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個人輸送：地下水、水、空気
水陸両用全地形万能車。 個人輸送
低圧タイヤを履いたオフロード水陸両用全地形万能車は、ヴャトカ国立教育大学の技術経済学部の学生と職員によって製作され、250 年以上稼働しています。 この間に、マシンのユニークな機能が確認されました。 全地形万能車は、通行できない汚れた雪や湿地のオフロード、でこぼこや藪で覆われた地形など、どんな道路でも自信を持って移動し、水の障壁を乗り越えます。 自重は約500kgで、水陸両路で最大XNUMXkgの荷物を輸送することができます。 全地形万能車は、4x4 のホイールスキームに従って作られています。 すべての車輪が操舵可能となり、車輪の回転角が小さくなり、回転半径を6mまで縮小することが可能になりました。 ボディ前部には透明なシールド（アングル鋼製の溶接フレームに有機ガラス）があり、ドライバーを風雨から守り、急な土手を川に下りる際のキャビンへの水の浸水も防ぎます。 。 同じ目的で、船体の船首は前方に強く伸びており、翼の下に密閉された空洞が装備されています。 オープンキャビンの後ろ（運転席とその中のステアリングホイールは車体の長手方向の対称軸の左側にわずかにシフトされています）には貨物室がありますが、そこには乗客も自由に収容できます。 悪天候からドライバーと同乗者を守るために、折りたたみ式の日よけを取り付けることができます。 パワーユニットは船尾にあり、その上には直径8mmの鋼棒を溶接した広々としたトランクがあります（取り外し可能な車両に交換することも可能です）。 水陸両用車の設計では、エンジン、ギアボックス、メインギア、ホイールハブ、ブレーキなど、FDD電動ベビーカーのパワーユニットが完全に使用されています（実質的に変更されていません）。 前輪を駆動するために別のメインギアが追加されました。 全地形万能車のフレームは溶接されています。 これは、XNUMXつのスパー、前後アクスルのビーム、ホイールのステアリングナックルを固定するためのブッシュ付きの湾曲したトラニオン、パワーユニットサポート、およびステアリング機構とフロントファイナルドライブを固定するためのペアのブラケットで構成されています。
フレームは主にレイアウト機能を実行します。 全地形万能車の構造全体の剛性と強度は、10 本の M8 ボルトでフレームに接続されたボディによって与えられますが、パワーセットはありません。 パネルは厚さ10～4mmの合板から切り出され、25x20のネジとエポキシで接合されています。 次に、接着剤が穴に浸透して釘のように硬化するように、パネルの突き合わせ端に 2 mm ずつドリルで穴を開け、エポキシ樹脂上の 3 ～ XNUMX 層のグラスファイバーテープで両面を覆いました。 その後、ボディは「エポキシ」上のグラスファイバーのXNUMX層で完全に覆われました。 顔料とアルミニウム粉末が樹脂の最後の層に追加されます。 興味深いことに、私たちの意見では、橋の出口で船体を密閉する問題は解決されました。 ハウジングの開口部は、ゴム製ガスケットを備えたアルミニウム製アングルリングで輪郭が作られています。 ゴム引き生地で作られた幅広のストッキングは、わずかに大きな直径の同じリングと M5 ネジを使用してこれらのリングに取り付けられます。 ストッキングのもう一方の端は、異形スチールテープで作られたクランプでホイールのブレーキシールドに取り付けられています。 ストッキングは車輪が必要な範囲内で回転できるよう、長さに余裕を持たせて作られています。 したがって、トランスミッション、パワーユニット、その他のシステム全体が水、塵、汚れから十分に隔離され、耐用年数と信頼性が大幅に向上しました。 船体の変位も著しく増加しました。これは水陸両用車にとって重要です。 全地形万能車の制御システムは、ステアリング機構、ステアリングホイール、FDDのアクセルレバーとクラッチレバーを備えたシャフトを使用します（このような機械の手動制御は私たちにとってより便利であるように見えます）。 ステアリングギヤボックス、ステアリングリンケージロッド、ホイールのステアリングナックルは独自設計です。 各ステアリングナックルは厚さ10mmのステムプレートから切り出されます。 ホイールハブとその締結ボルト用の穴がワークピースに開けられます。 その後、同軸ブッシュとボールピン用の穴のあるレバーが溶接されました。 これらのブッシュとキングピンの助けにより、ステアリングナックルはフレームトラニオンに枢動可能に取り付けられます。 この設計では、ホイールの最大回転により、アクスル シャフトの端と最終ドライブ シャフトの間の距離にある程度の変化 (10 mm 以内) が生じますが、これは十分許容範囲内であり、標準のドライブ スプライン クラッチによって補正されます。 ちなみに、四輪駆動車にはFDDの駆動輪（後輪）のハブがXNUMXつ使われています。 ステアリング台形ロッド - 直径25 mmの鋼管から作られ、その端にはロックナット付きの先端がねじ込まれており、ホイールの収束角を調整できます。 