили и лигерады

Наиболее распространенные ошибки веломобилестроения:
Первая, чаще всего встречающаяся, — вы сами не знаете, чего хотите, не конкретизируете цель, не можете объективно оценить свои возможности.

Вторая — третий год вы разрабатываете чертежи идеального веломобиля, который, используя силу земного притяжения, океанских приливов и солнечную энергию, побьет все рекорды скорости на земле, на воде и в воздухе, получит приз женской части жюри на международном конкурсе в Париже за элегантность дизайна и от нажатия кнопки будет складываться до размеров вашего кошелька (все еще пустого). Пока что вас не понимают и называют великим теоретиком, вторым Эйнштейном, вкладывая в эти слова и некий косвенный смысл. Не обольщайтесь: пусть впереди вас ждет всемирная слава, а пока сделайте трехколеску не хуже Владимира Мазурчака.

Начинаю строить сам? (версия 2.0)

Данная статья написана автором в надежде на то, что она поможет увеличению числа веломобилей, которые воплотятся из мечт их создателей в реальные машины. Если вы собираетесь строить ваш первый веломобиль, лигерад или ещё что – не поленитесь, ПРОЧТИТЕ!
Итак, начитавшись и насмотревшись, вы решили, что да, ура, строим! Но это задачка посложнее, чем собрать велосипед. Для начала не мешало бы заняться целеполаганием и проектированием. Подождите плеваться, прочтите.

ЗАЧЕМ?
Лучше ответить на этот вопрос как можно конкретнее – история знает немало примеров, когда на построенной, и неплохой технике, ездить оказывалось некуда, некогда, негде и т. д. Хорошо если есть конкретная цель – постоянно возить груз какой-то, иметь крышу над головой, хочется устойчивости 3 колёс и т. д. Но на первое место, наверное, выйдет желание новых ощущений. Это ожидаемо и правильно, но впишите всё-таки «хочу драйва» вторым пунктом. Ибо накататься можно за пару выходных, а что дальше? Походы, покатушки, соревнования, прокат? Работа, досуг?

Особо стоит остановиться на желании «испробовать новую схему». Я бы не стал рекомендовать новичкам на этом останавливаться, ибо для вас любая схема будет новой. Если вы, конечно, не изобретатель и не воплощаете в металле свои разработки. Да и то, ПЕРЕД этим стоит вдоволь наездить на уже известных, проверенных схемах, дабы не изобретать лажу или то, что уже давно известно, то есть авторская разработка будет не первым веломобилем. И ещё хочу обломать творческое начало. Дабы не переводить зря силы и материалы, для первой машины тупо копируйте геометрию прототипа, особенно если это непростая в управлении экзотика типа питона и вообще двухколёсная техника. В углах и трейлах надо разбираться досконально, благо теперь это можно сделать не вставая со стула. Неправильный трейл способен сделать управление мукой и свести на нет все усилия.

Далее приступаем к проектированию и определению ТЗ. Нет, я не буду рассказывать про чертежи и прочее, тем более что я свои первые машины строил без единого чертежа. Речь о другом. Подумайте о своих обычных маршрутах движения и хранении. Если дверь в квартиру имеет ширину 75 см, глупо строить машину шириной 76. Да, я в курсе, что у вас есть гараж, но, надеюсь, вы поняли о чём я. Калитка в ваш любимый парк тоже может стать непреодолимым препятствием.

Теперь пара слов про компоновочные решения. В принципе, любой веломобиль можно отнести к той или иной классической схеме – их всего с десяток. Передний привод с неподвижной или подвижной кареткой - («Мазурчак»), задний с промвалом или без него, трайк прямой или обратной схемы, пяток вариаций лигерадов, питоны – всё известно. Выбирайте то, что вам по душе и дерзайте, но эскиз в масштабе нарисовать всё же стоит, хотя бы в паре проекций, а вот увлекаться прорисовыванием видов или чертежей стандартных деталей – вряд ли, иначе до металла вы рискуете не дойти. Не увлекайтесь шириной – глупо строить одиночную машину метровой ширины, да и вообще минимизируйте габариты, даже если нет проблем с хранением – вам всё это таскать своими ногами! Веломобиль должен быть маленьким. Сиденья ставьте ниже насколько можно – иначе получите проблемы с устойчивостью. «Как на стуле» для веломобиля высоко! Исключение – прокатная техника, но её мы сейчас вообще не касаемся, ибо её создатель уж точно строит не для себя и главное в ней отнюдь не эффективность передвижения. Обязательно предусмотрите регулировку расстояния от сиденья до педалей – даже если только «под себя», всё равно, как не вымеряй, а несколько сантиметров туда-сюда двигать придётся обязательно. Двигать можно как само сиденье, так и каретку. Регулировка угла наклона спинки тоже будет очень полезной. Не увлекайтесь сложностью – вряд ли стоит делать первую машину с независимой подвеской всех колёс. Следите за весом – это у машины мотор железный, а мощность человека – менее 200 Вт.


