 |
| Активно интересующийся |
Зарегистрирован: Пт май 01 2009 13:42
Сообщения: 139
Благодарил (а): 5 раз.
Поблагодарили: 10 раз.
|
Теперь текст. Оставшиеся фото потом.
Bubble and Squeak by Miles Kingsbury
Зто окончательная версия отчета о строительстве трайка, на котором я участвовал в гонках в течение сезона 2009г.
Я приступил к постройке этой машины больше года назад с целью участия в гонках.
До этого последний раз я участвовал в соревнованиях в Осе (Wasp) в «ложбине замка» (Castle Combe) в начале 2005. К сожалению, в июне того года у меня были серьезные проблемы со здоровьем из за столкновения с пьяным парнем на Бентли. Не удивительно, что его более чем 2-х тонная машина почти не пострадала, а мой «Picasso» был разбит всмятку.
Этот инцидент приостановил мою гоночную велосипедную карьеру на несколько лет, но в 2008 у меня снова появилась возможность участвовать в гонках BHPC на «Slash» и «Bambino».
Я решил построить полностью обтекаемый трайка , такого, чтобы двигаться быстро, но не ловить равновесие, необходимое для велосипеда.
Еще одно обстоятельство, повлиявшее на выбор схемы состояло в том, что наша компания выручает местную среднюю школу постройкой машин и организацией гонок 4–х колесных электромобилей в серии Greenpower гонок Национального чемпионата. Мы имели некоторый успех в 2003 и стали национальными чемпионами в 2004. Мы достигли этого в значительной степени, используя аэродинамические принципы, с которыми мы все знакомы по гонкам HPV.
К сожалению, на машинах, способных развивать более 50 миль в час, едут школьники 11-16 лет. Не удивительно, что организаторы правилами ограничили скорости. Нам пришлось пойти на искусственное ограничение по скорости заменой батареи и аэродинамикой.
TRIKE DESIGN
Я основывал свой новый проект на машине типа «Bubble», которую было несложно построить. Новый «школьный» проект должен был выглядеть как это CAD- изображение.
Bubble & Squeak CAD Image 2009 Greenpower Car
Хотя эти две машины выглядят по-разному, они использовуют колеса 406 размера и имеют много общего: колеса, тормоза, компоненты и конструкционные материалы.
Проект выполнялся в Solidworks. Это - сильный трехмерный CAD-пакет, который я использую, вероятно, только на 10 % его возможностей. Вы можете строить с его помощью трехмерные модели и оживлять их, чтобы можно было вращать педали и другие подвижные части, перемещать руль и видеть пределы поворота колес. В действительности это избавляет от необходимости строить опытные образцы, а также рисовать симпатичные картинки для презентаций, мануалов и т.п.
TRIKE SPECIFICATION
Длинна 2500mm
Ширина 700mm
Высота 725mm
Вес 18kg TBC
Мидель 0.575sqm
Колея 610mm
Колесная база 1150mm
Клиренс 25mm
Высота посадки 40mm
Цепь 80T
Кассета 9 Скоростей 11-34T Shimano
Шатун 150mm
Шина Schwalbe Kojak 406 x 35
THE BUBBLE (пузырь=фонарь)
Фонарь - главный элемент кузова, представляется несколько сложным, но фактически его довольно просто сделать. Мы уже сделали несколько без брака и особых проблем. Наш способ изготовления неплох, но производство медленное, но я думаю, что найдутся более успешные производители, кто-нибудь более опытный был бы в состоянии оптимизировать и ускорить производство.
Прежде всего должна быть построена довольно большая печь. Свою мы сделали, используя панелей толщиной 75, и 50 мм, сделанных из алюминия и изоляционной пены (так называемых Cellotex), 4 кВт ТЭНов и термостата плиты. Я долго решал, как расположить двигатель и вентилятор (т.к. температура в печке высокая). Еще нужно, по крайней мере, одно маленькое окно чтобы видеть то, что происходит.
Мы использовали 2-миллиметровый прозрачный Spectar Copolyester для фонаря, который формуется при температуре 100 ”C.
( Термоформованные листы из сополиэфира SPECTAR
Нет других немодифицированных материалов, кроме SPECTAR, которые могли бы использоваться при таком глубоком и точном термоформовании листов. Кроме того, при их применении не требуется специального предварительного просушивания.
Для получения более подробной информации - www.barloplastics.com)
Для формования достаточно небольшого давления, подойдет насос любого типа, однако, чтобы сделать такой объемистый пузырь нужен насос большой производительности. Мы использовали компрессор, но подойдет и автомобильный ножной насос.
Для изготовления формы для выдувания фонаря, была использована 12-мм MDF с двумя ребрами жесткости снизу. Для фиксации периметра формующейся пластмассы служит фланец шириной 60 мм, сделанный из двух слоев 12-миллиметрового склеенного MDF.
