Из вездеходов, перемещающихся по воде и суше, одно время получили распространение машины, названные вначале амфикары. Это небольшие, сравнительно небыстрые вездеходы, представляющие собой как бы ванну на колесах ( 122). Число колес такого автомобиля колеблется от четырех до шести. Колеса каждого борта, соединенные, как правило, цепной передачей друг с другом, вращаются с одинаковой угловой скоростью. Крутящий момент к каждому борту передается через фрикционные муфты поворота и вариаторы. По воде автомобиль перемещается за счет вращения колес. Для увеличения скорости движения по воде иногда устанавливается подвесной лодочный мотор или используется водометный движитель.
Рис. 122. Принципиальная схема вездеходной машины (амфи-кара):
/ — кузов; 2 — рычаги управления; 3 — сиденье; 4 — коробка передач; 5 — двигатель; 6 — дисковые тормоза; 7 — привод на ведущие оси; 8 — колесо
Поворот осуществляется торможением колес правого или левого борта. Управление осуществляется с помощью рычагов. Такое управление настолько эффективно, что не требует заднего хода, так как радиус разворота не превышает двух метров.
В качестве примера такой конструкции вездехода рассмотрим машину, созданную в лаборатории малогабаритной техники КЮТ Новосибирского академгородка ( 123). Кузов автомобиля каркасного типа, имеет сварную раму из труб 015 мм, которая обшита стальными листами толщиной 1 мм. В качестве двигателя взят мотор от мотоцикла Иж-56, оснащенный генератором и стартером. Крутящий момент от двигателя через дифференциал, взятый от мотоколяски, передается на средние колеса правого и левого бортов. Каждое из этих колес соединено с остальными колесами своего борта цепной передачей.
На средних колесах вездехода установлены тормозные колодки. С помощью этих тормозов осуществляется поворот. Тормозной механизм колес одного из бортов приводится в действие рычагом управления, и они затормаживаются. Так как в это время двигатель продолжает вращать колеса другого борта, вездеход поворачивается. В автомобиле отсутствует педаль тормоза и торможение осуществляется после отключения сцепления притормаживанием колес сразу обоих бортов. Все колеса у машины ведущие. Двигатель с дифференциалом соединяется с помощью цепной передачи. Колеса взяты от мотоколяски, но для улучшения проходимости и смягчения толчков при движении давление в них должно быть в пределах 0,8 … 1 кгс/см2.
Хорошими вездеходами зарекомендовали себя вездеходы на шинами низкого давления. Примером такой конструкции может служить колесный вездеход, построенный жителем г. Череповца А. Громовым ( 124). Пневмоходу Громова практически нет преград. Он хорошо перемещается по болоту, песку, кочкам, лугу и среди деревьев.
Машина представляет собой конструкцию с ломающейся рамой и широкопрофильными шинами низкого давления. Рама при движении, постоянно изгибаясь, как бы отслеживает рельеф местности. Все «четыре колеса у машины ведущие и постоянно находятся в контакте с поверхностью. Кинематическая схема показана на 125.
Рис. 125. Кинематическая схема трансмиссии пневмохода А. Громова:
1 — полуось Перед:него моста; -выходной вал двигателя; 3-цепная передача; -передний кардан-колеса 5~соенительное звено; -задний карданный вал; 7-дифференциал; S-полуось заднего
Ходовая часть машины в виде рамы состоит из двух частей, соединенных посредине шарниром с вертикальной осью вращения. Передняя часть, на которой установлены двигатель, мост, топливный бак, сиденье водителя и органы управления, представляет собой жесткий сварной узел. Задняя часть рамы, на которой крепятся мост, тормоз и съемный кузов, подвижная, имеющая шарнир с горизонтальной осью вращения.