Теперь вкратце пробегусь по основным компонентам будущего веломобиля.

Размер колёс.
Самые простые в плане компонуемости – 20», они же самые прочные. На веломобиле возникают боковые нагрузки на колёса, чего нет в двухколёсной технике. «Двадцатки», даже дешёвые, такие нагрузки держат хорошо. Минус 20» колёс – плохой накат по плохим дорогам, на хорошей же дороге они мало проигрывают большим колёсам. По совокупности – это хороший выбор. С большими колёсами лучше накат, но больше габариты и больше масса, так что не факт, что на 28» вы поедете быстрее.

Про передаточные числа я особо повторяться не буду – про промежуточные валы и большие звёзды можно почитать на форуме, это чистая арифметика. Только учтите, что педаляж на любой лежачей технике отличается от велосипеда – на веломобиле каденс меньше. Найдите, что означает это слово, на велофоруме. Норма для велосипеда – 80-90, в то время как для веломобиля 80 считается уже многовато. Из-за этого в лежачей технике часто используют укороченные шатуны, но это оставим на будущее – сами поймёте со временем, нужны ли они вам.

Трансмиссия.
Наличие хотя бы одного переключателя скоростей для современного веломобиля не обсуждается! Исключение – прокатная техника, эксплуатируемая на ровном рельефе.

Тормоза.

Разделитель на левое и правое колесо рекомендую! Хотя часто делают левую тормозную ручку на левое колесо, правую – на правое. Остановиться можно, конечно, но я так не делаю. Главное замечание: тормоза только на одно боковое колесо – мало!

Сиденье.
Пожалуй, наиболее непонятный новичку компонент. Самое простое решение выложено на форуме: фанера с приклеенной туристической пенкой. Не надо бояться «этих деревяшек». Они лёгкие. Глобальная проблема всей «лежачки» - это потеющая спина. Пенка не решает проблему, но поролоново-тканевые варианты я всё же не рекомендую – промокший и пропотевший, поролон будет гнить и сыпаться. Не верите? Дерзайте! Конечно, стоит обращать внимание и на имеющиеся возможности. Если вы имеете доступ к различному пошиву – от одежды до автомобильных салонов – возможно, удобное вам решение будет иным. В мире эта проблема решается специальными подстилками из высокотехнологичного материала – вентизита – но в России он дефицитен и дорог. Также хороший вариант – каркасное сиденье с батутной сеткой, но это тоже труднодоставаемый и недешёвый материал. Хороший подручный вариант придумал Михаил Тымцуник на своём «Лосе» - сиденья из… гладильной доски! Достаточно прочный после усиления каркас, сетчатая основа. В роли подстилки – кокосовая набивка из автомобильного сиденья в тканевом чехле. Очень бюджетный дышащий вариант! Касательно формы сиденья – на старых фотографиях видна либо плоская, либо вогнутая спинка, однако это не совсем правильно. Сейчас обязательно делается упор под обратный изгиб позвоночника. Это может быть и просто валик набивки или ещё один лист пенки на плоской основе, но желать этот изгиб надо обязательно. Верхняя засть спинки, упор для лопаток, должна быть завертикалена, иначе будет болеть шея, а на двухколёсной техники ещё и добавится проблем с балансом. Особого внимания заслуживает наклон спинки. Вы должны лежать, а не сидеть. С прямой посадкой велико сопротивление воздуха – а именно ради аэродинамики и делается лежачий велосипед! Спинка – это и упор, даже если педали контактные, и тут «обратный изгиб» тоже работает. Касательно цифр – 30 градусов к горизонтали уже считается гоночной посадкой, а если завалить менее 20 градусов, то потребуется уже плечевой упор. Делать спинку вертикальнее 45 градусов я не рекомендовал бы нигде, за исключением, опять же, прокатной техники.

