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TRANSPORTE PERSONAL: TERRESTRE, ACUÁTICO, AÉREO
Vehículo anfibio todo terreno. transporte personal
Directorio / Transporte personal: terrestre, acuático, aéreo El vehículo todo terreno anfibio todoterreno con neumáticos de baja presión, construido por estudiantes y empleados de la Facultad de Tecnología y Economía de la Universidad Pedagógica Estatal de Vyatka, ha estado en funcionamiento durante más de diez años. Durante este tiempo, se confirmaron las capacidades únicas de la máquina. El vehículo todo terreno se mueve con confianza en cualquier camino, en terrenos intransitables sucios, nevados o pantanosos, en terrenos cubiertos de montículos y arbustos, supera las barreras de agua. Con un peso propio de unos 250 kg, es capaz de transportar hasta 500 kg de carga por agua y tierra. El vehículo todo terreno está fabricado según el esquema de ruedas 4x4. Todas sus ruedas son orientables, lo que permitió reducir el radio de giro a 6 m (con un menor ángulo de giro de las ruedas). Delante de la carrocería hay un escudo transparente (vidrio orgánico en un marco soldado hecho de un ángulo de acero), que protege al conductor del viento y la lluvia, y también evita que la cabina se inunde de agua cuando se conduce por un terraplén empinado hacia el río. . Con el mismo propósito, la proa del casco se extiende fuertemente hacia adelante y está equipada con cavidades selladas debajo de las alas. Detrás de la cabina abierta (el asiento del conductor y el volante están ligeramente desplazados hacia la izquierda del eje longitudinal de simetría del cuerpo), hay un compartimento de carga, en el que, sin embargo, también se acomoda libremente un pasajero. Para proteger al conductor y al pasajero del mal tiempo, se puede instalar un toldo plegable. La unidad de potencia está ubicada en la popa, y encima hay un baúl espacioso soldado de una barra de acero con un diámetro de 8 mm (también es posible reemplazarlo con un automóvil extraíble). En el diseño del anfibio, la unidad de potencia del cochecito motorizado FDD se usa por completo: el motor, la caja de cambios, el engranaje principal, los cubos de las ruedas, los frenos (prácticamente sin cambios). Se ha agregado otro engranaje principal para impulsar las ruedas delanteras. El bastidor del vehículo todo terreno está soldado. Se compone de dos largueros, vigas de los ejes delantero y trasero, muñones curvos con bujes para sujetar los muñones de dirección de las ruedas, soportes de la unidad de potencia y soportes emparejados para sujetar el mecanismo de dirección y la transmisión final delantera.
El marco realiza principalmente una función de diseño; La rigidez y solidez de toda la estructura del todoterreno viene dada por su carrocería, unida al bastidor con cuatro tornillos M10, aunque no dispone de conjunto de potencia. Sus paneles están cortados en madera contrachapada de 8-10 mm de espesor y unidos con tornillos 4x25 y epoxi. Luego, los bordes de los paneles se taladraron en incrementos de 20 mm para que el pegamento penetrara en los orificios y se endureciera como clavos, y se cubrieron en ambos lados con 2-3 capas de cintas de fibra de vidrio sobre resina epoxi. Después de eso, la carrocería se cubrió por completo con dos capas de fibra de vidrio sobre el "epoxi". A la última capa de resina se le añade pigmento y polvo de aluminio. Curiosamente, en nuestra opinión, se ha solucionado el problema del sellado del casco en los puntos de salida de los puentes. Las aberturas de la carcasa están contorneadas con anillos angulares de aluminio con juntas de goma. A estos anillos se unen medias anchas hechas de tela engomada por medio de los mismos anillos de un diámetro ligeramente mayor y tornillos M5. El otro extremo de las medias se sujeta a los protectores de freno de las ruedas con abrazaderas de cinta de acero perfilado. Las medias se fabrican con un margen de longitud para que las ruedas puedan girar