Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ликбез о вездеходах на шинах низкого давления

Ликбез о вездеходах на шинах низкого давления

Вездеходы на шинах низкого давления относятся к технике, рассчитанной на езду в сложных условиях. Именно за счет пониженного давления в шинах достигается эффект повышенной проходимости. Такая техника способна ездить по заболоченным грунтам, песку, по каменистой поверхности.

Вездеходы делятся на несколько видов в зависимости от почвы, по которой они могут передвигаться. В том числе, существуют следующие виды вездеходов:

• болотоходы;
• снегоходы;
• амфибии;
• универсальные вездеходы.

Для всех них характерно применение шин низкого давления. Расчеты, которые делают производители вездеходов, показывают, что максимальная проходимость по пластично деформируемой поверхности грунта происходит, когда плоское пятно контакта шины будет равно 1/3-1/4 диаметра шины.

Благодаря возникновению такого большого по площади пятна контакта, на всех колесах машины идет минимизация давления от веса вездехода на поверхность почвы. Если давление внутри шины будет больше, чем давление грунта на шину, не наступает пластическая деформация шины и естественно вездеход по такому грунту ехать не сможет. Чтобы обеспечить проходимость, давление в шинах снижают еще. В разумных пределах, конечно. Разница между низким и сверхнизким давлением – 0,3 МПа.

Часто шины низкого давления, применяемые на вездеходах, имеют протекторы с боковыми зацепами. Такие зацепы дают возможность преодолевать препятствия с наклоном, когда движение идет вдоль откоса.

Для вездеходов, которые позиционируются как амфибии, характерно наличие внутри дисков колес плавучих наполнителей. Вездеходы-амфибии отличаются герметичным днищем. При движении по воде в качестве движущей силы может использоваться вращение колес, но чаще применяется водометное устройство.

Следующая характерная черта вездеходов на шинах низкого давления – шарнирно-сочленная рама. Такая конструкция рамы дает возможность колесам занимать по отношению друг к другу любой угол. Но все в пределах допустимых углов, заложенных в конструкции вездехода. Шарнирно-сочленная рама не только увеличивает проходимость, но и уменьшает вероятность сваливания вездехода на бок.

Колесные вездеходы могут иметь как два моста, так и три. Двухмостовые вездеходы работают по схеме 4х4. Везде присутствует блокировка межколесного и межосевого дифференциала. При формуле 4х4 может быть отключение второго моста. Для определенных условий выпускаются вездеходы по формуле 6х6. В таких моделях могут одновременно работать все три моста, что повышает их проходимость.

Вездеходы на шинах низкого давления могут быть оборудованы как дизельным, так и карбюраторным двигателем. Дизельные двигатели чаще всего устанавливаются на больших и средних вездеходах. Карбюраторные двигатели, в основном стоят на небольших вездеходах, которые предназначены для охотников, рыболовов, лесников и т.д.

В зависимости от функционального назначения, вездеходы можно разделить на следующие виды:

• пассажирские вездеходы (в некоторых больших моделях в транспортном средстве может разместиться до 15 человек);

• грузопассажирские вездехода (2-4 пассажира и возможность перевозить грузы, для этих целей есть грузовая платформа или прицеп);

• грузовые вездеходы (с собственной грузовой платформой и прицепом).

Ох, нелёгкая это работа — вездеходы катать по болотам

Кандидат технических наук Дмитрий Зыков. Фото автора.

Фраза, вынесенная в эпиграф, встречается в разных вариантах: то мы придумали не просто вездеход, а ГАЗ-66 или «Ниву», то что-нибудь совсем заковыристое, типа восьмиосного тягача для перевозки баллистических ракет. Но суть от этого не меняется: произносящим её кажется, что сделать автомобиль, способный преодолевать бездорожье, проще, чем построить дорогу. В некоторых случаях прокладывать дорогу действительно просто нет смысла или невозможно. Например, по заболоченной тундре, раскисающей летом и занесённой полутораметровым слоем снега зимой. Для таких мест и предназначены настоящие вездеходы.

Проходимость колёсных транспортных средств — а мы в этой статье будем говорить именно о колёсной технике — зависит от многих факторов.