MDF Former and Flange
Отверстия 6.5мм по периметру для соединения формы и фланца стяжными винтами M6. По рабочему краю фланца необходимо дать маленькую галтель, чтобы край не резал пластмассу. Форма и фланец были собраны и просушены в печке. Затем это было разобрано и покрыто двумя слоями эпоксидной смолы, чтобы сделать непроницаемым для воздуха, поскольку MDF является удивительно пористым, в чем мы давно убедились.
Pipe Fitting Glued into MDF M6 Screw Arrangement MDF Stiffeners
В центре формы был установлен штуцер для подсоединения насоса. Мы использовали 6мм медную трубу, свернутую в спираль, чтобы подогреть поступающий воздух и обеспечить гибкость трубы для связи вне печи. С рабочей стороны формы по центру отверстия для впуска воздуха был установлен тонкий алюминиевый лист (дефлектор), обклеенный пленкой, чтобы холодный воздух не попадал на поверхность пластмассы. Пластик была обрезан по периметру фланца, в нем были просверлены отверстия для крепления винтами М6.
Стык был герметизирован уплотняющей лентой. Мы использовали вакуумную ленту Blutack в рулоне, мы также использовали её для уплотнения кузова трайка. С пластмассы была удалена защитная пленка, всё было соединено винтами и помещено в печь, нагретую до 100 ”C
Bubble Seen Through Oven Window
Finished Bubble in Open Oven
Предварительно было подано небольшое давление, чтобы пластмасса не касалась формы.
Мы оставили это в этой температуре в течение 2 часов, чтобы прогреться перед выдуванием. Нагнетать воздух надо, избегая колебаний пузыря, включая и выключая подачу до тех пор, пока необходимая форма не будет достигнута. Для наблюдения в печи было окно и несколько меток, по которым контролировалась высота. Потом печь была медленно охлаждена, пузырь при необходимости поддували (т.к. при охлаждении он сжимался). Оказалось что оконечности фонаря всегда немного более плоские по сравнению с серединой; Я думаю, что это - поскольку в этих областях есть большее напряжение. Пока приходится с этим мириться. Если кто-то сможет сделать это лучше, пусть по возможности сообщит.
Непростую операцию снятия фонаря с формы облегчал пластиковый гребень, повторявший форму фланца. После удаления гребня требовалось быть весьма осторожным в обработке фонаря, поскольку он становится очень гибким.
Колеса
Колеса были сделаны из алюминиевых ободов ALESA, панели Cellite 620 и специальной втулки под Аvid-овский механический дисковый тормоз. Это - новый путь для меня, поскольку ранее я главным образом использовал колодочные тормоза и спицы. Эти новые дисковые тормоза, кажется, завоевывают популярность, так почему бы не попытаться их использовать. Панель Cellite - стекловолокно и алюминиевые соты, которые намного более дешевы чем Fiberlam, приблизительно 150£ за панель 8 х 4-фута. Мы использовали панель толщиной 13.6мм. Такие же колеса и тормоза используются и на школьном электромобиле, так, чтобы скомплектовать 2-х, 3-х и 4-х колесные машины плюс запчасти, мы делали в общей сложности 14 колес!
Панель Cellite была вырезана по кругу на ленточной пиле под углом, чтобы дать две поверхности склеивания, одна на тормозящей поверхности обода, и одна вблизи центрального отверстия (???). Поверхности, которые будут склеены, были обезжирены и зачищены и затем склеены с помощью Araldite 420
(Araldite - 5-Минутный AB Эпоксидный Супер Клей (прим.перев.)).
Сборка была помещена в плоскую поверхность под грузом и оставлена на 24 часа. Втулки передних колес имеют два 12-мм подшипника и разработаны, чтобы использоваться на передней и задней осях электромобиля. Задняя втулка - доработанная 9-ти скоростная Shimano Deore.
Front Hub Rear Hub
Отверстие центра в диске Cellite было уменьшено до 32-мм с помощью вклеенной втулки.
Completed Wheel
Я использовал шины 406 x 35 Schwalbe Kojak, поскольку они показали себя очень неплохо. В зависимости от того, как я преуспею, мы также можем использовать их на электромобиле.
У меня есть хитроумное решение относительно 9-ти скоростнй кассеты - я собираюсь снять наибольшую звездочку и установить 34х-зубую дюралевую звезду непосредственно на колесо. Это даст мне хорошую низшую передачу на холме Hog, я также надеюсь, что это позволит мне двигаться при необходимости задним ходом, если я смогу правильно определить длину цепи.
FLOOR MOULDING Панель пола
Вначале я предполагал использовать ту же самую панель Cellite для пола - основания трайка, но он вышел бы довольно тяжелым, поэтому вместо этого я взял старое углеродистое волокно pre-preg, которое у меня было в морозильнике.
