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TRANSPORTE PESSOAL: TERRESTRE, ÁGUA, AÉREO
Veículo anfíbio todo-o-terreno. transporte pessoal
Diretório / Transporte pessoal: terrestre, aquático, aéreo O veículo anfíbio off-road todo-o-terreno com pneus de baixa pressão, construído por alunos e funcionários da Faculdade Tecnológica e Econômica da Universidade Pedagógica do Estado de Vyatka, está em operação há mais de dez anos. Durante esse tempo, as capacidades únicas da máquina foram confirmadas. O veículo todo-o-terreno move-se com confiança em qualquer estrada, em off-road sujo, com neve ou pantanoso, em terrenos cobertos de elevações e arbustos, supera barreiras de água. Com peso próprio de cerca de 250 kg, é capaz de transportar até 500 kg de carga por via marítima e terrestre. O veículo todo-o-terreno é feito de acordo com o esquema de rodas 4x4. Todas as suas rodas são orientáveis, o que permitiu reduzir o raio de viragem para 6 m (com menor ângulo de rotação das rodas). Na frente da carroceria há uma blindagem transparente (vidro orgânico em moldura soldada de ângulo de aço), que protege o motorista do vento e da chuva, além de evitar que a cabine seja inundada ao descer uma encosta íngreme no rio . Para o mesmo propósito, a proa do casco é fortemente estendida para a frente e equipada com cavidades seladas sob as asas. Atrás da cabine aberta (o banco do motorista e o volante nele estão ligeiramente deslocados para a esquerda do eixo longitudinal de simetria da carroceria), há um compartimento de carga, no qual, porém, um passageiro também acomoda livremente. Para proteger o motorista e o passageiro do mau tempo, um toldo dobrável pode ser instalado. A unidade de força está localizada na popa, e acima dela há um amplo porta-malas soldado de uma barra de aço com diâmetro de 8 mm (também é possível substituí-lo por um carro removível). No design do anfíbio, a unidade de energia do carrinho motorizado FDD é totalmente utilizada - o motor, a caixa de câmbio, a engrenagem principal, os cubos das rodas, os freios (praticamente inalterados). Outra engrenagem principal foi adicionada para acionar as rodas dianteiras. A estrutura do veículo todo-o-terreno é soldada. É composto por duas longarinas, vigas dos eixos dianteiro e traseiro, munhões curvos com buchas para fixação das juntas de direção das rodas, suportes da unidade de potência e suportes emparelhados para fixação do mecanismo de direção e do comando final dianteiro.
O quadro executa principalmente uma função de layout; a rigidez e a resistência de toda a estrutura do veículo todo-o-terreno são dadas por sua carroceria, conectada ao chassi por quatro parafusos M10, embora não possua conjunto de força. Seus painéis são cortados em compensado de 8 a 10 mm de espessura e unidos com parafusos 4x25 e epóxi. Em seguida, as bordas dos painéis foram perfuradas em incrementos de 20 mm para que a cola penetrasse nos orifícios e endurecesse como pregos, e cobertas em ambos os lados com 2-3 camadas de fitas de fibra de vidro em resina epóxi. Depois disso, o corpo foi totalmente coberto com duas camadas de fibra de vidro no "epóxi". Pigmento e pó de alumínio são adicionados à última camada de resina. Curiosamente, em nossa opinião, o problema de vedação do casco nos pontos de saída das pontes foi resolvido. As aberturas na carcaça são contornadas com anéis angulares de alumínio com juntas de borracha. Meias largas feitas de tecido emborrachado são presas a esses anéis por meio dos mesmos anéis de diâmetro ligeiramente maior e parafusos M5. A outra ponta das meias é presa aos protetores de freio das rodas com braçadeiras feitas de fita de aço perfilada. As meias são feitas com uma margem de comprimento para que as rodas possam girar dentro dos limites exigidos. Assim, toda a transmissão, unidade de potência e outros sistemas foram bem isolados da água, poeira e sujeira, o que aumentou significativamente sua vida útil e confiabilidade. O deslocamento do casco também aumentou visivelmente - isso é importante para um anfíbio. O sistema de controle do veículo todo-o-terreno utiliza um mecanismo de direção, um volante e um eixo com acelerador e alavancas de embreagem do FDD (o controle manual de tal máquina nos parece mais conveniente). A caixa de direção, as hastes de articulação da direção e as articulações das rodas são de nosso próprio projeto. Cada junta de direção é cortada de uma placa de haste de 10 mm de espessura. Os orifícios são perfurados na peça de trabalho para o cubo da roda e seus parafusos de fixação. Posteriormente, foram soldadas buchas coaxiais e uma alavanca com orifício para o pino esférico. Com a ajuda dessas buchas e do pino mestre, a articulação da direção é fixada de forma articulada ao munhão do quadro. Com este projeto, a rotação máxima da roda leva a alguma alteração (dentro de 10 mm) da distância entre as extremidades do semi-eixo e o eixo de transmissão final, o que é bastante aceitável e é compensado pela embreagem estriada de acionamento padrão. A propósito, quatro cubos das rodas motrizes (traseiras) do FDD são usados no veículo todo-o-terreno. Hastes trapezoidais de direção - de tubo de aço com diâmetro de 25 mm, nas extremidades das quais são aparafusadas pontas com porcas de segurança, o que permite ajustar os ângulos de convergência das rodas. O impulso do trapézio de direção dianteiro é acionado por meio de um brinco soldado a ele e um pino esférico diretamente da cremalheira do mecanismo de direção. Para controlar as rodas traseiras, as articulações da direção dianteira e traseira