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PERSÖNLICHER TRANSPORT: BODEN, WASSER, LUFT
Velomobil. Persönlicher Transport
Verzeichnis / Personenverkehr: Land, Wasser, Luft Das nach Yu. A. Gagarin benannte Labor für Versuchsmaschinen des Pionierpalastes der Stadt Orjol verfügt über viele interessante und originelle Werke. Auf regionalen NTTM-Ausstellungen ziehen sie die Aufmerksamkeit von Besuchern jeden Alters auf sich. Und kein Wunder! Das Suchspektrum für junge Designer ist breit gefächert: ein Trainingsgleiter und ein Laufroboter, ein Luftauto und ein Mikrotraktor. Bei der Entwicklung jeder neuen Maschine folgen die Jungs dem Weg echter Forscher: Nachdem sie das Ziel skizziert haben, studieren sie sorgfältig die vorhandenen Erfahrungen, ermitteln dann unter Berücksichtigung ihrer eigenen Fähigkeiten die technischen Anforderungen für das zukünftige Design und entwerfen und bauen es schließlich. So entstand das zweisitzige Velomobil LEM-05 (Laboratory of Experimental Machines, 5. Modell).
Die Idee, ein Velomobil zu bauen, wurde durch eine Nachricht über die Entwicklung solcher Maschinen durch Vilnius-Enthusiasten angeregt. Sie begannen, Informationen, Diagramme und Zeichnungen zu sammeln und einen Prototyp zu bauen. So entstand nach und nach eine Vorstellung davon, wie unser Velomobil aussehen sollte. Wir haben uns entschieden, es zweisitzig und vierrädrig zu machen. Die Karosserie ist zwar nicht so stromlinienförmig wie die tropfenförmigen Cockpits von Sport-Velomobilen, sollte aber geräumig genug für einen breiten, autoähnlichen Sitz sein. Die Sitzposition wurde nicht nur als die vertrauteste und bequemste gewählt, sondern ermöglicht auch eine bessere Nutzung der Muskelkraft. Eine Reihe von Getriebeanforderungen machten es erforderlich, auf den üblichen Fahrradantrieb – rotierende Pedale mit Kettenantrieb – zu verzichten. Die Wahl fiel auf einen Ratschenmechanismus mit Wipppedalen, der keine Totpunkte aufweist und vor allem dank der Betonung der Rückenlehne eine Kraftentwicklung ermöglicht, die 1,5 bis 2 Mal größer ist als bei einem Fahrrad. Indem Sie jedes Pedal mit einer eigenen Ratsche verbinden, können Sie alle Antriebe unabhängig machen. Dadurch können Sie abwechselnd und sofort mit den Pedalen arbeiten. Zudem lässt sich der Antrieb ganz einfach auf „handgezogen“ umrüsten: Die Pedale werden ersetzt oder durch schwingende Handhebel ergänzt. Ein solches Velomobil dient als Heimtrainer und als Fahrzeug für Behinderte.
Das Design unseres LEM-05 ist trotz des Originalantriebs einfach. Von den Standardteilen werden Räder und Vordergabeln des Desna-2-Fahrrads sowie nicht mangelhafte Kugellager verwendet. Der Rest wird mit einfachen Geräten und Werkzeugen aus verfügbaren Materialien hergestellt. Beim Zusammenbau kann auf Schweißen verzichtet werden. Der Rahmen des Velomobils hat eine U-Form. Seine Seitenholme und zwei vordere Querträger bestehen aus 40 x 40 mm großen Duraluminiumecken. Die Buchsen der Gabeln der Vorderräder sind, sofern sie nicht aus einem Fahrradrahmen verwendet werden, aus einem Stahlrohr gefertigt und haben einen Innendurchmesser von 30 mm bei einer Länge von 200 mm. Sie werden in den vorderen Ecken des Rahmens streng parallel zueinander befestigt. Die Steifigkeit der gesamten Struktur wird durch die Längs- und Querstreben der Buchsen sowie die breite Sitzfläche gewährleistet, die aus einer 10 mm dicken Sperrholzplatte geschnitten und auf Bolzen zwischen den Seitenholmen montiert ist. Der Rückenbalken – hergestellt aus einer Holzstange mit einem Querschnitt von 25 x 50 mm – trägt zwei Halterungen des p/linken Hebels und eine Halterung für die Halbwellen der Hinterräder.
Die Lenkung besteht aus einem horizontal in Konsolen montierten Lenkarm. Der Schaukelstuhl ist an seinem vorderen Ende durch ein Paar Querlenkstangen – Stahlstangen d 8 mm – mit Längshebeln der Radgabeln verbunden. Dabei handelt es sich jeweils um eine M10-Schraube mit einer Länge von 120 mm, die in das aufgebohrte Loch der Gabel geschraubt wird, das zuvor zur Befestigung des vorderen Kotflügels diente. Am optimalsten erscheint uns das Verhältnis der Schultern, bei dem die Neigung des Lenkhebels um 60° zu einer Drehung des Rades um 20-25° führt. Die Fixierung der Gabeln der Vorderräder in den Rahmenbuchsen erfolgt wie beim Fahrrad. Angetrieben werden die Hinterräder, die jeweils auf einer eigenen Halbwelle aus Duraluminiumrohr mit einem Außendurchmesser von 35 mm und einer Länge von etwa 470 mm montiert sind. Da der Innendurchmesser der Radnabe 34 mm beträgt und die Verbindung mit der Welle zur Drehmomentübertragung sehr fest sein muss, wird deren Schaft in einen sehr sanften Kegel gedreht: ca. 1:100. Beim Anziehen der Achsschraube wird dann die Radnabe auf mindestens 2/3 ihrer Länge auf den Schaft gedrückt. Die Verbindung wird so stark sein, dass sie nur mit Hilfe eines speziellen Abziehers demontiert werden kann.