Руль веломобиля сильно отличается от велосипедного в любом случае, отличается прежде всего углами хвата рук, и, как следствие, совершенно другими углами установки органов управления, зачастую такими, на которые ручки-шифтеры не рассчитаны. Не бойтесь, дерзайте, переворачивайте вверх ногами, ставьте левое направо, правое налево – в отличие от велосипеда, тут никаких канонов нет и быть не может. Но всё-таки стоит соблюдать общие принципы управления велотехникой, что под левой рукой всё переднее, а под правой – заднее.

Консольные колёса – сложная техническая задача для новичка. Обычное колесо, закреплённое за один конец, не годится! Тут нужны либо токарные работы, либо что-то придумывать с велосипедными втулками под 20 мм ось, но они дорогие (а надо обычно две!). Как бюджетный вариант можно обратить внимание на втулки от ВМХ колёс с осями 14 мм. Всё, что меньше – может согнуться и согнётся обязательно. ВМХ колёса хороши прежде всего конусные. Крепить надо так, чтобы заделка в раму была как можно ближе к подшипнику, каждый миллиметр имеет значение. Подробнее по установке консольных колёс, по точёным полуосям и доработке втулок - читайте форум, всё разжёвано, доступные решения изложены.

Промежуточный вал – и альтернатива консолям на ведущем мосту, и способ дополнительно изменить передаточное отношение. Видится более простым вариантом, нежели консольные ведущие колёса. Варианты исполнения без токарных работ есть на форуме, главное тут – точность изготовления и ещё звёздочки должны быть как можно ближе к опорам вала, иначе он будет гнуться.
В общем и целом эти два пункта - промвалы и консоли - будут самыми сложными, если вы с ними разберётесь, то остальное будет гораздо проще.

Какие компоненты использовать?
Сейчас, к счастью, не советские времена, и практически любые велозапчасти можно легко достать. Используйте наиболее распространённые детали, чтобы веломобиль был недорог в эксплуатации и ремонтопригоден. Избегайте использования советских деталей – они очень некачественные. В принципе, тут действуют все те же критерии, что и при сборке обычного велосипеда, так что если вы в теме, то проблемы вряд ли будут.

Особо хочу предостеречь от самостоятельного изготовления существующих деталей, таких, как каретки, втулки, тормоза, переключатели и т. д. В СССР это было актуально, тю к многое нужное веломобилисту отсутствовало в принципе, но сейчас времена изменились, не тратьте своё время! Быстрее заработать и купить. Конечно, я не имею в виду исключения – например, в рикамбенте «Тотьмич» Сергея Лукьянова, где вал каретки проходит сквозь переднюю втулку, и втулка, и каретка – оригинальные самодельные. Но не надо ставить самоделки там, где есть готовые серийные аналоги.

Ну вот, чертежи готовы, в голове конструкция обрела цельность – пора приступать к работе! Но где? В квартире? Во дворе? В гараже? Как и из чего? Хочу огорчить: для самостоятельного изготовления веломобиля потребуется серьёзная мастерская, не квартирно-домашнего уровня. Самый простой и доступный новичку материал – это сталь. Алюминий дороже и сложнее в скреплении, про карбон и прочее – забыть! Без сварки, увы, не обойтись. Нет, есть конструкции со стеклопластиковым несущим кузовом, из фанеры и трубок от раскладушки, обмотанных пропитанной эпоксидной смолой ниток и т. д., но мы говорим про самый простой и доступный вариант. Всю экзотику делают либо люди, уже построившие не один и не два веломобиля, либо по своей основной работе имеющие дело с означенными материалами. Я бы удивился, если бы столяр построил стальной веломобиль, а человек, занимающийся изготовлением яхт, не использовал бы в веломобиле стеклопластик. Но мы рассматриваем случай, когда никаких «связей» и «знакомых на заводе» нет.

Итак, сталь. Откуда брать материал? Прежде всего – это старые велосипедные рамы, из которых совершенно точно можно взять каретки, рулевые колонки и специфичную велосипедную фурнитуру, разве что дропауты зачастую проще вырезать не из рамы, а из цельного стального листа. Для труб рамы металл лучше всего купить на металлобазе – цельнотянутые бесшовные трубы разных диаметров. Качественные хроммолибденовые специальные велосипедные трубы дефицитны, весьма дороги (дороже алюминия!), да и нужны ли они на первой машине? Прямоугольные трубы имеют один огромный плюс – их намного, намного проще сопрягать и ровно выставлять, так что новичку нужны именно такие, кроме случаев, когда конструкция не допускает иных вариантов, кроме круглых. Водопроводные трубы не годятся из-за очень толстых стенок (а это вес) и «грязного» металла – он плохо варится. Трубы со стенками более 2 мм стенки не годятся, идеал – 1 мм. Иногда отличный материал может валяться под ногами- например, спинки от старых советских кроватей – это отличные готовые радиуса из неплохой стали! Известен случай изготовления хребтовой рамы из трубы выхлопной системы автомобиля – словом, внимание плюс фантазия!