Двигатель от мотороллера ВП-150М для уменьшения места расположен поперек; это обеспечивает наиболее благоприятное охлаждение двигателя. Крепится он с помощью кронштейнов, размещенных на кожухе дифференциала под цилиндром двигателя, на правой балке моста под картером и на кожухе цепной передачи. Органы управления, педали сцепления и газа вынесены на балки переднего моста. Отработанные газы из цилиндра по гофрированному патрубку попадают в левую несущую трубу рамы и затем в выхлопную трубу под сиденьем.
Крутящий момент от двигателя цепной передачей передается к карданным валам и далее через конические шестерни и дифференциалы к полуосям мостов.
Колеса на машине просты по конструкции и состоят из алюминиевых ступиц, к торцам которых привинчиваются диски из того же материала. К дискам с помощью крючков и петель прикрепляются восемь брезентовых ремней, опоясывающих шину. Шина представляет собой две камеры размером 720X310 мм, вложенные одна в другую. Сверху камеры защищены брезентовой лентой, которая имеет складки, выполняющие роль грунто-зацепов.
Другим примером вездехода — амфибии может служить амфи-кар Н. Корчагина ( 126). К раме из труб 50X2 мм крепится герметичный дюралюминиевый корпус клепаной конструкции и все остальные агрегаты. Двигатель Иж-56 с принудительным охлаждением. Передача от мотора на колеса цепная через дифференциал или фриционы от грузового мотороллера ( 127). Все колеса ведущие. Поворот машины осуществляется бортовыми фрикционами, а также с помощью рулевого управления реечного типа, соединенного с двумя передними колесами.
Рис. 126. Компоновочная схема шасси амфикара управления):
/ — колесо; 2-ступица колеса; 3 — рычаги управления фрикционами; передача к средней полуоси Н. Корчагина; 4 — цепная передача на переднее колесо; 5 — двигатель; 6 — 7 — цепная передача на заднее колесо; 8 — фрикцион; 9 — цепная
Рис. 127. Вид шасси амфикара Н. Корчагина (с рулевым управлением):
/ — рама; 2 — цепная передача на переднее колесо; 3 — рулевое устройство; 4 — силовой агрегат; ргчаг управления фрикционом; 6 — цепная передача, на среднее колесо; 7 — колесо
Колеса образованы ступицами от мотоколясок или грузового мотороллера с широкопрофильными шинами низкого давления, изготовленными самостоятельно. Диаметр шин 400 мм, ширина 200 мм, внутренний диаметр 130 мм. Материалом для изготовления шин служит сырая листовая резина толщиной 2 или 0,9 мм, прорезиненный корд и авиационный бензин. Технология обычная заводская с использованием самодельных пресс-форм, вытачиваемых из дюралюминия по форме колес. Вулканизатор сделан
из железной бочки с электронагревательными элементами мощностью 3,5 кВт. Давление при вулканизации около 600 кПа, температура^ 147 °С.
Встречаются самодельные вездеходы и на гусеничном ходу. Примерами таких конструкций могут служить амфитрак «Обь», созданный А. Кремневым из Томской области, и вездеход, спроектированный членами КЮТ Новосибирского академгородка.
Корпус амфитрака «Обь» ( 128) изготовлен из листовой фанеры толщиной 12 мм. Элементы корпуса соединяются с помощью металлических уголков. Жесткости кузова при такой конструкции оказалось достаточно, чтобы обойтись без рамы. Таким образом, кузов имеет несущую конструкцию при массе всего 45 кг. Гусеницы натянуты на шесть опорных катков. В качестве последних взяты колеса от мотоцикла. Гусеницы самодельные и представляют собой алюминиевые литые траки, прикрепленные к втулочно-роликовым цепям ( 129). Гусеницы приводятся в движение с помощью двух пар звездочек. Катки насажены на три оси с подшипниками качения. Передняя ось укреплена на двух продольных полуэллиптических рессорах, набранных из трех листов. Задние оси катков подвешены на качающейся раме, изготовленной из двух стальных уголков ( 130).