Jede Halbwelle ist auf zwei Lagern Nr. 207 und Nr. 2 200 frei am Rahmen montiert. Das erste wird mit seinem Innenring auf die Halbwelle in der Nähe der Radnabe aufgesetzt. Der Clip seines Außenrings wird durch die Halterung (Ecke) mit dem Längsträger des Rahmens verschraubt. Das kleinere Lager ist im gegenüberliegenden Ende der Halbwelle montiert und ruht mit seinem Innenring auf der Achsstütze des Rahmenmittelträgers. Der Antrieb jeder Halbwelle in Rotation erfolgt über zwei Ratschenmechanismen. Die Doppelratschenkupplung wird mit einem konischen Stift mit Mutter auf der Halbwelle befestigt. Seine Riemenscheiben mit federbelasteten Klinken an den Endebenen sind auf N2 207-Lagern montiert. Ein am Ende des Schaukelpedals befestigtes Stahlkabel d 2 mm, das die Riemenscheibe dreimal umrundet, ist über eine Rückholfeder mit einer maximalen Kraft von 4-5 kg mit dem Sitzrahmen verbunden. Bei jedem Vorwärtshub des Pedals dreht das Kabel die Riemenscheibe. Eine der Klinken, die mit dem Klinkenrad kämmt, überträgt die Drehung auf die Welle des Antriebsrads. „Da zwei Klinken auf derselben Riemenscheibe aufgrund von Ungenauigkeiten in der Fertigung und Montage nicht gleichzeitig arbeiten können, sind ihre Achsen um die halbe Teilung des Klinkenradzahns gegeneinander verschoben. Dadurch wird der Pedalleerweg um die Hälfte reduziert.“ Beim Rückwärtshub dreht die Rückholfeder die Riemenscheibe entgegen der Drehung der Welle. Vom Funktionsprinzip her ähnelt eine Ratschenkupplung einer Rollen- oder Kugelfreilaufkupplung. Wenn Sie ein fertiges haben, können Sie es in diesem Knoten anwenden. Wenn Sie dieses Teil selbst herstellen, ist es besser, bei der Ratsche zu bleiben, da diese am einfachsten ist. Das Sperrrad einer solchen Kupplung lässt sich leicht aus einer Stahlplatte herstellen, indem die Zähne entsprechend gebohrt und gefeilt werden. Selbst ein stumpfer Scheibenschneider kann sich in eine Ratsche verwandeln, wenn er nach dem Tiefhärten – Erhitzen auf 1100–1200 °C und Abkühlen zusammen mit dem Ofen – leicht nachbearbeitet wird. Die Belastungen beim Eingriff der Teile des Mechanismus sind gering, so dass eine nachträgliche Wärmebehandlung nicht erforderlich ist. Die Federn, die die Sperrklinken an die Ratsche drücken, sollen lediglich für einen ständigen Kontakt der Teile sorgen – stärkere Federn erhöhen die Geräuschentwicklung und den Verschleiß. Bremsen – mechanisch; Auf beiden Seiten der Karosserie neben dem Sitz angebrachte Hebel wirken direkt auf die Hinterräder. Bei Bedarf können die vorderen auch mit Bremsen eines Sportfahrrads ausgestattet werden, indem man den Griff bewegt und sie am Lenkhebel steuert.
Ein unbestrittener und sehr wichtiger Vorteil eines Fahrradantriebs mit Ratsche oder einer anderen Freilaufkupplung für ein Velomobil ist die Möglichkeit einer sanften Änderung des Übersetzungsverhältnisses. Dazu genügt es, das Laufkabel durch die Wippe mit dem Pedal zu verbinden. Wenn das Steuerkabel die Wippe näher an die Pedalschwingachse zieht, erhöht sich die von der Kupplung übertragene Kraft und der Hub verringert sich. Der Bau des Velomobils wird durch die Herstellung einer leichten Karosserie aus Sperrholz oder Kunststoff abgeschlossen. Es ist mit Duraluminiumecken und dekorativen Überzügen eingefasst. Für gute Sicht und Windschutz sorgen Windschutzscheibe und Heckscheibe aus Plexiglas, Gemütlichkeit und Komfort – Sitze mit Schaumstoffpolstern, bezogen mit Kunstleder. Von der Zusatzausstattung wird es nützlich sein: Fahrradlichter, Lichtrichtungsanzeiger, ein batterie- oder fahrradgeneratorbetriebenes Bremslicht, Reflektoren, ein Fahrradtacho; Auf jeden Fall ein Rückspiegel. In unserem Auto vereinen sich Bequemlichkeit und Komfort mit guten Fahrleistungen: Das Velomobil bewegt sich sanft, ohne Ruckeln, das Geräusch der Ratschen ist nahezu unhörbar. Die Möglichkeit, das Übersetzungsverhältnis zu ändern und gleichzeitig „auf vier Beinen“ zu arbeiten, sorgt für eine hervorragende Gasannahme, erleichtert das Steigen bis zu 15° und das Beschleunigen auf eine Geschwindigkeit von 35 km/h! Die Jungs, die dieses Velomobil gebaut haben, fahren es auch im Winter gerne und versichern, dass weder halbmeterhohe Schneeverwehungen noch Eis für ihr Auto eine Gefahr darstellen. Autor: V.I.Borodchnets
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