Данный аппарат начал делать по просьбе товарища, которому необходимо больше двигаться, но, при этом, не перенапрягаться.
Пожелание заказчика было таким:
1. Аппарат должен быть устойчивым (а это значит, что не менее 3 колёс).
2. Посадка должна быть примерно такой, как в автомобиле (а это значит, что сиденье должно быть достаточно высоким, а наклон спинки небольшим /около 20 градусов).
3. Аппарат должен быть комфортным, то есть иметь мягкую подвеску всех колёс.
4. Аппарат не обязательно должен быть компактным, так как у заказчика есть место для хранения.
5. Аппарат должен выдерживать ездока весом 130 кг и соответствовать его габаритам.
6. Должно быть место для ручной клади.
7. Бюджет аппарата должен быть приемлемым (он пенсионер).
Вот такой была отправная точка.
Решено было делать V-трайк с двумя передними управляемыми колёсами 20” и задним приводным 26”.
Так как вес ездока достаточно большой, в помощь педалям решено было поставить подвесной электродвигатель, позволяющий менять тяговое усилие за счёт переключения передач на заднем колесе (7 ступеней). Нагрузка на ноги, при этом, регулируется переключение передач на педальном узле (3 ступени).
Был выбран двигатель от «Volta bikes» (http://www.e-bike.com.ua), как наиболее удовлетворяющий как по мощности, так и по цене.
Двигатель постоянного тока со статором из постоянных магнитов: напряжение питания 36 вольт, номинальная мощность 450 Ватт (максимальная, учитывая паспортные 16 ампер, 576 Ватт), ХХ – 450 об/мин, вес 5,5 кг (как видно на фото), габаритные размеры: 210 х 145 х 150 мм (833 грн).
Там же были приобретены и 3 тяговых свинцовых аккумулятора 6DZM14 ёмкостью 14 Ah (275х3=825 грн).
Так как сиденье предполагалось делать высоким, двигатель и аккумуляторы решено было разместить в ящике под сиденьем. Именно из-за этого ящика, похожего на горб одногорбого верблюда (сужающегося кверху), решено было назвать трайк «Верблюжонком». Собственно, этот ящик и является основой трайка, к которой присоединяются все остальные узлы.
Однако, вначале нужно было решить, как передать на заднее колесо усилие одновременно от э-двигателя и педалей.
Вначале подумал пойти самым простым путём и перекинуть обратную ветвь цепи через звёздочку двигателя, однако, при этом, невозможно было бы ехать только на электротяге, давая отдых ногам. В связи с этим, решено было поставить звёздочку с фривилом на ось двигателя, благо между корпусом и «родной» звёздочкой оказалось достаточно места для её установки.
Для этой звезды было проточено посадочное место (видно на фото), а «родная» звёздочка обточена с боков до толщины, позволяющей ей работать с цепью многоскоростного велосипеда.
Для того, чтобы посадить фривил на ось двигателя, был сделан элементарный переходник из двух больших шайб толщиной 3 мм.
На шайбе, устанавливаемой с лицевой стороны, было сточено только цинковое покрытие (под сварку), а на шайбе, устанавливаемой с тыльной стороны, были сточены фаски, для получения глубокого сварного шва. Такие же фаски были сточены м на корпусе.
Шайба, устанавливаемая с лицевой стороны, приварена в корпус изнутри.
Сварочные наплывы сточены заподлицо с корпусом.
Для фиксации фривила на оси, в шайбах проточены углубления, а в валу просверлены углубления, в которые вставлены штырьки из калёной стали D – 3 мм.
Добавлено через 27 минут 31 секунду:
Однако, вернёмся к нашему «верблюжонку».
Переднюю подвеску решено было сделать не на продольных, а на поперечных осях, с рычагами повёрнутыми немного вбок. Такой выбор был сделан потому, что при срабатывании такой подвески колёса остаются параллельны корпусу, из-за чего отпадает необходимость в сложном параллелограмме. И хотя угол поворотного узла, при срабатывании подвески, изменяется, это приводит только к увеличению трэйла, что не будет отрицательно влиять на управляемость.
Рычаги передних колёс были установлены на подшипниках, но такой узел показался сложным, и остальные подвески решено было делать на резьбовых втулках.
