Техника - молодёжи 1981-02,
Среди любительских объединений технического направления есть уже коллективы с большим творческим стажем. Такова, например, созданная в 1966 году при редакции «Техники — молодежи» общественная творческая лаборатория «Инверсор». С обзором ее деятельности за 10 лет читатели познакомились еще в № 6 журнала за 1976 год. Сегодня мы публикуем 75-й доклад лаборатории. Содержание нынешней публикации свидетельствует о возросших возможностях «Инверсора», которому стала под силу постановка проблем большого хозяйственного значения. Член совета лаборатории инженер Е. Кочнев выносит на обсуждение работу кандидата технических наук С. Вечкова (г. Куйбышев). Речь идет об очень нужной для освоения Севера и районов Сибири конструкции — автоснегоходе. А как указывалось на октябрьском (1980 года) Пленуме ЦК КПСС, крупномасштабная программа форсированного развития нефтегазовой промышленности Западной Сибири станет важнейшим звеном 11-й и 12-й пятилеток.
Доклад No.75
ОПОРА ИЛИ УПОР?
ЕВГЕНИИ КОЧНЕВ, инженер
Зима 1952 года выдалась на Средней Волге снежная и ветреная. А однажды за одну ночь вдруг намело гигантские сугробы, занесло все пути-дороги. В мягкой белой массе вязли люди, колеса машин бешено крутились на месте, не в силах продвинуть их хоть чуть-чуть вперед. Да что там автомобили! Тракторы беспомощно перебирали гусеницами, копошась на месте. Бешеные порывы ветра приковали самолеты к взлетным дорожкам. А где-то нуждались в срочной помощи люди, остался без корма скот...
Та зима навсегда осгалась в памяти молодого инженера Сергея Вечкова. Больше того, она определила путь его дальнейших творческих поисков. За его плечами уже была война, потом он работал слесарем. Душа сроднилась с металлом, а руки сделались искусными и ловкими. Увидев беспомощность людей перед разбушевавшейся стихией, Сергей раз и навсегда решил посвятить себя делу создания принципиально нового транспортного средства, способного преодолевать любые снежные заносы.
— Вначале, — вспоминает Сергей Сергеевич, — я был убежден лишь в немногом: ни шина, ни гусеница для снежной целины не годятся. И я решил начать именно с движителя. Но пробовать одну случайную конструкцию за другой казалось мне все равно что метаться в темноте в поисках выхода. Необходимо было предварительно «вычислить» движитель, научно обосновать его эффективность, максимально приспосабливаясь к условиям среды. Только в этом случае можно было надеяться на успех.
В самом деле, для каждой среды люди придумали свой наиболее подходящий движитель: винт для воздушной и водной стихий, колесо с шиной или гусеницу для твердых дорог. А для рыхлого снега? Опять те же колесо или гусеница? Но колесо сразу вязнет в снежной целине, едва съедет на нее с наезженного тракта, а в гусеничном движителе Вечкова не устраивали слишком большой вес и конструктивная сложность.
Все зимние месяцы молодой инженер стал отдавать изучению свойств снега, изъездил всю страну от Средней Волги до Таймыра. Возился с пластинками, закрепленными на пружинах, вводил их под различными углами в снег, замерзшими руками вписывал колонки цифр в таблички и снова склонялся над ослепительным снегом. Прошел не один год, прежде чем у Вечкова сформировались четкие требования к движителю. Правда, еще до войны советский ученый А. А. Крживицкий занимался подобной проблемой, но он так и не успел завершить начатого огромного труда.
Всем известно: снег — опора непрочная. Стоит на него чуть надавить, как он сминается и проваливается. Под нагрузкой снежинки слипаются и образуют уплотненный слой — своеобразную подушку, которая может служить более или менее надежной опорой. Но попробуйте ввести лопатку вертикально в снег и затем сдвинуть ее в сторону, и сразу ощутите сопротивление. И тем сильнее, чем дальше продвигается лопатка. В этом случае тоже формируется плотная подушка, от которой можно оттолкнуться.