são conectadas por um eixo de transmissão com alavancas nas extremidades. O eixo gira nos rolamentos deslizantes fixados na longarina direita da estrutura. As alavancas através das buchas são conectadas articuladamente aos pinos soldados às hastes de direção. Isso garante a rotação síncrona das rodas dianteiras e traseiras em diferentes direções. A construção acima nos parece mais simples e compacta do que o sistema de alavancas, suportes de pêndulos e hastes usados nesses casos. O layout do veículo todo-o-terreno é tal que os eixos do eixo da direção e da caixa de direção formam um ângulo de 60 °. Portanto, foi necessário fazer uma caixa de engrenagens com duas engrenagens cônicas colocadas em uma carcaça de liga de alumínio. A caixa de câmbio é fixada à carroceria do veículo todo-o-terreno com dois suportes em chapa de aço de 3 mm de espessura. Para reduzir a velocidade de rotação das rodas de grande diâmetro e aumentar o torque, a unidade de potência é equipada com um eixo intermediário que fornece uma relação de transmissão de cerca de dois. Foi usado um eixo intermediário ligeiramente modificado de algum tipo de trator de passeio com uma roda dentada z = 21 e dois - z = 11. O eixo tubular gira livremente em rolamentos de agulha em um eixo que é instalado fixamente nos orifícios das bochechas desenhadas à estrutura da unidade motriz nos pontos de fixação da engrenagem principal . O eixo intermediário é acionado por uma corrente da roda dentada do eixo secundário da caixa de engrenagens. Além disso, o eixo intermediário é conectado por correntes às rodas dentadas dos eixos de entrada dos comandos finais dianteiro e traseiro (os eixos de entrada eram virados de cabeça para baixo antes disso, o que era fácil de fazer devido à sua simetria). A distância entre os eixos dos eixos intermediário e primário do comando final dianteiro é de cerca de 900 mm. A tensão da corrente é necessária para evitar folga e contato com o corpo. A tensão é realizada desviando a unidade de potência em uma suspensão elástica usando uma haste deslizante (não mostrada nos desenhos). Durante a operação do veículo todo-o-terreno, descobriu-se que os acoplamentos regulares de borracha e metal dos semi-eixos FDD não são fortes o suficiente e falham rapidamente. Além disso, sua elasticidade aumentou significativamente o esforço no volante necessário para controlar o carro. Portanto, eles foram substituídos por juntas de cardan (cruzes) de um carro UAZ. Os semi-eixos e os acoplamentos estriados são do FDD, suas extremidades são cortadas e os garfos da junta universal são soldados a eles. O design da transmissão permite ligar os eixos dianteiro e traseiro separadamente. A experiência mostra que a necessidade de operação simultânea é bastante rara: via de regra, em áreas particularmente difíceis - ao sair da água na praia, passar por lombadas altas e assim por diante. Porém, é justamente nesses modos que é possível um acúmulo rápido da diferença entre as rodas dianteiras e traseiras devido à diferença de tamanho, pressão do ar, rotação desigual em superfície irregular, o que leva ao aparecimento de tensões excessivas em a transmissão devido à "circulação de energia". Isso é repleto de quebrar correntes, quebrar engrenagens em caixas de câmbio e até destruir suas caixas (tudo isso aconteceu conosco). Para evitar esses fenômenos, o mecanismo de engate da marcha de avanço da marcha principal do eixo traseiro foi finalizado. As partes traseiras e inoperantes dos cames da marcha à frente e da embreagem do came, que se encaixam, foram removidas com esmeril em um ângulo de 45 °. Assim, no caso de um torque reverso nas rodas, a caixa de câmbio agora é colocada automaticamente em posição neutra ou gira em roda livre. Sabe-se o quanto o bloqueio do diferencial aumenta a patência do veículo em condições difíceis. No nosso caso, isso é especialmente importante ao deixar a água na praia e dirigir na neve. Porém, não é possível garantir o bloqueio do diferencial padrão da transmissão principal do FDD sem grandes alterações. Uma maneira mais fácil é transformar o diferencial em roda livre. Para fazer isso, sete dos dez dentes de cada satélite foram lixados com esmeril; a cavidade entre duas das três restantes é preenchida com metal fundido por soldagem elétrica; e os satélites são acionados por mola no dedo, transformando-se em linguetas de catraca, cada uma para sua engrenagem lateral. Assim, a rotação livre das engrenagens laterais é fornecida mais rapidamente do que a caixa do diferencial (copos) (quando, por exemplo, a roda externa entra em uma curva), rotação síncrona das rodas e alta capacidade off-road ao dirigir em linha reta e ao escorregar. E no final - manuseio satisfatório do veículo todo-o-terreno. A desvantagem desse método de "bloqueio" é a impossibilidade de usar o eixo dianteiro em marcha à ré (removemos a marcha à ré da transmissão final dianteira), mas ainda há mais vantagens. Uma parte importante dessas máquinas são as rodas e os pneus, porque fornecem maior capacidade de cross-country. A falta de rodas industriais adequadas obriga os designers amadores a encontrar seus próprios caminhos. Nossos aros são latas de alumínio com diâmetro de 450 mm. Devo dizer que são feitos de uma chapa bastante grossa (2 mm). Já os mais finos (1 mm) são mais comuns à venda, são adequados apenas para o uso a que se destinam. Os discos são fixados entre si e com arruelas planas internas em chapa de duralumínio de 5 mm de espessura com cinco parafusos M8; eles são atraídos para os cubos FDD por quatro porcas alongadas.