Как трубы превратить в раму? Правильно, пилить, пилить и ещё раз пилить. Надо освоить болгарку (желателен плавный пуск), пригодится и ножовка, и десяток разных, но обязательно хороших, напильников. Узнайте, что такое «рыбий рот», особенно если будете иметь дело с круглыми трубами. После того, как первые заготовки будут сделаны, возникнет вопрос – а как это всё сложить воедино? Для этого понадобится стапель. Один из самых универсальных вариантов – т. н. стапель Уоррена, но для первой и одной машины не буду заставлять его делать – потом сами до него дорастёте. «Времянку» можно собрать из ровных(!) и достаточно жёстких деревянных брусков и листов ДСП. При выставлении деталей (и стапеля!) очень поможет обычный строительный уровень. Категорически не советую делать на весу и на глазок – есть шанс получить такую кривизну, что желание продолжать пропадёт надолго.

Как варить сталь? Обязательно ли варить?
Ну, как правило, да. Есть ещё вариант с пайкой латунным припоем с ацетиленово-кислородной (или пропаново-кислородной) горелкой – но это если у вас есть доступ именно к такому оборудованию. Ещё вариант – вменяемый автосервис с нормальным сварщиком. Там ваше творение сварят полуавтоматом в среде углекислого газа. Неплохой вариант, и, кстати, весьма бюджетный даже в плане приобретения оборудования – полуавтомат, углекислотный баллон, аксессуары стоят вполне приемлемо и существенно расширят ваши возможности и добавят оперативности. Самый же лучший вариант – сварка инвертором в аргоновой среде вольфрамовым электродом, т. н. TIG-процесс. В автосервисе такое вряд ли встретишь, это либо на производстве, либо опять же, купить самому, но эта покупка будет оправдана, если вы планируете надолго заняться веломобильной тематикой. TIG может многое, очень многое и сравнительно прост в освоении. Как крайний вариант – газовая сварка, но не тем сварщиком, который делает «за бутылку», а нормальным. Единственное, что категорически не советую – это всё за ту же бутылку на стройке штучными электродами. Это верный способ уничтожить всю вашу работу.

Особо стоит остановиться на осуществлении процесса технически. Если варить самому, то здесь без проблем, если же на стороне – то надо приходить со стапелем с подогнанными и надёжно зафиксированными деталями. Сварщик в ваши нюансы вдаваться не будет! Как поставите – так и сварит! Советую сначала собрать всё на прихваточках и в таком виде поставить на колёса и аккуратно проехаться. Во-первых, так можно проверить геометрию – подогнуть прихваточки гораздо проще, чем заваренную конструкцию, также лучше сейчас выявить всякого рода просчёты и переделать ДО окончательно сварки.

Покраска – тоже важный этап, важный не столько для вас, сколько для тех, кто будет смотреть на ваше творение. Людям всё равно, как оно устроено и почему оно такое, «круче» будет считаться пусть и откровенно слабая, но красиво покрашенная конструкция, нежели даже реально новаторская, но лишь чуть сбрызнутая из баллончика. Перед покраской надо зашлифовать грубые швы и обработать поверхность. Работа трудоёмкая, а качественная покраска ещё и затратна финансово. Хорошо если у вас есть место, где можно спокойно «вонять» краскопультом (а к нему ещё и компрессор, ресивер…) Как менее качественная, но всё равно достаточно прочная альтернатива – покраска валиком, или, что удобнее для труб, поролоновым тампоном (читаем форум), масляной краской и 48 часов сушки. Не забудьте про грунтовку! (ещё 48 часов). Самый же простой вариант – краска из аэрозольных баллончиков – хорош только как временная мера. Независимо от цены, эта краска очень непрочная, а ещё она смывается бензином. На раму обязательно уйдёт не один баллончик и не два, а ещё грунтовка, так что в сумме это выйдет и некачественно, и дорого. Зато быстрый эффект гарантирован. Также важна отделка сиденья, т. к. это едва ли не самая большая по площади поверхность, бросающаяся в глаза. Полинялая белая тряпка вмиг уничтожит весь «фирменный» вид! Опять же, самый дешёвый вариант с пенкой – один из наиболее эстетичных.