Для колеса или гусеницы снег скорее опора, чем упор. Проваливаясь в него и проворачиваясь, они срывают верхний уплотненный слой, обнажая нижние рыхлые слои. Как упор снег они почти не используют. Многочисленные эксперименты привели изобретателя к выводу: движитель снегохода должен работать принципиально иначе. Лопатки надо заставить внедряться в холодную белую массу, создавать в ней уплотнения и отталкиваться от них, не оказывая большого опорного давления на снег. Конечно, полностью исключить давление сверху вниз невозможно. Но уменьшить можно.
Теория упорно-опорного взаимодействия движителя со снежным покровом составила содержание кандидатской диссертации Вечкова. Затем начались новые исследования, эксперименты, поиски с целью выявить основные конструктивные черты движителя. Оказалось, что точки упорной пластины в оптимальном случае должны перемещаться по петле удлиненной циклоиды. Для этого следовало закреплять пластины на ободе катящегося колеса. И тут молодой инженер вновь изобрел колесо, только не для грунта, а для снега (см. рисунки на страницах 39—41 журнала). Свою новинку, следуя канонам точности патентного языка, изобретатель назвал так: «Колесный упорно-стоечный движитель упорно-опорного взаимодействия со снежным покровом». Авторское свидетельство № 651218 стало после успешной защиты диссертации вторым подтверждением плодотворности начатой работы.
Тем временем встала другая задача: как лучше использовать изобретение на снегоходе? И в этом случае Вечков не пошел по традиционному пути. Чтобы максимально сократить опорное воздействие движителя, считал он, надо по возможности снять с него лишние нагрузки. Но как это сделать? Сегодня любые ходовые системы передают на грунт усилия от массы и самой машины и груза. И никуда тут не денешься! А что, если вообще убрать нагрузку с ведущего колеса, выделив его в особый элемент конструкции? Тогда оно сможет лишь упираться в снег, а давление от его собственной массы будет небольшим. Только на что же будет опираться сама машина?
Тут изобретателю было уже проще: он применил лыжи, хорошо зарекомендовавшие себя на Север) с древнейших времен. Они хороши еще и тем что могут несколько уплотнить снег, готовя его для работы установленного позади них движителя.
Так все наконец встало на свои места, определив необычную компоновку нового транспортного средства: спереди — легкие санки, сзади на раме — парный движитель, ощетинившийся своими лопаточками, Единственная нагрузка на нём — мотоциклетный движок. Возникающая при вращении двух «снежных колес» реакция действует на раму, заставляя ее качаться .вверх и вниз. В результате автоматически изменяется опорное действие движителей на снег в зависимости от его плотности. И они как живые постоянно приспосабливаются к условиям пути, а особые пружины более тонко регулируют их положение и снимают часть нагрузки от массы той части системы, которую можно назвать мотоблоком.
Вот как родилась оригинальная лыжно-колесная машина с сочлененной установкой ходовых устройств. Вечков назвал ее авто-снегоходом, видимо, потсму, чтобы подчеркнуть автоматизм регулировки опорного действия движителя на снег.
Первые простенькие санки были построены в 1957 году и дали обнадёживающие результаты, вдохновив изобретателя. В 1962 году на испытания вышел уже пятый снегоход. За ним последовали новые и новые модели, построенные под руководством Вечкова различными научными институтами и предприятиями. С каждой новой машиной совершенствовалась ее конструкция и, в частности, движитель, который удалось приспособить для работы на снегу любой плотности и даже на льду.
Были созданы и особые всепутевые лыжи с раскатным полозом, способные идти по снежной целине, мерзлому грунту, льду. По обледеневшим поверхностям они скользят на двух стальных кромках, а по мере заглублении в снег вступают в работу широкие боковые поверхности. Основанием лыж служат продольные трубы, которые идуг также на изготовление движителя и каркас i кузова. Лыжи соединены с кузовом параллелограммной подвеской, один из рычагов которой впоследствии был заменен скользящей опорой, поджимаемой пружиной.