A resistência desses discos é suficiente para a operação de um veículo todo-o-terreno em condições normais. No entanto, ao dirigir descuidadamente sobre tocos, lombadas altas e árvores caídas, ao superar valas profundas com aceleração e assim por diante, esses discos às vezes são esmagados, geralmente de fora. Portanto, os reforçamos com inserções de espuma de 100 mm de espessura. As camisas são pressionadas firmemente nos discos com arruelas planas externas de 3 mm de espessura e porcas aparafusadas em prisioneiros que são inseridos nas porcas alongadas da roda. Além disso, a espuma aumenta a flutuabilidade e a estabilidade do veículo todo-o-terreno na água. Pneus de baixa pressão - câmaras duplas de tamanho 900x300 mm, que serviram como recurso em rodas de aeronaves. A câmara externa é cortada ao longo do diâmetro interno e fixada ao disco com parafusos M8 de cabeça esférica. Para melhor aderência ao solo, bem como para limitar as dimensões, uma correia transportadora perfurada é colada à câmara externa. A via larga e a base curta do chassi do veículo todo-o-terreno, a baixa pressão em pneus largos e grossos (0,2 * 105 Pa) permitem prescindir de qualquer suspensão, o que simplifica e facilita muito o design da máquina. O único inconveniente associado à falta de suspensão e encontrado por nós durante a operação é o acúmulo longitudinal (ressonância) de um veículo todo-o-terreno carregado a uma velocidade de cerca de 20 km / h. Nos livramos disso abastecendo o porta-malas com amortecedores de uma scooter. Durante vários anos, o veículo todo-o-terreno foi operado sem hélice, movendo-se na água devido à rotação das rodas. Porém, a velocidade desse movimento era muito baixa, principalmente com vento contrário e ondas. As lâminas montadas na superfície lateral das rodas também não ajudaram. Atualmente, o veículo todo-o-terreno possui uma hélice do motor de popa "Whirlwind-20", que é acionado por uma corrente do eixo do ventilador do motor por meio de uma caixa de câmbio modificada do mesmo "Whirlwind". O refinamento consistiu na fabricação de uma nova carcaça e suporte de montagem, alongando o eixo acionado, instalando uma bucha com um asterisco na engrenagem do eixo acionador. A nova carcaça da caixa de engrenagens é soldada a partir de seções de tubos de aço de diâmetros adequados, usinados para encaixar nas peças padrão da caixa de engrenagens. Foi necessário um cuidado especial para soldar as partes do casco entre si e com o suporte de montagem para evitar empenamento. O eixo acionado é estendido em 250 mm por meio de um bocal feito de acordo com as dimensões do eixo padrão e conectado a ele por dois rebites de aço. O alongamento exigiu a instalação de um suporte adicional - o rolamento de esferas 204 é fixado na caixa com uma tampa roscada com vedação labial. O torque do motor para o eixo de transmissão da caixa de câmbio é transmitido através de uma bucha com furo quadrado, feita de acordo com as dimensões do eixo de engrenagem padrão. A conexão entre a roda dentada e a bucha é soldada. Um rolamento de esferas 204 é fixado na luva com uma porca. As folgas no trem de engrenagens e o eixo de acionamento são fixados na carcaça são realizados pela mesma tampa roscada com vedação labial (existem orifícios na roda dentada para aparafusar em). O motorista controla a caixa de câmbio de seu assento usando uma alavanca com posições fixas "frente", "neutro" e "trás" e fiação de cabos (não mostrada nos desenhos). A velocidade de movimento na água é de 5 km / h, o que é suficiente para superar as barreiras de água mesmo durante as enchentes da primavera. Ao se mover em terra, a hélice e o acionamento por corrente podem ser facilmente desmontados. Devido à instalação da caixa de engrenagens da hélice, tornou-se difícil o uso de um silenciador padrão para o carro motorizado FDD. Tive que fazer um silenciador com seções de tubos de vários diâmetros. O corpo de um tubo com diâmetro de 80 mm é soldado nas extremidades, os tubos de entrada e saída no interior possuem 12 orifícios com diâmetro de 8 mm. Nenhuma redução na potência do motor foi notada, o nível de ruído aumentou ligeiramente em comparação com o original. Autor: V.Multanovsky, G.Semenovykh
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