В отличие от простой втулки, резьбовая имеет увеличенную поверхность трения, что положительно сказывается как на удельном давлении во втулке, так и на её износостойкости, на которую влияет, так же, и то, что в резьбе надёжнее удерживается смазка. Смещением рычага в сторону (по резьбе) можно пренебречь, так как угол, на который смещается рычаг подвески, намного меньше полного оборота (шага резьбы).
В качестве упругого элемента вначале была мысль поставить велосипедные амортизаторы, однако, после некоторых раздумий, решено было обойтись резиновыми отбойниками от какой-то автомашины.
Поворотные узлы передних колёс сделаны с применением элементов водопровода.
Оси передних колёс на из водопроводной трубы, проточенной под подшипники 20Х37, которые установлены во втулки "торпедо" с помощью переходных обойм, которые закреплены во втулках прихватками с помощью электросварки.
Перед сборкой, на ось поворотного узла была одета шайба, вырубленная из туристического коврика, для того, чтобы в резьбу не попадала грязь. Потом и верх поворотного узла будет закрыт защитным колпаком.
Тяга, соединяющая передние колёса, имеет на концах шаровые шарниры от какого-то авто, найденные на разборке.
Задняя подвеска сделана на резьбовых втулках из двух гаек, вваренных в трубку. В результате, между гайками образовалась камера, в которой образовался избыток смазки, для большей долговечности узла.
Задняя подвеска сделана на резьбовых втулках из двух гаек, вваренных в трубку. В результате, между гайками образовалась камера, в которой образовался избыток смазки, для большей долговечности узла.
На фото видно, что для «родной» звёздочки двигателя все передачи заднего колеса оказываются понижающими (включая и самую маленькую). То есть, в данном варианте трайк получается максимально тяговитым (учитывая немалый вес ездока). По мере сброса им веса, на двигатель можно будет ставить звёздочки с большим количеством зубьев, уменьшая тягу в пользу большей скорости. Именно этим и привлекателен подвесной двигатель в отличие от мотор-колеса.
***************
В результате получился вот такой аппарат.
Длина – 2140 мм.
Ширина – 890 мм (немало, но, учитывая габариты ездока, вполне приемлемо).
База – 1300 мм.
Колея передних колёс – 800 мм.
Клиренс – 200 мм (без нагрузки).
Высота сиденья – 480 мм (без мягкого слоя).
Высота по верху спинки сиденья – 1070 мм.
Вес 42 кг без аккумуляторов (немало, но, учитывая вес седока, размер труб выбирался с запасом прочности). Задача была уложить вес трайка с аккумуляторами в половину веса седока, что вполне удалось.
То, что получилось, позволяет расположить аккумуляторы в подседельном ящике, засунув туда же, и контролёр, и зарядное устройство. При этом остаётся место ещё и для двух небольших сумок.
Так же, аккумуляторы можно разместить и в ёмкости, которая получилась за спинкой сиденья.
К сожалению, при этом, невозможно использовать полноценно нижний ящик, так как сквозь него (в туннеле, который будет сделан позже) проходит цепь с педального узла к электродвигателю.
На левой ручке управление задним переключателем и рукоятка передних тормозов. Там же спидометр и будет ещё управление светом и поворотами.
На правой ручке ваттметр, ручка газа, передний переключатель и рукоятка заднего тормоза.
Может показаться, что ручки управления сделаны неоправданно высокими, однако это связано с тем, что это не простой трайк, а электрофицированный. При более низком расположении ручек, затруднительно будет следить за показаниями приборов, показывающих расход электроэнергии.
Если с такими высокими боковыми ручками управления будет ездить неудобно, то придётся думать об откидывающейся рулевой колонке, с последующей передачей усилия назад, к поперечной тяге.
============
Что же в итоге получилось по бюджету?
Около 2 тысяч гривен обошлись материалы и комплектующие на сам трайк и около 2,5 тысяч гривен составляющие электропривода.
************
Что предстоит ещё.
Когда станет ясно, как пройдёт передняя цепь, под передним выносом будут установлены подкосы, упирающиеся в нижнюю поперечину.
Внутри ящика будет сделан из фанеры тоннель для цепи.
Ящик и задняя часть (за спинкой сиденья) будут обшиты. В качестве обшивки решил использовать панели из бамбуковых обоев, упрочнённые с тыльной стороны одним слоем стеклоткани, пропитанной эпоксидкой.