Рис. 130. Устройство каретки задних катков амфитрака «Обь»:
/ — ползун; 2-пружина; 3- салазки; 4 — тяга; 5 — гайка натяжного устройства; 6 — опорная пластина кронштейна; 7, 13 — оси катков; 8 — хомут; 9 — болт с гайкой и шайбой; 10 — ограничительная втулка; — ось каретки; 12-качалка
Ведущие звездочки располагаются на оси главной передачи, которая состоит из редуктора, двух механизмов сцепления. Звездочка на входе редуктора с помощью втулочно-роликовой цепи соединяется со звездочкой двигателя, который взят от мотоцикла «Иж».
Органы управления состоят из двух рычагов бортовых фрикционов, педали муфты сцепления, педалей тормоза, газа и педали кикстартера. Амфитрак оборудован съемным брезентовым тентом.
Вездеход, сконструированный в КЮТ Новосибирского академгородка ( 131), рамной конструкции, изготовлен из листовой стали толщиной 0,5… 0,8 мм, которая приварена газовой сваркой к трубам каркаса ( 132) кузова. Двигатель М-62 «Урал», модернизированный, установлен в задней части кузова. Принудительное охлаждение осуществляется с помощью двух восьмилопастных вентиляторов.
Рис. 131. Вездеход, сконструированный в КЮТ Новосибирского академгородка:
/ — кронштейн полуоси; 2 -• опорный каток; 3 верхний поддерживающий каток; 4 — натяжной каток; -~ — корпус; 6 — ветровое стекло; 7 — рычаг тормоза; 8 •-• ручка переключения передач; 9 — • двигатель; 10 — кожух вентилятора; — дифференциал; 12 — гусеница
Двигатель с дифференциалом от мотоколяски СЗА связан цепной передачей. Для увеличения тягового усилия на гусеницах используется промежуточный цепной редуктор с передаточным отношением 3. Вращение от редуктора на дифференциал также передается с помощью передачи. Таким образом, крутящий момент от двигателя передается на редуктор, а затем на вал дифференциала и через него на ведущие колеса. На полуосях крепятся по две звездочки с количеством зубьев 26 и шагом 37 мм. Звездочки приводят в движение гусеницы. Чтобы полуоси не деформировались, наружный конец их имеет дополнительную опору в виде подшипника в кронштейне, установленном на каркасе кузова.
Вездеход имеет четыре скорости вперед и столько же назад. Поворот осуществляется ленточным тормозом путем торможения одной из полуосей дифференциала. Помимо рычагов управления поворотом имеется две педали: газа и сцепления. Педаль тормоза отсутствует, так как торможение осуществляется при действии одновременно двумя рычагами.
Гусеницы резинометаллические ( 133) с двумя параллельно расположенными цепями от транспортеров сельскохозяйственных машин. Имеющиеся на цепи выступы обрабатываются по форме уголков размером 20X20X3, приваренных к ним, которые служат грунтозацепами. К ним заклепками крепится резиновая кордолента, взятая от транспортера, толщиной 7 мм. Для направления движения катков на ленте устанавливаются резиновые выступы из клинового ремня (профиль «Е» по ГОСТ 1284—57).
Рис. 133. Схема устройства резинометаллической гусеницы вездехода:
/—транспортерная лента; 2 — цепь; 3 -направляющий выступ ленты; 4»- грунтозацеп из уголка; 5, 6 — заклепки
На 134 приведена схема вездехода, созданного американцами Ханебриком и Левеном. Это удивительный автомобиль, который создан руками умельцев. Его длина 3660 мм, ширина 2030 мм, высота 1015 мм, максимальная скорость 160 км/ч.