フロントステアリング台形の推力は、それに溶接されたイヤリングとステアリング機構のギアラックから直接ボールピンを介して動き始めます。 後輪を制御するために、前後のステアリングリンケージは、端にレバーが付いたトランスミッションシャフトによって接続されています。 シャフトはフレームの右側のメンバーに固定された滑り軸受内で回転します。 レバーはブッシュを介してステアリングロッドに溶接されたピンに枢動可能に接続されています。 これにより、前輪と後輪が異なる方向に同期して回転します。 上記の構造は、このような場合に使用されるレバー、振り子支持体、ロッドのシステムよりも単純でコンパクトであるように見えます。 全地形万能車のレイアウトは、ステアリングシャフトとステアリングギアの軸が60°の角度になるように設計されています。 したがって、アルミニウム合金のハウジングに 3 つのベベルギヤを配置したギヤボックスを作成する必要がありました。 ギアボックスは、厚さ XNUMX mm の鋼板で作られた XNUMX つのブラケットを使用して全地形万能車のボディに取り付けられています。 大径ホイールの回転を低減し、トルクを増大させるため、パワーユニットにはギヤ比約21倍のインターミディエイトシャフトを搭載。 ある種の手押し型トラクターの 11 つのスプロケット z = XNUMX と XNUMX つのスプロケット z = XNUMX をわずかに修正した中間シャフトが使用され、管状シャフトは、描かれた頬の穴に固定して取り付けられた車軸上のニードル ベアリング内で自由に回転します。メインギヤの取り付け点でパワーユニットのフレームに取り付けられます。 中間シャフトは、ギアボックスのセカンダリ シャフトのドライブ スプロケットからのチェーンによって駆動されます。 また、中間軸は前後ファイナルドライブの入力軸のスプロケットにチェーンで接続されています（入力軸はその前に上下逆にしましたが、対称なのでやりやすかったです）。 フロントファイナルドライブの中間シャフトとプライマリシャフトの軸間の距離は約900mmです。 チェーンのたるみやボディへの接触を防ぐため、チェーンの張りが必要です。 張力は、スライドロッド（図示せず）を使用して弾性サスペンション上でパワーユニットを偏向させることによって実行される。 全地形万能車の運転中、FDD 半軸の通常のゴムと金属のカップリングは十分な強度がなく、すぐに故障することが判明しました。 さらに、その弾力性により、車を制御するために必要なステアリングホイールにかかる力が大幅に増加しました。 したがって、それらはUAZ車のカルダンジョイント（クロス）に置き換えられました。 アクスルシャフトとスプラインカップリングはFDDからのもので、端が切り取られ、ユニバーサルジョイントフォークが溶接されています。 トランスミッションの設計により、フロントアクスルとリアアクスルを個別にオンにすることができます。 経験上、これらを同時に操作する必要性は非常にまれであることがわかっています。原則として、特に困難な場所、つまり海岸から離れるとき、高い段差を乗り越えるときなどです。 ただし、このようなモードでは、前輪と後輪のサイズ、空気圧の違い、凹凸のある路面での不均一な回転により、前輪と後輪の差が急速に蓄積する可能性があり、これがホイールに過度の応力の発生につながります。 「力の循環」による伝達。 これには、チェーンの切断、ギアボックスのギアの破損、さらにはケースの破壊が伴います（これらすべてが私たちに起こりました）。 これらの現象を防ぐために、後軸のメインギヤとフォワードギヤを噛み合わせる機構を完成させました。 前進ギアのカムとカムクラッチの、互いに噛み合う後方の非作動部分を、エメリーで45度の角度で取り除いた。 したがって、車輪に逆トルクが発生した場合、ギアボックスは自動的にニュートラル位置に配置されるか、フリーホイールに変わります。 ディファレンシャル ロックが困難な状況において車両の開通性をどの程度高めるかは知られています。 私たちの場合、これは海岸に水を残し、雪の中を運転するときに特に重要です。 ただし、大幅な変更を加えなければ、FDD のメイン トランスミッションの標準差動を確実に遮断することはできません。 もっと簡単な方法は、ディファレンシャルをフリーホイールに変えることです。 これを行うために、各衛星の歯 XNUMX 個のうち XNUMX 個をエメリーで削り落としました。 残りの XNUMX つのうち XNUMX つの間のキャビティは、電気溶接によって溶融金属で満たされます。 そして、サテライトはフィンガーにバネ仕掛けで取り付けられており、それぞれがサイドギアのラチェット爪に変わります。 これにより、ディファレンシャルボックス（カップ）よりも速くサイドギヤの自由回転が実現され（外輪が旋回に入ったときなど）、車輪の同期回転と直進走行時の高い走破性が得られます。滑るとき。 そして最終的には、全地形万能車の満足のいくハンドリングです。 この「ブロック」方法の欠点は、フロントアクスルを後進で使用できないことです（フロントファイナルドライブからリバースギアを取り外しています）が、利点はまだあります。 