Один слой 380g/m ² для внутренней стороны и один слой 240g/m ² снаружи плюс дополнительные слои в местах крепления колес.
(вообще такую поверхностную плотность имеют стекло- и базальто- (NB!) ткани, правда до пропитки смолой (прим.перев.)).
В качестве заполнителя сэндвича были использованы 6-мм соты Nomex
(см.,например, сноуборды).
Пол является в основном плоским, но с обрезанным под углом краем, по которому базируются боковые панели трайка.
Floor Mould
Форма для изготовления пола была подобна той, что использовалась при изготовлен фонаря, но когда я пропитывал MDF эпоксидной смолой, это реагировало по каким-то причинам и пузырилось, и пузырилось. Чтобы справиться с этим, я покрыл форму тонким листом алюминия.
(коряво, что-то не так. «Пузырится», но лучше не получается. В оригинале:
The Mould was a similar construction to the one used on the bubble but when I painted the MDF with Epoxy it reacted for some reason and bubbled up and blistered. To get round this I covered the mould with a thin sheet of aluminium.,
Кто может, помогите. (прим.перев.))
Я собирался окантовать вырезы под колеса алюминиевыми накладками, показанными на этой картине, но это оказалось трудоемким делом, тогда я решил использовать pre-preg, таким образом я убрал накладки и окантовал вырезы позже.
Край панели формовалася с переменным профилем. Он имеет приблизительно 25 мм в высоту и угол в 10 °.
Алюминиевый лист оказался слишком гладким, as the release agent did not work very well and the moulding stuck to it.???
(опять пускаю пузыри – понимаю так, что-то не клеится…)
Основание формы было укреплено ребрами так же о как форма фонаря и затем покрыто эластичной тканью для подготовки к вакуумному формованию
Laying up Floor Mould Honeycomb in Mould
Пол был сложен в мешок и помещен в печь, но соединение алюминия и MDF, сильно деформировалась (как я упоминал ранее). (???)
Это напоминало ложку приблизительно с 100-миллиметровым прогибом вдоль длины и приблизительно 30 мм через ширину. Было исправлено, помещая пол без формы обратно в печь и нагружая его вниз. Степень нагрева давалась выше оригинальной температуры формования и выдерживалось приблизительно 30минут.
После этого все стало более или менее нормально.
(перевод НЕ НРАВИТСЯ! Привожу оригинал:
The floor was bagged up and cooked in the oven but the combination of aluminium and MDF distorted horribly as well as sticking (as I mentioned earlier).
It came out looking like a spoon with about a 100mm bow along the length and about 30mm across the width. This was cured by putting the floor without the mould back in the oven and weighting it down. It was then taken a few degrees above its original curing temperature and soaked for about 30mins. After that it was more or less perfect.)
STRUCTURE каркас
Вертикальные стенки обеспечивают жесткость основания вдоль длины, также являются основанием для опор кривошипов, передних колес и сидения. Они были приклеены к основанию тем же самым клеем Araldite.
Structural Sides Gluing to Floor
Cutting Strip Removing Strip
Сиденье
Сидение было согнуто и склеено из панели Cellite. Заготовка была вырезана с помощью CAD-программы .
Прежняя MDF являлась основанием, в то время как сиденье склеивалось. Также были приклеены к обратной стороне сидения кронштейны роликов.
STEERING (управление)
Я решил использовать шаровые наконечники для шкворней поворотного кулака впервые. Питер Росс использовал их несколько лет назад на его ранних проектах Trice. Я использую их главным образом для того чтобы отрегулировать углы развала передних колес колеса, чтобы добиться максимальной маневренности в условиях обтягивающей конструкции кузова. Есть некоторые проблемы с величиной трения в них, но если это, окажется серьезным, есть вариант с шарикоподшипниками, правда приблизительно в четыре раза дороже.
Rose Joint Pivots
Геометрия опоры колеса дает трейл приблизительно 60 мм. Поворотный кулак сварен из четырех деталей, выполненых из низкоуглеродистой стали, имеющих однако достаточную прочность
GDisk Brake Steering Linkage
Я использовал шаровые наконечники M6 для рулевой тяги и рулевых приводов, и на сей раз я использую левые и правые резьбовые соединения, чтобы быстро и легко вносить изменения в регулировки.
Вся сборка висит на двух 3-миллиметровых алюминиевых пластинах, которые вклеены и привинчены на панели Cellite. Короткая распорная втулка между двумя пластинами, предотвращает сдавливание панели.
CRANKS шатуны
Я решил сделать то, что называется Z-кривошипами . Мы использовали этот вариант привода в прошлом на некоторых веломобилях, на которых участвовали в гонках. Я не убежден, что это - лучший вариант, поскольку он являются более сложными в изготовлении и более тяжелый (???), чем более обычная схема. Сборка состоит из вырезанной лазером 80ти-зубой звездочки, лазером же вырезаны направляющие цепи и прокладки. 150-мм кривошипы - низкоуглеродистая стальная овальная труба, с усилениями для крепления 12-мм осей педалей и 10 мм опорных втулок.