Многих удивляет необычайная простота автоснегохода и особенно то, что его грузоподъемность достигает собственной массы. Это пока недостижими ни для одного иного вида вездеходного транспорта.
Один из вариантов машины построили в Архангельске в Северном научно-исследовательском институте промышленности и испытали в условиям лесотундры зимой 1969 года. Мощность мотора составила 22 л. с., а полезная нагрузка достигала 400 кг при собственной массе всего 450 кг. Даже на Фирновом сыпучем снегу удалось достичь скорости 27 км/ч, причем она возрастала с увеличением плотности покрова. Это явление объясняется просто: на более жестком пути колеса приподнимаются, увеличивается радиус их качения, и при тех же оборотах они заставляют машину двигаться быстрее. С полной нагрузкой она может буксировать еще и прицеп массой 200 кг. После успешных испытаний институт рекомендовал промышленности освоить серийный выпуск таких машин.
Шли годы. Появились новые варианты автоснегохода. Все они прошли суровые испытания либо в тундре, либо в сибирской тайге, либо в заснеженных приволжских степях. А вопрос об их серийном выпуске так и завяз в межведомственных дебрях.
Одна из последних разработок Вечкова недавно демонстрировалась на ВДНХ. Это легкий автоснегоход с жестким четырехдверным кузовом, в котором можно подвесить койки для отдыха в пути или для перевозки больных. Двигатель воздушного охлаждения от мотоцикла «Урал» мощностью 32 л. с. вращает через коробку передач и простой шестеренчатый редуктор парный движитель диаметром 800 мм. Колея шириной всего 950 мм позволяет обойтись без традиционного дифференциала. Каждое из двух «снежных колес» представляет собой цилиндрический опорный обод с 6 спицами. На ободе установлены с небольшим наклоном широкие упорные плоскости, а между ними промежуточные стойки, обеспечивающие равномерность качения. Вершины больших упоров охватывает кольцевой обод с острыми Т-образными кромками — они помогают передвижению по мерзлому снегу или льду.
Полностью закрытый четырех местный кузов с автономным бензиновым отопителем выгодно отличает машину от одно-, двухместных мотосаней, на которых человек должен сидеть, открытый всем ветрам. А что такое северные ветры и морозы, Вечков хорошо знает, и потому он позаботился о водителе и пассажирах. Например, доступ к моторному отсеку открывается изнутри, что исключает работу водителя на морозе. А установка двигателя и трансмиссии за пределами пассажирского салона позволила устранить вибрации, шум, запах бензина. Ручки дверей не привычные нам хромированные, с потайной кнопкой, а массивные скобы — так удобней захватить их рукой в меховой рукавице. Передние фары, из которых левая поисковая, управляемая изнутри, не скрыты за модными ныне обтекателями — в хороший буран они станут бесполезными.
С полной нагрузкой эта машина может двигаться по снежной целине со скоростью 30—35, максимум 45 км/ч, легко проезжать через мелкий кустарник и преодолевать подъемы крутизной до 30°. Ее длина 3800 мм, ширина 1550 мм, высота 1550 мм. Дорожный просвет под кузовом 325 мм. Грузоподъемность 400—450 кг при собственной массе 475 кг. Сцепное устройство на раме позволяет при буксировке прицепа массой до 300 кг оказывать дополнительное регулирующее воздействие на «снежные колеса».
Сегодня кандидат технических наук Сергей Сергеевич Вечков занят новым проектом. Это будет грузо-пассажирский вариант на 7— 10 мест с более мощным автомобильным двигателем, столь же простой и надежный, как и предыдущие. Машины, созданные ученым-изобретателем, уже по достоинству оценили оленеводы, охотники, первопроходцы тайги, строители газо-и нефтепроводов. Солидные научные учреждения и технические комиссии признали оригинальность и перспективность нового вида транспорта. Дело по-прежнему за производственниками. Пора, давно пора наладить серийный выпуск этой незаменимой для Севера — да и не только для Севера — техники.