Некоторые из них связаны с геометрическими характеристиками автомобиля, другие — с его энерговооружённостью (характеристиками двигателя), третьи — с характеристиками и возможностями трансмиссии, четвёртые — с распределением нагрузки по осям, пятые — с характеристиками шин, шестые … впрочем, продолжать этот список можно очень долго, постепенно вдаваясь во всё более и более мелкие детали.

Конструкторы вездеходов постоянно сталкиваются с проблемами, результаты решения которых противоречат друг другу. Первая — увеличение мощности силовой установки машины на средних и низких оборотах. Вторая — снижение удельного давления автомобиля на грунт.

Чтобы решить первую задачу, в большинстве случаев на машину устанавливают мощный дизельный двигатель. Такие моторы довольно тяжелы, зато обладают замечательным свойством — крутящий момент на валу и развиваемая мощность достигают высоких значений при сравнительно низких оборотах коленчатого вала. Для вездехода это важно, поскольку сопротивление качению колеса растёт тем сильнее, чем мягче грунт, по которому оно катится, и чтобы машина могла ехать медленно без пробуксовки колёс, двигатель не должен работать на высоких оборотах. Но даже «медленных» дизельных полутора-двух тысяч оборотов в минуту для колёс вездехода слишком много. Поэтому между мотором и колёсами помещают ещё как минимум два редуктора. Первый — коробка передач. Второй — дифференциальный редуктор, установленный на ведущей оси. В полноприводных вездеходах дифференциалов обычно столько же, сколько и осей. (Исключение составляют машины с бортовыми передачами, но здесь мы на них останавливаться не будем.)

Для того чтобы распределить мощность двигателя по осям машины, используют раздаточные коробки (РК). Это тоже редуктор, но имеющий один входной и как минимум два выходных вала. Раздаточные коробки зачастую делают двухступенчатыми. В таких механизмах одна ступень — это прямая передача (число оборотов на входном или первичном валу и выходных валах равны) и пониженная — скорость вращения выходных валов меньше скорости первичного вала. Раздаточные коробки имеют механизм отключения одного из выходных валов. (РК такого типа устанавливают на автомобили УАЗ.)

Читать еще:  Что такое гбц в двигателе нексия

Существуют — и в последнее время получили довольно широкое распространение — раздаточные коробки с дифференциалом. Дифференциал позволяет двум выходным валам вращаться с разной скоростью. Соответственно и передача крутящего момента от двигателя будет происходить только в направлении одной из осей автомобиля. Но на тяжёлых участках пути механизм можно заблокировать, и тогда крутящий момент распределится между осями поровну. (РК с дифференциалом ставят на все модификации «Нивы», на многие иностранные внедорожники.)

Все эти механизмы необходимы для повышения проходимости автомобиля, но достаточно тяжелы. И это затрудняет решение второй проблемы — снижения удельного давления машины на грунт.

Эту проблему приходится решать, увеличивая площадь пятна контакта шин с дорогой. Для этого на машины ставят колёса увеличенных ширины и диаметра и используют шины низкого давления.

Удельное давление автомобиля на грунт численно очень близко к величине давления в шинах. А в шинах с мягкой боковиной, не передающей вертикальные нагрузки от веса автомобиля на опорную поверхность, точно ему равно. Именно на этом и основано использование шин низкого давления. Такие шины могут работать при давлениях порядка 0,15 кг/см 2 . Таким же (или очень близким) будет и давление на грунт, а это даже меньше, чем у многих гусеничных машин.

Однако шины низкого давления интересны не только этим. Благодаря высокой эластичности они «обволакивают» рельеф грунта, сцепление с ним получается плотным и надёжным. Шины низкого давления почти не травмируют верхний слой почвы, поэтому их можно использовать, например, в тундре. Гусеничные вездеходы оставляют в тундре следы, которые не зарастают годами, а нередко растительный покров вообще не восстанавливается. На месте гусеничной колеи сначала образуются промоины, а затем и овраги, рост которых в тундре ограничить нечем. Колёса же низкого давления травмируют растительный покров минимально. Даже при поворотах такие шины просто перекатываются по рельефу, на срывая тонкий верхний слой грунта.