dentro de los límites requeridos. Por lo tanto, toda la transmisión, la unidad de potencia y otros sistemas estaban bien aislados del agua, el polvo y la suciedad, lo que aumentó significativamente su vida útil y confiabilidad. El desplazamiento del casco también ha aumentado notablemente; esto es importante para un anfibio. El sistema de control del vehículo todo terreno utiliza un mecanismo de dirección, un volante y un eje con palancas de acelerador y embrague del FDD (el control manual de una máquina de este tipo nos parece más conveniente). La caja de cambios de dirección, las varillas de articulación de dirección y los muñones de dirección de las ruedas son de diseño propio. Cada muñón de la dirección está cortado de una placa de vástago de 10 mm de espesor. Se perforan agujeros en la pieza de trabajo para el cubo de la rueda y sus pernos de fijación. Posteriormente, se le soldaron casquillos coaxiales y una palanca con un orificio para el pasador de bola. Con la ayuda de estos bujes y el perno maestro, el muñón de la dirección se sujeta de manera pivotante al muñón del bastidor. Con este diseño, la rotación máxima de la rueda conduce a algún cambio (dentro de 10 mm) de la distancia entre los extremos del semieje y el eje de transmisión final, que es bastante aceptable y se compensa con el embrague estriado de transmisión estándar. Por cierto, cuatro cubos de las ruedas motrices (traseras) del FDD se utilizan en el vehículo todo terreno. Barras trapezoidales de dirección: de un tubo de acero con un diámetro de 25 mm, en cuyos extremos se atornillan puntas con contratuercas, lo que le permite ajustar los ángulos de convergencia de las ruedas. El empuje del trapecio de dirección delantero se pone en movimiento a través de un pendiente soldado al mismo y un pasador de bola directamente desde la cremallera del mecanismo de dirección. Para controlar las ruedas traseras, los varillajes de dirección delantero y trasero están conectados por un eje de transmisión con palancas en los extremos. El eje gira en los cojinetes deslizantes fijados en el larguero derecho del bastidor. Las palancas a través de los bujes están conectadas de manera pivotante a los pasadores soldados a las barras de dirección. Esto asegura la rotación sincrónica de las ruedas delanteras y traseras en diferentes direcciones. La construcción anterior nos parece más sencilla y compacta que el sistema de palancas, soportes pendulares y varillas que se utiliza en tales casos. El diseño del vehículo todo terreno es tal que los ejes del eje de dirección y el mecanismo de dirección estaban en un ángulo de 60 °. Por lo tanto, fue necesario fabricar una caja de cambios con dos engranajes cónicos colocados en una carcasa de aleación de aluminio. La caja de cambios se fija a la carrocería del vehículo todo terreno con dos soportes fabricados en chapa de acero de 3 mm de espesor. Para reducir la velocidad de rotación de las ruedas de gran diámetro y aumentar el par, la unidad de potencia está equipada con un eje intermedio que proporciona una relación de transmisión de aproximadamente dos. Se utilizó un eje intermedio ligeramente modificado de algún tipo de tractor de empuje con una rueda dentada z = 21 y dos - z = 11. El eje tubular gira libremente en cojinetes de agujas en un eje que está instalado de manera fija en los orificios de las mejillas dibujadas al bastidor de la unidad de potencia en los puntos de fijación del tren principal. El eje intermedio es accionado por una cadena desde la rueda dentada de accionamiento del eje secundario de la caja de cambios. Además, el eje intermedio está conectado por cadenas a las ruedas dentadas de los ejes de entrada de los mandos finales delantero y trasero (los ejes de entrada se invirtieron antes de eso, lo cual fue fácil de hacer debido a su simetría). La distancia entre los ejes de los árboles intermedio y primario del mando final delantero es de unos 900 mm. La tensión de la cadena es