СНЕЖНЫЕ ВИХРИ ВЗВИВАЯ
I. Конструкция движителя
На серии рисунков (см. стр. 39 — 41) представлены схемы автоснегохода и его основных механизмов.
I. Конструкция движителя:
1 — опорный цилиндрический обод, 2 — упорные плоскости, 3 — промежуточные стойки, 4 — внешний кольцевой обод, 5 — ножевые льдозацепы, 6 — продольные ребра для боковой стабилизации при движении по льду, 7 — внутренние кольцевые ободы.
Iа. Упорная плоскость.
Iб. Промежуточная стойка.
II.Взаимодействие движителя со снегом
1 — окружность колеса, 2 — упорная плоскость, 3 — снежная подушка.
III. Семиместный автоснегоход (три проекции)
1 — рулевое управление, 2 — лыжи, 3 — двигатель и коробка передач, 4 — шарнир соединения тележки движителя с корпусом, 5 — рама тележки движителя, 6 — бортовой редуктор, 7 — движитель.
IV. Основные механизмы конструкции
V. Устройство ЛЫЖИ
IV. Основные механизмы конструкции: 1 — лыжи, 2 — шарнир поворота лыжи, 3 — шарнир соединения тележки движителя с корпусом, 4 — двигатель, 5 — трансмиссия, 6 — корректирующие пружины, 7 — движитель, 8 — буксировочное устройство, 9 и 10 — крайние положения движителя.
V. Устройство лыжи: 1 — раскатный полоз, 2 — крылья для рыхлого снега. 3 — труба каркаса.
■Первая модель 1957 года была поистине «гадким утенком».
■Уверенность, которую со временем обретал изобретатель, отражалась и на его конструкциях.
■Пятый образец автоснегохода на испытаниях под (Архангельском.
Обращение к промышленности: ДАЙТЕ ЖИЗНЬ СНЕГОХОДАМ!
КОРНЕЙ АРСЕНЬЕВ, член совета лаборатории «Инверсор»
■Снежный спортивный глиссер с воздушным винтом (г. Иошкар-Ола).
■Снегоход самодеятельных конструкторов из рыболовецкого колхоэа имени С. М. Кирова (Эстонская ССР).
■Экспериментальный вездеход «Тундра» на тороидах низкого давления (г. Братск).
■Снегоходы конструкции Вячеслава и Федора Лаухиных (Тульская область). На снимках: иолесный и лыжно-колесный варианты, преодоление крутого подъема, демонстрация возможностей управления.
К проблеме транспортных средств для движения по снегу журнал обращается не впервые. Напомню о своем обзоре «Парад снегоходов» («ТМ» № 4 за 1976 год), двух статьях конструктора И. Ювеналье-ва «Почему буксуют мотонарты?» и «Буран» в горах» («ТМ» № 2 за 1979 год и № 4 за 1980 год). В этих публикациях шла речь о самодельных и серийно выпускаемых малых и, как правило, открытых машинах, предназначенных в основном для туризма и спорта.
И вот теперь мы знакомимся с оригинальной транспортной конструкцией, рассчитанной на многочасовые поездки в любую погоду. Скажу сразу — это именно такая машина, которая способна коренным образом изменить условия труда многочисленных работников Севера и Сибири. Она обеспечивает защиту экипажа от холода, ветра и осадков, имеет удобный салон для пассажиров, может надежно работать с прицепом.