Для тяжёлых дорожных условий предназначены машины, получившие название снегоболотоходов. Значительная их часть в качестве движителя имеет гусеницы, но в последние годы появляется всё больше и больше колёсных вездеходов на шинах низкого давления. Есть среди них исключительно интересные конструкции, с тремя, а то и с четырьмя осями, с управляемыми поворотными колёсами на всех осях и даже плавающие. Один из таких автомобилей — «Шаман» — делают в тверской области.

На машины с колёсами низкого давления, как правило, устанавливают системы регулировки давления в шинах, или, как их иначе называют, системы подкачки. При движении по относительно твёрдым покрытиям давление в шинах следует держать таким, чтобы шина не деформировалась слишком сильно. Большая деформация приводит к ускоренному износу колёс и увеличивает их сопротивление качению. Зато на мягких и рыхлых грунтах давление следует снижать. Делать это с места водителя и позволяют системы подкачки.

Повышение проходимости достигается, конечно, не только увеличением мощности мотора и использованием широких шин большого диаметра. Важно и то, как автомобиль поворачивает. На машинах большой длины управляемыми делают не только колёса передней или двух передних осей, но вообще все колёса. При этом поворотом колёс можно управлять по осям. Например, на твёрдом грунте отправить машину в поворот вполне могут только передние колёса. Если нужно совершить более крутой поворот (то есть уменьшить радиус поворота), то в работу подключаются колёса задних осей. В таком случае, чтобы повернуть направо, передние колёса так направо и поворачиваются, а задние, наоборот, поворачиваются налево. Когда на машине делают управляемыми колёса всех осей, появляется ещё одна замечательная возможность: машина может ехать боком, или, как говорят водители, крабом. Такая функция позволяет выбираться из очень сложных дорожных «засад» благодаря тому, что каждое колесо движется по собственной колее.

На многоколёсных вездеходах система блокировок дифференциалов позволяет подключать привод на колёса в различных комбинациях. Например, на «Шамане» в активном режиме могут работать две передние оси, две задние оси или все четыре оси. Дополнительно к этому могут быть включены межколёсные блокировки на передней и на задней тележках. В случае полной блокировки ведущими становятся все восемь колёс, и преград такой машине не будет. Но дороги строить всё же стоит!

Мототехника

Мотовездеход — «ЦИКЛОН»

Одноколейный мотовездеход «Циклон» конструктивно представляет собой 2-х колесный мотоцикл на шинах низкого давления с системой привода на оба колеса. Предназначен для передвижения одного человека с грузом (до 100кг) или двух человек в горных и равнинных районах по слабым несущим грунтам, болотистой местности, умеренному снежному покрову. Благодаря полному приводу и небольшим размерам, вездеход способен двигаться на подъём до 70%, двигаться по косогору, а так же преодолевать геометрически сложные препятствия, лесные завалы и перемещаться в лесу «по азимуту». При этом, передвижение по асфальтобетонному и гравийным покрытиям на скорости до 55км/ч не вызывает повышенного износа вездехода. Благодаря этим свойствам, вездеход будет незаменим для выполнения задач, где требуется перемещение бойца со снаряжением и грузом в тяжелых условиях на значительные расстояния. Так же, вездеход будет помощником при патрулировании, поисково-спасательных операциях и т.д.

На вездеходе установлен одноцилиндровый 4-х тактный бензиновый двигатель с принудительным воздушным охлаждением. Двигатель малошумный, работает на бензине 92, зажигание — электронное бесконтактное, кроме того, оно независимо от основного генератора. На данном образце отсутствует электрический стартер и АКБ — повышается надежность.

Читать еще:  Датчик холостого хода двигателя приоры 16 клапанов

Топливный бак объемом 8 литров, что при расходе около 3 л/100км обеспечивает дальность хода до 250км даже по грунтовым дорогам.

Рама вездехода — полудуплексного типа с жесткой подвеской заднего колеса. Изготовлена из бесшовной холоднотянутой трубы. Длина рамы и база вездехода рассчитаны таким образом, чтобы обеспечивать безопасность при движении на подъём и спуске на значительных уклонах. Задняя багажная платформа интегрирована в раму и может воспринимать большие нагрузки. Передняя вилка установлена на конических подшипниках в цельном стакане рулевой колонки. На данном образце установлена передняя вилка без амортизации. Модель рычажной вилки с амортизацией проходит доработку в данный момент и может быть представлена в скором времени.