necesaria para evitar la holgura y el contacto con el cuerpo. La tensión se realiza desviando la unidad de potencia sobre una suspensión elástica mediante una barra deslizante (no mostrada en los dibujos). Durante la operación del vehículo todo terreno, resultó que los acoplamientos regulares de caucho y metal de los semiejes FDD no son lo suficientemente fuertes y fallan rápidamente. Además, su elasticidad aumentaba significativamente el esfuerzo sobre el volante necesario para controlar el coche. Por lo tanto, fueron reemplazados por juntas cardánicas (cruces) de un automóvil UAZ. Los semiejes y los acoplamientos estriados son de la FDD, sus extremos están cortados y las horquillas de la junta universal están soldadas a ellos. El diseño de la transmisión le permite encender los ejes delantero y trasero por separado. La experiencia ha demostrado que la necesidad de su funcionamiento simultáneo es bastante rara: por regla general, en áreas particularmente difíciles, cuando se sale del agua en la orilla, se conduce sobre baches altos, etc. Sin embargo, es precisamente en tales modos que es posible una acumulación rápida de la diferencia entre las ruedas delanteras y traseras debido a la diferencia en sus tamaños, presión de aire, rotación desigual sobre una superficie irregular, lo que conduce a la aparición de tensiones excesivas en la transmisión debido a la "circulación de energía". Esto está plagado de romper cadenas, romper engranajes en cajas de cambios e incluso destruir sus cajas (todo esto nos pasó a nosotros). Para evitar estos fenómenos, se ha finalizado el mecanismo de enganche de la marcha delantera del tren principal del eje trasero. Las partes traseras que no funcionan de las levas del engranaje de avance y el embrague de levas, que se acoplan entre sí, se quitaron con esmeril en un ángulo de 45 °. Por lo tanto, en el caso de un par inverso en las ruedas, la caja de cambios ahora se coloca automáticamente en una posición neutral o se convierte en una rueda libre. Se sabe cuánto aumenta el bloqueo del diferencial la permeabilidad del vehículo en condiciones difíciles. En nuestro caso, esto es especialmente importante a la hora de dejar el agua en la orilla y conducir por la nieve. Sin embargo, no es posible asegurar el bloqueo del diferencial estándar de la transmisión principal del FDD sin mayores alteraciones. Una forma más fácil es convertir el diferencial en una rueda libre. Para hacer esto, siete de cada diez dientes en cada satélite se tallaron con esmeril; la cavidad entre dos de los tres restantes se rellena con metal fundido mediante soldadura eléctrica; y los satélites están cargados por resorte en el dedo, convirtiéndose en trinquetes, cada uno para su engranaje lateral. Así, se proporciona una rotación libre de los engranajes laterales más rápida que la caja del diferencial (copas) (cuando, por ejemplo, la rueda exterior entra en un giro), rotación síncrona de las ruedas y alta capacidad todoterreno cuando se conduce en línea recta y al resbalar. Y al final, un manejo satisfactorio del vehículo todo terreno. La desventaja de este método de "bloqueo" es la imposibilidad de utilizar el eje delantero en marcha atrás (hemos quitado la marcha atrás de la transmisión final delantera), pero aún hay más ventajas. Una parte importante de tales máquinas son las ruedas y los neumáticos, ya que proporcionan una mayor capacidad de campo a través. La falta de ruedas de fabricación industrial adecuadas obliga a los diseñadores aficionados a encontrar sus propios caminos. Nuestras llantas son latas de aluminio con un diámetro de 450 mm. Debo decir que están hechos de una hoja bastante gruesa (2 mm). Ahora, los más delgados (1 mm) son más comunes a la venta, son adecuados solo para su uso previsto. Los discos se sujetan entre sí y con arandelas planas internas de lámina de duraluminio de 5 mm de espesor con cinco tornillos M8; son atraídos a los cubos FDD por cuatro tuercas alargadas.