Справедливости ради надо отметить, что автоснегоход С. Вечкова не единственная модель, удовлетворяющая перечисленным требованиям. Исходя из них, несколько экспериментальных мотонарт изготовили сотрудники отраслевой научно-исследовательской лаборатории вездеходных машин при Горьковском политехническом институте (руководитель лаборатории профессор С. Рукавишников). Остается только пожалеть, что до сих пор нет единого центра по проектированию и испытанию снегоходов и мотонарт, о чем еще в 1979 году писал И. Ювенальев.
Но вот что интересно. Не созданный в отраслевых или ведомственных рамках, в результате деятельности любительского объединения такой центр как бы сам собой возник на самодеятельных началах. А объединились самодеятельные конструкторы снегоходов в секции микроавтомобилей горкома ДОСААФ (г. Кинель Куйбышевской области). Именно там ежегодно в канун Дня Советской Армии они проводят смотры-конкурсы и соревнования зимних транспортных средств, построенных руками умельцев города и близлежащих населенных пунктов — Нефтегорска, Смышляевки, Безымянки и других.
Шесть самодельных легких колесных снегоходов (два из тих представлены на снимках) есть у жителей поселка Хрущево Тульской области. Так, машина В. Лаухина снабжена двумя независимыми друг от друга двигателями от мотороллера «Тула-Турист» мощностью по 10 л. с. Каждый двигатель крутит свое колесо, спереди вездеход опирается на управляемую лыжу. Машина не отстает от серийного «Бурана», а по улежавшемуся снегу развивает скорость до 80 км/ч. Не страшны ей и крутые подъемы.
Простые лыжно-гусеничные мотонарты построил из деталей, выброшенных на свалку, В. Ивонин (пос. Никольское Воронежской области). К сожалению, он не прислал снимка своей машины. Но другие конструкторы не преминули это сделать, и мы представляем их работы на суд читателей.
На одном из снимков — макетный образец вездехода «Тундра» на больших тороидах малого давления. Машина уверенно ходит по снегам и болотам, быстро плавает по воде, сходит в воду и выходит на берег в самых топких местах. Построена она в индустриальном институте (г. Братск) под руководством кандидата технических наук И. Бескина. А юркий спортивный глиссер с воздушным винтом — работа студентов Марийского политехнического института (г. Йошкар-Ола).
Правда, все названные конструкторы разрабатывают традиционные направления, используя в качестве движителя колесо или винт. И только умельцы из рыболовецкого колхоза имени Кирова (г. Хаап-салу Эстонской ССР) независимо от С. Вечкова применили, как это видно по фотографии, упорный движитель в виде обода с пластинами. Так то идея, как говорится, носилась в воздухе...
Учитывая важность проблемы снегоходов, совет нашей лаборатории вносит предложение: все, кто построил такие машины, должны сообщить об этом «Инверсору», прислав соответствующие снимки и описания. Авторы лучших конструкций из всех районов страны зимой 1981/82 года будут приглашены в город Кинель Куйбышевской области на смотр-конкурс. Жюри этого конкурса по просьбе совета «Инверсора» возглавит сотрудник кафедры деталей машин Куйбышевского инженерно-строительного института, кандидат технических наук Сергей Сергеевич Вечков.
Кстати, предложение о проведении зимой 1981/82 года Всесоюзного смотра-конкурса самодельных снегоходов обсуждено и принято Кинельским городским комитетом ДОСААФ. Совет лаборатории «Инверсор», редакция журнала выражают уверенность, что к проведению этого интересного мероприятия, которое выявит немало замечательных конструкций, не останутся безучастными Кинельский городской и Куйбышевский областной комитеты комсомола.
Все самодеятельные конструкторы, желающие участвовать во Всесоюзном смотре-конкурсе снегоходов, должны до 1 июля 1981 года прислать в редакцию данные о себе и своей машине. Следует сообщить точный адрес, место работы, профессию, приложив краткое описание построенной своими руками конструкции, ее компоновочную схему с надписями основных узлов, фотографию снегохода (по возможности — цветную).
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
Благодарности
Добавлено: Вс окт 07 2012 00:48 
И как это?!
... 