Рулевое управление — мотоциклетного типа, а благодаря бесступенчатой трансмиссии, управление движением вездехода осуществляется только ручкой акселератора и рычагом тормоза, расположенными на руле. Низкий центр тяжести и широкие колеса позволяют двигаться на низкой скорости сохраняя равновесие, не опираясь на ноги. Применение бесступенчатой трансмиссии даёт возможность плавно дозировать подаваемый на колеса момент избегая рывков при трогании с места и отключения трансмиссии при движении по покрытиям с большим сопротивлением движению таких как рыхлый песок, снег и др. Одновременно с вариатором, в трансмиссии установлена эксклюзивная раздаточная коробка с 3-мя передачами, обеспечивающая одновременно увеличение момента и деление его на переднее и заднее колёсо. Первая передача обеспечивает увеличение момента на 3,6, вторая 2,3, третья 1,3. Увеличение момента снижает скорость движения. Благодаря этому, минимальная скорость устойчивого движения менее 3-х км/ч. Это свойство значительно повышает проходимость и удобство использования в сложных условиях.

Характеристики мотовездехода:

Двигатель:

  • Тип двигателя: 4-х тактный бензиновый
  • Охлаждение: Воздушное, принудительное.
  • Объем двигателя: 200 куб.см.
  • Мощность двигателя: 6,5 л.с.
  • Запуск двигателя: Ручной, (электро стартёр- опция)

Трансмиссия:

  • Тип трансмиссии: Бесступенчатая (вариатор)
  • Раздаточная коробка: Три передачи ( 1-я пониженная, 2-я пониженная, прямая)
  • Тип привода: Полный 2х2, цепная передача.

Колеса:

  • Размер 26х10х12 (Диаметр 64см, ширина 26см)
  • Тип покрышек: бескамерная
  • Диск: Легкосплавный/ Легкосплавный полый, с дополнительным объемом для жидкостей (до 20л).

Тормозная система:

  • Передний тормоз: Дисковый, с гидравлическим приводом (опция).
  • Задний тормоз: Дисковый, с гидравлическим приводом.

Вес и габаритные размеры:

  • Снаряженная масса: 110 кг.
  • Полная масса: 310 кг.
  • Габаритные размеры ДхШхВ (мм.) : 2000*400*1100 (руль750мм)

Потребительские качества:

  • Расход топлива: 3 л/100км
  • Максимальная нагрузка: 200 кг.
  • Объем бензобака: 8 Литров
  • Максимальная скорость: 55 км/ч

Подвеска колес:

  • Передняя: Жесткая/ Рычажная, с амортизатором (опция)
  • Задняя: Жесткая

Вездеходы на шинах низкого давления

Легкие вездеходы с камерами огромного размера способны преодолевать сильное бездорожье, по которому другие типы внедорожников пройти не могут. Самостоятельно изготовленные транспортные средства такого типа просты, так как сложной технической базы под собой не имеют, чем и завоевали признание большинства домашних умельцев. Подобная техника особо востребована жителями сельской местности, где осадки сильно снижают качество дорог, а также у любителей охоты, рыбалки и экстремального отдыха.

Разновидности самодельных вездеходов

В зависимости от типа конструкции и ходовой части, различаются следующие виды самодельных вездеходов:

  1. Лодочные болотоходы. Имеют простую конструкцию и относительно дешевы в изготовлении. Оснащены подвесным мотором и позволяют передвигаться по мелким водоемам.
  2. Гусеничный болотоход позволяет ездить по заросшим водоемам, но достаточно сложен и дорог в изготовлении, так как требует прикрепления особого вида гусениц.
  3. Вездеход на шинах низкого давления – наиболее простой и перспективный вид болотохода, эксплуатационные качества которого зависят от конструкции и надежности шин.

Некоторые самоделки в последствии становятся серийными моделями. Так произошло с вездеходом Алексея Гарагашьяна под названием «Шерп», о котором теперь известно во всем мире.