Своеобразную конструкцию вездеходной машины предложили конструкторы Казанского молодежного КБ. В конструкции этой машины объединены гусеницы и воздушная подушка ( 135). Гусеницы всегда находятся в зацеплении с грунтом, что обеспечивает устойчивое движение машины по курсу. Около 60… 80% массы приходится на воздушную подушку, которая создается вентилятором, расположенным в кормовой части машины. Сходство с аппаратом на воздушной подушке придает и эластичная юбка впереди и по бортам. Установленные заслонки позволяют перераспределять воздух так, чтобы приподнимать машину с нужной стороны.
Крутящий момент от двигателя ( 136) через цепную передачу передается на два фрикционных вариатора, связанных с гусеницами. Кинематика вариатора обеспечивает передний и задний ход, развороты и бесступенчатое регулирование скорости движения. Герметичный корпус позволяет вездеходу преодолевать и водные преграды.
Рис. 136. Кинематическая схема силовой передачи вездеходной машины:
/—ведущий барабан гусеничных лент; 2 — ведущие фрикционные диски; 3 ….-двигатель; 4 -5 -подвижный фрикционный ведомый диск; 6 -фрикционный диск привода вентилятора
Оригинальную машину повышенной проходимости сконструировал Э. Мельников, житель деревни Янино Ленинградской области. Это своеобразный моноцикл, известный еще до развития самодеятельного автостроения. Внутри полутораметрового колеса по внешнему ободу на подшипниках катится внутренний обод. Движение внутреннего обода осуществляется с помощью двигателя, приводящего во вращение зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с зубьями, нарезанными на внутренней поверхности наружного обода. Двигатель небольшой мощности, так как преодолению сопротивления при качении способствует и масса водителя за счет перемещения центра масс последнего. Большой диаметр колеса позволяет моноциклу легко преодолевать ямы и буераки .
Некоторые любители создают автомобили, способные передвигаться как по дорогам, так и по воде. Иногда за основу берутся моторные лодки, которые дополнительно оборудуются колесными движителями. Иногда же это обычный микроавтомобиль с водонепроницаемой нижней частью кузова, оборудованный водяным движителем.
Приведем в качестве примера автомобиль-амфибию Ю. Чумичева ( 137). Кузов этой амфибии двухместный полузакрытого типа выполняется аналогично корпусу катеров набором деревянных шпангоутов и стрингеров, обшитых фанерой толщиной 4… 6 мм. Автомобиль имеет трубчатую сварную раму, на которой крепятся передний и задний мосты. Трубы для рамы тонкостенные 0 50 мм. Передний мост от мотоколяски СЗА с небольшими изменениями, которые были необходимы, так как рулевая колонка и рычаги трапеции взяты от автомобиля «Мо-сквич-402». Кроме того, на колеса передней оси были установлены тормоза. Задний мост от мотоколяски СЗА с качающимися поперечными рычагами и элементами подвески мотоцикла «Ява».
Рис. 137. Амфибия Ю. Чумичева:
/ — двигатель; 2 -руль; 3 — гребной винт; 4 — вал гребного винта; 5 — колесный редуктор; 6 — привод гребного винта; 7, 8- цепные передачи привода гребного винта и задних колес; 9- рама; 10 — рулевая колонка; /У -педаль привода; 12-передняя подвеска
Двигатель «Ява-350» установлен сзади на сварной трубчатой раме. Охлаждение осуществляется вентилятором, отсасывающим воздух от цилиндров и картера. Забор воздуха происходит через жалюзи крышек моторного отсека. Бензобак также расположен в моторном отсеке и топливо к карбюратору поступает самотеком. Крутящий момент от мотора к раздаточной коробке передается цепной передачей. Цепная передача также передает крутящий момент от раздаточной коробки к дифференциалу. Передаточное число силовой передачи 5,9. Натяжение цепных передач осуществляется с помощью промежуточных звездочек.
По воде амфибия передвигается с помощью гибкого винта, вращение которому передается от раздаточной коробки. Наибольшая скорость по шоссе 64 км/ч, по воде до 7 км/ч.