La fuerza de tales discos es bastante suficiente para el funcionamiento de un vehículo todo terreno en condiciones normales. Sin embargo, al conducir sin cuidado sobre tocones, baches altos y árboles caídos, al superar zanjas profundas con aceleración, etc., estos discos a veces se aplastan, generalmente desde el exterior. Por ello, las reforzamos con inserciones de espuma de 100 mm de espesor. Los revestimientos se presionan firmemente contra los discos con arandelas planas externas de 3 mm de espesor y tuercas atornilladas en espárragos que se insertan en las tuercas alargadas de las ruedas. Además, la espuma aumenta la flotabilidad y la estabilidad del vehículo todo terreno sobre el agua. Neumáticos de baja presión - doble cámara de 900x300 mm de tamaño, que han servido su recurso en ruedas de aviones. La cámara exterior se corta a lo largo del diámetro interior y se fija al disco con tornillos M8 de cabeza esférica. Para un mejor agarre con el suelo, así como para limitar las dimensiones, se pega una cinta transportadora perforada a la cámara exterior. La pista ancha y la base corta del chasis del vehículo todo terreno, la baja presión en los neumáticos anchos y gruesos (0,2 * 105 Pa) permiten prescindir de la suspensión, lo que simplifica y facilita enormemente el diseño de la máquina. El único inconveniente asociado con la falta de suspensión y que encontramos durante la operación es la acumulación longitudinal (resonancia) de un vehículo todo terreno cargado a una velocidad de aproximadamente 20 km / h. Nos deshicimos de esto suministrando al maletero amortiguadores de un scooter. Durante varios años, el vehículo todo terreno funcionó sin hélice, moviéndose a través del agua debido a la rotación de las ruedas. Sin embargo, la velocidad de dicho movimiento era muy baja, especialmente con viento en contra y olas. Las cuchillas montadas en la superficie lateral de las ruedas tampoco ayudaron. Actualmente, el vehículo todo terreno tiene una hélice del motor fuera de borda "Whirlwind-20", que es impulsado por una cadena desde el eje del ventilador del motor a través de una caja de cambios modificada del mismo "Whirlwind". El refinamiento consistió en la fabricación de una nueva carcasa y soporte de montaje, alargando el eje impulsado, instalando un casquillo con un asterisco en el engranaje del eje impulsor. La nueva carcasa de la caja de cambios está soldada a partir de secciones de tubos de acero de diámetros adecuados, maquinados para adaptarse a las piezas estándar de la caja de cambios. Se requirió especial cuidado para soldar las partes del casco juntas y con el soporte de montaje para evitar deformaciones. El eje accionado se prolonga 250 mm mediante una boquilla realizada según las dimensiones del eje estándar y unida a éste con dos remaches de acero. El alargamiento requirió la instalación de un soporte adicional: el rodamiento de bolas 204 se fija en la carcasa con una tapa roscada con un sello de labios. El par del motor al eje de transmisión de la caja de cambios se transmite a través de un casquillo con un orificio cuadrado, hecho de acuerdo con las dimensiones del eje del engranaje estándar. La conexión entre la rueda dentada y el buje está soldada. Se fija un cojinete de bolas 204 en el manguito con una tuerca. Las holguras en el tren de engranajes y el eje de transmisión que se fijan en la carcasa se realizan mediante la misma tapa roscada con un sello de labios (hay agujeros en la rueda dentada para atornillarlo en). El conductor controla la caja de cambios desde su asiento mediante una palanca que tiene posiciones fijas "adelante", "punto muerto" y "atrás", y un cableado (no mostrado en los dibujos). La velocidad de movimiento en el agua es de 5 km / h, lo que es suficiente para superar las barreras de agua incluso durante las inundaciones de primavera. Cuando se desplaza por tierra, la hélice y la transmisión por cadena se pueden desmontar fácilmente. Debido a la instalación de la caja de cambios de la hélice, se hizo difícil el uso de un silenciador estándar para el carro motorizado FDD. Tuve que hacer un silenciador con secciones de tubería de varios diámetros. El cuerpo de un tubo con un diámetro de 80 mm está soldado en los extremos, los tubos de entrada y salida en el interior tienen 12 orificios con un diámetro de 8 mm. No se notó ninguna reducción en la potencia del motor, el nivel de ruido aumentó ligeramente en comparación con el original. Autor: V.Multanovsky, G.Semenovykh
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