Типы самодельных вездеходов на шинах низкого давления

Самодельные вездеходы на шинах низкого давления, имея одинаковый принцип перемещения по бездорожью, могут различаться по типу конструкции. Различают следующие основные виды транспортных средств данного типа:

1. Полноприводный каракат. В своей конструкции использует элементы трансмиссии и ходовой части от устаревших типов легковых автомобилей. Имеет полный привод, раздаточную коробку, а приспособленный корпус лодки в нижней его части и герметичность добавляют вездеходу плавучести. Предназначается для преодоления топей и болот, способен доставлять грузы и людей в недоступные для обычных внедорожников районы.

2. Трицикл на шинах низкого давления. Отличается максимально простой конструкцией, и может быть изготовлен почти любым автолюбителем в условиях гаража. За основу такого вездехода часто берут мотоцикл ИЖ Планета 3, благодаря его выносливости и неприхотливости.

3. Самодельный каракат с двигателем мотоколяски СЗД. Его особенность – расположение двигателя не под рамой или бензобаком, а под сиденьем или в задней части рамы вездехода. Детали ходовой традиционно берут от автомобилей, а в передней части используются элементы мотоциклов. Для изготовления рамы применяют трубы, швеллера и уголки.

4. Вездеходы с шинами низкого давления на основе легковых автомобилей или квадроциклов. Изготавливаются с использованием уже готовых основных агрегатов путем переделки трансмиссии и ходовой части, а также оснащения их шинами низкого давления.

Как сделать вездеход на шинах низкого давления?

Работа по изготовлению вездехода начинается с составления плана действий, полное выполнение которого означает достижение желаемого результата. Следующие советы помогут сэкономить время и денежные средства:

  1. Наличие свободного времени, позволяющего регулярно выполнять работы по сборке вездехода. При его отсутствии лучше вообще не начинать.
  2. Планирование бюджета. Самостоятельное создание вездехода позволяет сэкономить на покупке серийной модели, но, чтобы исключить лишние траты, необходимо произвести все расчеты и купить необходимые узлы и детали, а также оставить определенную сумму на непредвиденные расходы или возникновение поломок.
  3. Разработка плана. При наличии опыта разработок транспортных средств или задатков инженера-проектировщика возможно самостоятельное создание чертежа вездехода. При отсутствии такового пользуются чужим опытом и готовыми чертежами, которых в сети Интернет достаточное количество.
Читать еще:  Шевроле авео как установить подогрев двигателя

Шины низкого давления своими руками

Шины данного типа визуально напоминают огромные подушки, поддерживающие всю конструкцию. Степень сцепления в таких колесах позволяет делать транспортное средство проходимым по любому бездорожью. В зависимости от особенностей конструкции, такие шины делятся на следующие типы:

  1. Арочные. Отличаются повышенными размерами в сравнении со стандартным колесом по ширине в 5 раз, и имеют толщину до 700 мм. Давление в них как в обычном мяче – 0,05 Мпа. Устанавливаются исключительно на ведущий привод.
  2. Широкопрофильные. Отличаются овальной конструкцией и давлением ниже стандартного до 2х раз. Чаще используются в грузоподъемном транспорте.
  3. Тороидные. Изготавливаются в камерном и бескамерном варианте, отличаются высокой популярностью среди автолюбителей.
  4. Пневмокатковые, имеющие грунтозацепы для улучшения характеристик проходимости, и ребра повышения жесткости, придающие всей конструкции устойчивость и прочность.

Стоимость шин низкого давления, изготовленных в заводских условиях, может оказаться многим автолюбителям не по карману. Но для собственного вездехода самостоятельно сделать такое колесо вполне возможно. Работы выполняются в следующем порядке:

1. Выбор исходного материала, к примеру, шины сельскохозяйственной или авиационной техники, а также других видов транспорта промышленного назначения.

2. Протектор очищают, моют и сушат, после чего прорисовывают нужные узоры, чтобы создать собственный рисунок, а также удалить лишнюю проволоку и резину.

3. Для удаления излишков проволоки, внутренняя часть колеса подрезается и производится удаление корда при помощи лебедки.

4. Лишнюю резину также удаляют лебедкой, сделав надрезы по окружности, и закрепив их клещами к тросу, аккуратно оттягивая и подрезая при помощи ножа.