Z Cranks
На первый взгляд очень слабое крепление кривошипа, но в действительности на них приходится очень небольшая нагрузка, так как педали находятся на таком же радиусе что цепь, и поэтому нагрузки уравновешиваются.
REAR WHEEL заднее колесо
Первоначально я собирался установить заднее колесо на качающемся стальном свингарме с резиновой опорой, но когда я отрезал для него трубы, их вес вызывал опасения. Кроме того поскольку у меня только 25 мм клиренса, у меня не может быть никакого существенного хода подвески, таким образом я решил установить заднее колесо жестко.
Я вырезал 2 кронштейна из Cellite для колеса и приклеил их к спинке сидения и полу. Два фрезерованных алюминиевых дропаута приклеил к кронштейнам.
В каждом дропауте есть резьбовое отверстие м4 для регулировки высоты положении кузова.
При вырезании плит из Cellite остаются опасные острые края. Я хотел вначале закрыть эти края алюминиевой окантовкой, но нашел, что автомобильный герметик справится с этим быстрее и легче. Я нанес его, разгладил плоской лопаткой и куском трубы разрезанной вдоль.
Smoothing Filler
BODYWORK кузов
Кузов был сделан из 1.5-мм авиационной фанеры с двумя фанерными 6-мм шпангоутами. Оставшийся технологический гребень фонаря использовался в качестве шаблона, чтобы пристыковать сам фонарь. Тонкая полоса фанеры была приклеена к внутреннеей стороне обечайки кузова, определяя местонахождение фонаря.
Крылья были согнуты из 1.5-миллиметрового фанеры, склеены с боковинами и затем вклеены в главную конструкцию кузова. Соединения и швы были были проклеены полиэфирной смолой.
Разрезанной алюминиевой трубой были окантованы боковые панели по обе стороны сиденья, на них были установлены зеркала.
VENTILATION вентиляция
Был найден удачный вариант расположения и конструкции воздухозаборника.
В качестве диффузора использовался нейлоновый стакан, воронкой вклеенный в отверстие в носовую часть кузова. Больший конец диффузора был соединен с рукавом, который благодаря расширению снижал скорость потока перед тем как направить поступающий воздух непосредственно на стекло.
Окраска
Кузов был окрашен валиком матовой розовой водоэмульсионкой.
Этот цвет мы использовали на одном из оригинальных школьных электромобилей, который, как я рассчитывал, заставит его выделиться.
Солнцезащитный экран
Для защиты от солнца на фонаре был устроен экран. Край экрана был обозначен на внешней стороне тонким черным скотчем.
Форма экрана была повторена на внутренней стороне малярной клейкой лентой, и эта область была покрыта серебряной модельной краской с помощью маленькой кисти.
ПОСЛЕДНИЕ ШТРИХИ
Было найдено место для пары бутылок воды, сидение покрыто синей пенкой туристического коврика.
На передних крыльях и внутренней части стекла были пристроены таблички с номерами.
Фонарь установлен на место с помощью 25-мм черного скотча.
ИСПЫТАНИЕ
Первый тест был сделан на велодроме Reading, но длился не очень долго. С каждым кругом я постепенно увеличивал скорость и приблизительно на 30 милях в час почувствовал резкий запах горящей резины.
Я остановился и осмотрел машины снизу, ожидая видеть трущимся одно из передних колес, поскольку зазоры с кузовом были очень малы. Но не увидел ничто подозрительного. Я возвратился на трассу, разогнался снова приблизительно до 32 миль в час, когда спустила задняя шина, меня понесло боком через трассу и я резко остановился.
Авария была вызвана недостаточной жесткостью на скручивание кронштейнов подвески заднего колеса, что было легко исправлено установкой дополнительных треугольных косынок с каждой стороны.
Я остался очень довольным начальными рабочими характеристикам трайка, особенно его устойчивостью во время поперечного заноса.
ГОНКИ
Первая 2-часовая гонка в Ложбине Замка была немного жестка, поскольку я был не очень здоров, но занял 4-е место с результатом 28 миль в час, который был фактически 30 миль в час в течение первого часа и 26 миль в час для второго.
Сезон продолжался, мои рабочие характеристики улучшились, поскольку я выздоровел и натренировался.
Это – большое удовольствие, мчаться на быстрых извилистых трассах, я занимал главным образом 2-ые и 3-ьи места во время остальной части 2009 сезона и закончил сезон на 3-ем месте.
|
|
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
Благодарности
Добавлено: Ср ноя 18 2009 01:53 
Большой труд...