このようなマシンの重要な部分はホイールとタイヤであり、これらによりクロスカントリー能力が向上します。 適切な工業用ホイールが不足しているため、アマチュアのデザイナーは独自の方法を見つける必要があります。 当社のリムは直径 450 mm のアルミ缶です。 かなり厚いシート（2mm）で作られていると言わざるを得ません。 現在では、より薄い（1 mm）ものが販売されていることが多くなっていますが、それらは本来の目的でのみ使用するのに適しています。 ディスクは相互に固定され、厚さ 5 mm のジュラルミン シート製の内部平面ワッシャーと 8 本の MXNUMX ネジで固定されています。 それらは XNUMX つの細長いナットによって FDD ハブに引き付けられます。
このようなディスクの強度は、通常の状態で全地形万能車を操作するには十分です。 しかし、切り株、高い段差、倒木などを不用意に運転したり、加速して深い溝を乗り越えたりするときなどに、そのようなディスクが外側から押しつぶされることがあります。 したがって、厚さ 100 mm のフォームインサートで補強しました。 ライナーは、厚さ 3 mm の外部平面ワッシャーでディスクにしっかりと押し付けられ、ナットは細長いホイール ナットに挿入されたスタッドにねじ込まれます。 さらに、フォームは水上での全地形万能車の浮力と安定性を高めます。 低圧タイヤ - サイズ 900x300 mm のダブルチャンバーで、航空機のホイールに使用されています。 外側のチャンバーは内径に沿って切断され、球状の頭を持つ M8 ネジでディスクに取り付けられます。 地面とのグリップを向上させるため、また寸法を制限するために、穴の開いたコンベア ベルトが外側チャンバーに接着されています。 全地形万能車のシャーシの広いトラックと短いベース、幅広で厚いタイヤの低圧（0,2 * 105 Pa）により、サスペンションをまったく使用せずに作業を行うことが可能になり、機械の設計が大幅に簡素化され容易になります。 サスペンションの欠如に関連し、動作中に私たちが発見した唯一の不都合は、時速約20 kmの速度で荷物を積んだ全地形万能車の縦方向の蓄積（共振）です。 トランクにスクーターのショックアブソーバーを供給することで、この問題を解決しました。 数年間、全地形万能車はプロペラなしで、車輪の回転によって水中を移動して運転されていました。 ただし、特に向かい風や波がある場合、そのような移動の速度は非常に遅くなります。 ホイールの側面に取り付けられたブレードも役に立ちませんでした。 現在、全地形万能車には船外機「Whirlwind-20」のプロペラが搭載されており、同じ「Whirlwind」の改良型ギアボックスを介してエンジンのファンシャフトからチェーンで駆動されます。 改良点は、新しいハウジングと取り付けブラケットを製造し、被動シャフトを長くし、ドライブシャフトギアに星印の付いたブッシュを取り付けることで構成されていました。 新しいギアボックス ハウジングは、標準的なギアボックス部品に適合するように機械加工され、適切な直径のスチール パイプのセクションから溶接されます。 反りを防ぐために、船体の部品と取り付けブラケットを溶接する際には特に注意が必要でした。 従動シャフトは、標準シャフトの寸法に従って作成されたノズルを使用して 250 mm 延長され、204 つの鋼製リベットで接続されます。 伸びには追加のサポートの取り付けが必要でした。ボールベアリング XNUMX はリップシール付きのネジ付きカバーでハウジングに固定されています。 エンジンからギアボックスのドライブシャフトへのトルクは、標準ギアシャフトの寸法に合わせて作られた角穴付きブッシュを介して伝達されます。 スプロケットとブッシュの接続は溶接されています。 ボールベアリング204はナットでスリーブに固定されており、ハウジングに固定されているギアトレインとドライブシャフトの隙間はリップシール付きの同じネジ付きキャップによって行われています（スプロケットにはネジ止め用の穴があります）の）。 ドライバーは、「前方」、「ニュートラル」、「後方」の固定位置を有するレバーと、ケーブル配線（図示せず）を使用して、座席からギアボックスを制御する。 水上での移動速度は時速 5 km で、春の洪水でも水の障壁を乗り越えるには十分です。 陸上で移動する場合、プロペラとチェーンドライブは簡単に分解できます。 プロペラギヤボックスの搭載により、FDD電動台車の標準マフラーの使用が困難になりました。 さまざまな直径のパイプ部分からマフラーを作成する必要がありました。 直径 80 mm のパイプ本体の両端が溶接されており、内部の入口パイプと出口パイプには直径 12 mm の穴が 8 個あります。 エンジン出力の低下は見られず、騒音レベルはオリジナルに比べてわずかに増加しました。 著者：V.Multanovsky、G.Semenovykh
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