5. После удаления слоя протектора, поверхность зачищают наждачной бумагой.

6. Сборка диска. Для этого используют стандартный, разрезанный напополам диск, или сваренный из пластин и труб, после чего тщательно отшлифованный, чтобы исключить повреждение камеры.

7. Шина натягивается на диск и закрепляется ремнями или пожарным шлангом, после чего накачивается. Колесо готово.

Какой выбрать тип протектора для вездехода?

Для подбора нужного вида протектора для вездехода с шинами низкого давления, нужно учитывать следующие факторы:

  1. Протектор должен обладать способностью самоочистки. Данное свойство особенно актуально для использования вездехода в суровых и заболоченных местах.
  2. При использовании вездехода на торфяниках, шины выбирают с невысоким и неглубоким рельефом, иначе при разрыве их верхнего слоя, сцепление окажется недостаточным для полноценного передвижения.
  3. При использовании в заснеженных районах и на песчаниках шины выбирают с редким рисунком.

Выбор двигателя для вездехода

Чаще всего в качестве силового агрегата для самостоятельного изготовления вездехода используют двигатели следующего типа:

  1. Мотоциклетные.
  2. Автомобиля ЗАЗ.
  3. Мотоблока.
  4. Отечественных автомобилей.

Наличие в вездеходе определенного двигателя не имеет принципиальной разницы. Более важно учитывать такую особенность, как обеспечение его достаточного охлаждения, так как транспортное средство эксплуатируется круглый год в различных температурных условиях и при невысокой скорости движения. Для этого отлично подходит двигатель ЗАЗ, хорошо переносящий перепад температур. Вездеходы, работающие на мотоблочных силовых агрегатах, также зарекомендовали себя с лучшей стороны.

Другим основным критерием выбора двигателя для будущей самоделки является его мощность.

Запас мощности должен быть достаточным, чтобы вездеход на шинах низкого давления смог выехать из грязи, воды, или глубокого снега.

Выбрав агрегат с запасом мощности, получают лучшую производительность, предупреждают перегрев и создают условия для максимально долгого срока эксплуатации.

Особенности ходовой части вездехода

Ходовая часть вездеходов на шинах низкого давления изготавливается в виде независимой подвески для придания вездеходу лучших качеств проходимости, повышения комфорта управления транспортным средством и удобства езды для водителя и пассажиров. Данный тип конструкции имеет основной недостаток – трудоемкость изготовления.

Для ее создания применяют трубы, уголки и швеллера, изготовленные из прочной легированной стали, создав крепкую основу, способную выходить несколько лет без поломок. Раму делают как цельную, так и сочлененную. Последняя имеет высокий рабочий потенциал, но сложность изготовления делает ее достаточно редкой в самодельных конструкциях.

Последовательность самостоятельной сборки вездехода

Сборка вездехода на шинах низкого давления включает в себя следующие этапы:

1. Выбор вида вездехода и основы, на которую будут монтироваться агрегаты и детали. Для этого используются рамы автомобилей или мотоциклов, а также самодельную конструкцию, разработанную своими силами или позаимствованную с чужих чертежей.

2. Изготовление и сборка подвески с задним мостом. Для этого оптимальным решением является независимая конструкция, и, хотя на ее создание будет потрачено намного больше времени, в итоге получится вездеход с более высокими качествами проходимости и комфорта езды.

3. Монтаж колес. Производится после окончания работ по созданию заднего моста и подвески. Для крепления камер используются металлические ступицы. Правильно изготовленные или выбранные колеса низкого давления обеспечат вездеход повышенной безопасностью при движении и хорошей управляемостью.

4. Монтаж двигателя. Особое внимание при этом уделяется правильному устройству системы охлаждения.

5. Монтаж дополнительных систем. Включает в себя подключение тормозной системы, коммуникаций по отводу выхлопных газов, сцепления и электрооборудования. На данном этапе производится установка корпуса вездехода и осветительных приборов.

6. Окончание работ и осуществление пробного теста, который показывает работоспособность узлов и систем. При наличии неполадок или моментов, которые необходимо доработать, недостатки устраняются, после чего вездеход готов к эксплуатации.

Видео испытания самодельного вездехода

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector