Снегоход - «Топтыгин»
05.09.2018
Снегоход-палочник «Топтыгин» с двигателем ИЖ-П3. Итак, от автора популярной среди конструкторов-любителей серии самодельных снегоходов типа «Мысль» — описание изготовления последнего и самого мощного «палочника» (снегохода, имеющего гусеницу с траками из деревянных брусков) по прозвищу «Топтыгин». Конструкция. «Топтыгин» — это трёхопорный, двухместный снегоход с гусеничным движителем и несимметрично расположенным двигателем от мотоцикла «Иж-Планета-3». Двигатель смещён вправо от оси симметрии перед водителем. При такой компоновке обошёлся без промежуточного вала. Правда, в трансмиссии пришлось выходную звёздочку вторичного вала перенести наружу на удлинительную втулку. Длина её выбрана такой, чтобы цепь привода проходила между лонжероном рамы и гусеницей. Умышленно не привожу точных размеров втулки по длине — они зависят от расположения двигателя на раме. Компоновка позволила без переделок и подгонок пользоваться штатной педалью переключения передач, управляя ею теперь правой ногой. А для удобства пуска двигателя установил дополнительный рычаг на стойку рамы и соединил его тягой со штатным пусковым рычагом двигателя.
Рама снегохода изготовлена из водопроводных труб и уголков. Она сварена при помощи бытового сварочного аппарата АДЗ-150 электродами УОНИ. Гибка труб производилась вручную — простейшим втулочным трубогибом с длинной ручкой. Поворотные кулаки, пластины крепления -опорной лыжи и лыжи поддержки привариваются по месту при сборке на стапеле. Особенность рамы в том, что она трапециевидная (расстояние между её лонжеронами впереди больше, чем сзади). Но это скорее дизайнерское решение, чем конструкторское.
Дуги опорной и поддерживающих лыж рекомендую приваривать к раме после установки на ней ведущего и ведомого валов и предварительного натяжения гусеничной ленты.
Гусеничный движитель — подобен тем, что уже были на предыдущих снекончиков валов компенсируется применением самоустанавливающихся подшипников.
Ведущие зубчатые колёса вырезаются острым ножом из листовой резины или боковины покрышки от трактора К700; нужно только поливать водой места реза для смазки. Метод точного вырезания состоит в том, что сначала изготавливается металлический шаблон звёздочки с отверстиями для крепления. Затем на ось надевается резиновая заготовка с шаблоном, притягивается штатными болтами и вырезается.
Как уже было отмечено, основное отличие монтажа гусеницы на раме «Топтыгина» от прежних снегоходов в том, что расположение приводного вала значительно выше, чем натяжная ось (для её крепления к раме приварена даже дополнительная накладка). Такое конструктивное решение заметно увеличило проходимость снегохода.
Снегоход-палочник «Топтыгин» с двигателем ИЖ-П3
Снегоход «Топтыгин»:
1 —рулевая лыжа (2 шт.); 2 — антиклевковая оттяжка (2 шт.); 3 — капот-обтекатель (дюралюминий, лист s1); 4 — фара (от трактора); 5 —ветровое стекло (оргстекло s5); 6—руль; 7—инструментальный ящик (бакелитовая фанера s5); 8—сиденье (фанера, поролон, кожзаменитель); 9—ограждение багажника (стальная труба Ø16); 10 —облицовка гусеничной ниши (бакелитовая фанера s5); 11—гусеничный движитель; 12—багажник; 13—рама; 14—пол
Компоновочная схема снегохода:
1 —рулевая лыжа (2 шт.); 2—антиклевковая оттяжка (2 шт.); 3—двигатель (от мотоцикла «Иж-Планета-3»); 4—бензобак (10-л металлическая канистра); 5—руль; 6—инструментальный ящик; 7—сиденье (фанера, поролон, кожзаменитель); 8—спинка сиденья (поролон, кожзаменитель); 9—багажник; 10—натяжной механизм гусеницы (2 шт.); 11—гусеница; 12—натяжной узел гусеничного движителя; 13—опорная лыжа; 14—поддерживающая лыжа (2 шт.); 15—приводной узел гусеничного движителя; 16—пусковой рычаг; 17—рычаг переключения передач; 18—поворотный кулак (2 шт.); 19—удлинительная втулка со звёздочкой; 20—рама; 21 —пол; 22—фонарь габаритного огня (2 шт.); 23—натяжитель цепи промежуточного вала; 24—рычаг поворотного кулака (2 шт); 25—рулевой вал; 26—рулевая тяга (2 шт.)
Узел приводного вала:
1 — приводное зубчатое колесо гусеницы (резина, лист s25,2 шт.); 2—приводной вал (стальная труба Ø42×32); 3—прижимной диск зубчатого колеса (сталь, лист s5, 2 шт.); 4—щека зубчатого колеса (сталь, лист s5, 2 шт.); 5—косынка (сталь, лист s5, 8 шт.); 6—наконечник вала (сталь, круг 42, 2 шт.); 7—ступица приводной звёздочки вала (сталь, круг 60); 8—приводная звёздочка (z=15, t=15,875); 9—штифт(сталь 10, L60); 10—соединение зубчатого колеса со щекой и диском (болт М8х46 с шайбой и гайкой, 8 компл.); 11—корпус подшипника (сталь, круг 48, 2 шт.); 12—основание корпуса подшипника (сталь, лист s8,2 шт.) 13—самоустанавливающийся подшипник 80203 (2 шт.)
Рама:
1—лонжерон (сталь, прокатный уголок 45×45, 2 шт.); 2—втулка поворотного кулака рулевой лыжи (стальная труба Ø42×52,2 шт.); 3—бампер (стальная труба Ø22); 4—верхний подкос (стальная труба Ø22, 2 шт.); 5—подкапотная дуга (стальная труба Ø22); 6—портал (стальная труба Ø22); 7—нижний подкос (стальная труба Ø22, 2 шт.); 8—продольная балка пола (стальная труба Ø22, 2 шт.); 9—поперечная дугообразная стойка пола (стальная труба Ø22,2 шт.); 10—дуга под держивающих лыж (стальная труба Ø22); 11 —дута спинки сиденья; 12—ограждение багажника (стальная труба Ø16,2 шт.); 13—задний портал (стальная труба Ø22); 14—фаркоп; 15—накладка (стальной прокатный уголок 45×45, 2 шт.); 16—дуга опорной лыжи (стальная труба Ø22); 17—косынка (стальной лист s4, по потребности); 18—траверса (стальная труба Ø36); 19—упор для механизма натяжения гусеницы (стальной лист s4)
Узел натяжной оси:
1—каток (резина, лист s25, 2 шт.); 2—ось (труба Ø42×32); 3—прижимной диск катка (сталь, лист s5, 2 шт.); 4—щека катка (сталь, лист s5, 2 шт.); 5—косынка (сталь, лист s5, 8 шт.); 6 — наконечник вала (сталь, Ø42,2 шт.); 7—соединение катка со щекой и диском (болт М8х46 с шайбой и гайкой, 8 комплектов); 8—корпус подшипника (сталь, Ø48, 2 шт.); 9—основание корпуса подшипника (сталь, лист s8,2 шт.) 10—самоустанавливающийся подшипник 80203 (2 шт.)
Для монтажа гусеничного блока на раме в первую очередь размечаются и сверлятся отверстия для болтов крепления корпусов подшипников ведущего вала. Затем по фактическим размерам гусеничной ленты определяется место крепления задней натяжной оси и в полке накладки прорезаются продолговатые отверстия (пазы) для натяжения-ослабления гусеницы путём перемещения корпусов подшипников.
Натяжение гусеницы производится перемещением корпусов подшипников (при ослаблении их крепёжных болтов) ведомого вала (а точнее — задней оси) резьбовыми натяжителями по продолговатым отверстиям (пазам) в накладке лонжерона рамы.
Здесь же хочу отметить, что корпуса подшипников приводного вала и натяжной оси смонтированы на лонжероне рамы в разных уровнях и «зеркальном отображении»: первые два установлены сверху на горизонтальной полке уголка, а вторые прикреплены к горизонтальной полке накладки снизу. Это обеспечило нужное превышение положения приводного вала с ведущими звёздочками по отношению к натяжной оси с катками.
Опорная лыжа. У неё также несколько функций: она распределяет нагрузки на всю площадь контакта со снегом (как через траки, так и непосредственно сама в промежутках между ними); является направляющей для гусеницы и поверхностью скольжения для траков.
Опорная лыжа изготовлена из обыкновенной берёзовой фанеры толщиной 10 мм, пропитана горячей натуральной олифой. Можно изготовить опорную лыжу из металлического листа и оклепать по периметру полиэтиленовыми полосами толщиной 10 мм.
Отличным материалом для облицовки нижней поверхности опорной лыжи является листовой полиэтилен. При его использовании обеспечивается низкое трение и как следствие — малый износ траков.
Опорная лыжа:
1—полоз (фанера s10) 2 — подошва (полиэтилен лист s5); 3 — опора кронштейна (сталь, лист s5, 4 шт.) 4 — сайлентблок (от автомобиля «Ока, 4 шт.); 5—стойка опорного кронштейна (сталь, лист s5, 8 шт.); 6 — подкос (сталь, труба Ø12, 2 шт.); 7 — заклёпка (алюминий Ø3); 8—подкладная шайба (сталь, компл.)
Поддерживающая лыжа:
1 — полоз (дюралюминий, лист s10); 2—опора кронштейна (сталь, лист s5); 3 — сайлент-блок (от автомобиля «Ока»); 4—заклёпка (алюминий, Ø5)
Гусеница:
1—трак (берёзовый брус 45×25, компл.); 2—несущая полоса (2 шт.); 3—соединительная накладка (резинотканевая транспортёрная лента 40×10); 4—специальная шайба «бонка» (дюралюминий); 5 — крепёжные детали
Опорная лыжа в сборе крепится к раме через сайлент-блоки. Резиновые упругие элементы в них гасят вибрацию и удары от плотных снежных и особенно ледяных комьев, спасая деревянные траки от поломки.
Одним из важных условий монтажа опорной лыжи на раме являются параллельность её боковых краёв оси симметрии рамы и обязательное расположение её подошвы ниже катков ведомого вала на 15 — 20 мм.
Передние (рулевые) лыжи — разные по ширине. Правая из них (по ходу движения) — на 20 мм шире левой для компенсации массы несимметричного расположения силового агрегата и промежуточного вала. Основа лыжи, как и у опорной, — водостойкая 10-мм фанера. Носок лыж нагревался паяльной лампой и загибался. В этом положении был укреплён трубчатым подкосом, к которому цепляется антиклевковая пружина. Подошва обшита полиэтиленовым листом толщиной 5 мм, за неимением подобного капронового. К каждой лыже приклёпаны по паре краевых подрезов из дюралюминиевого уголка 40×40 мм.
Наклонное расположение поворотных кулаков и направляющие подрезы из уголка на подошвах лыж позволяют легко маневрировать и на снегу, и на укатанной дороге. Для защиты рамы от ударных нагрузок и повышения комфортабельности езды на стойки поворотных кулаков надеты достаточно жёсткие демпферные пружины.
Для улучшения характеристик двигателя механическое зажигание было заменено электронным. Двухлопастный радиальный вентилятор охлаждения крепится на удлинённый болт ротора зажигания. Просто и очень надёжно!
«Топтыгин» оборудован одной передней фарой, вмонтированной в дюралюминиевую облицовку-капот моторного отсека, и задними габаритными огнями.
Ветровое стекло с подобранным углом наклона направляет встречный воздух поверх шапки водителя. Также происходит подача прогретого воздуха от цилиндра двигателя в область ног и рук вентилятором принудительного охлаждения.
Управляющие лыжи изготовлены из обыкновенной 10-мм фанеры, пропитаны олифой, окрашены и обшиты снизу листовым полиэтиленом. Изгиб носовой части достигается путём динамичного прогрева заготовки паяльной лампой, обильным орошением водой и плавным подгибом в приспособлении. После остывания фанеры лыжа готова для дальнейшей сборки. Опорная пластина, уголки и ушки крепления лыжи к поворотному кулаку выполнены зацело. Трубчатые упоры предохраняют лыжи от поломки; служат удобными ручками при кантовании снегохода и креплением оттяжных пружин. Оттяжные пружины спасают от клевков и врезаний в снег при переездах через снежные препятствия.
Параллельность управляющих лыж и подрезов на их подошвах — обязательное условие лёгкости управления и повышения проходимости снегохода по снежной целине. Регулировка параллельности лыж выполняется резьбовыми муфтами на рулевых тягах.
Передний капот-обтекатель изготовлен из листового дюралюминия, облицовка инструментального ящика под сиденьем, пол, а позднее и боковые щитки гусеницы — из бакелитовой 4-мм берёзовой фанеры. Крепёжные ушки облицовки привариваются по месту.
Сиденье изготовлено из фанерного основания, поролона и прочного непромокаемого кожзаменителя. Крепится сиденье к инструментальному ящику крючком и болтом с барашковой гайкой.
Рулевая лыжа:
1 — полоз (бакелитовая фанера s10); 2—подошва (полиэтилен, лист s5); 3 — опора кронштейна (сталь, лист s5); 4—ушко кронштейна (сталь, лист s5, 2 шт.); 5—подрез (дюралюминиевый уголок 40×40, 2 шт.); 6—подкос (труба Ø10); 7—заклёпка Ø5 с нижней потайной головкой; 8—стальная подкладная шайба
Рулевое управление:
1 —руль; 2—рулевой вал; 3—сошка; 4-—рычаг поворотного кулака (2 шт.); 5—регулируемая тяга (2 шт.); 6—регулятор-наконечник (2 шт.); 7 — приваренная гайка (2 шт.); 8 — контргайка (2 шт.); 9 — поворотный кулак (2 шт.); 10 — подшипник скольжения поворотного кулака (бронза, 2 шт.); 11—пружина сжатия (2 шт.); 12—сайлентблок (от а/м «Ока», 2 шт.); 13—опорный кронштейн рулевого вала; 14—кронштейн фиксации рулевого вала на переднем портале рамы; 15 —штифт (2 шт.); 16—траверса рамы (труба Ø36); 17—втулка поворотного кулака (труба Ø42,2 шт.); 18—подшипник скольжения (бронза, 4 шт.)
Узел удлинительной втулки выходной звёздочки вторичного вала двигателя:
1—удлинительная втулка (сталь); 2—шлицевая вставка; 3—выходная звёздочка; 4—корпус подшипника; 5—подшипник; 6—шток механизма сцепления; 7—картер двигателя; 8—крепёжный болт корпуса подшипника к лонжерону рамы
Во многом «Топтыгин» повторял конструктивные решения предыдущих снегоходов типа «Мысль», но это — от авторского взгляда на предмет и, в общем-то, достаточно удачной конструкции прототипа. Но по сравнению с «Топтыгиным» все «мысли» были чем-то вроде его масштабных моделей. Мощный двигатель придал этому «медведю-шатуну» хорошую динамичность, две поворотные лыжи — манёвренность, а длинная и широкая гусеница — завидную проходимость по снежной целине.
Первые пробные испытания этой же зимой (а точнее ранней весной) стали и последними. Снег как-то неожиданно быстро растаял. Следующего же обильного снега пришлось ждать до начала декабря. Лишь в декабре следующей зимы провёл полные испытания по покрывшимся снегом полям и лесам. Они-то и показали, что вновь внедрённая в конструкцию мягкая рессорная подвеска опорной лыжи не оправдала надежд. Проходимость оказалось не на высоте! Управляемость — непредсказуемая! Да к тому же и двигатель запускался с трудом.
Разобрав снегоход, переделал некоторые узлы: вернул опорной лыжепрежнюю испытанную конструкцию — крепление на четырёх сайлент-блоках четырьмя болтами к кронштейнам-проушинам опорных дуг рамы (чертежи этого модернизированного варианта и были предложены вниманию читателей) . Для улучшения пуска двигателя произвёл полную его переборку с посадкой соединений на силиконовый герметик.
К очередному смотру самодельной снегоходной техники, приуроченному к 23 февраля, «Топтыгин» был готов показать лучшие свои качества. Повторные ходовые испытания он проходил в сосновом бору на южной окраине города — на пути от дома до поляны, где проходили соревнования. Расстояние в 8 километров по свежим нетоптаным снегам не затруднило прибытие к началу показательных выступлений.
По итогам выполнения конкурсных этапов-заданий «Топтыгин» завоевал первое место. А соперников было немало. Справедливости ради надо отметить, что в большинстве своём это были колёсные (на шинах низкого давления) снегоходы.
Впоследствие занялся улучшением дизайна своего снегохода, для чего сначала сделал несколько эскизов общего вида. Наиболее понравившийся воплотил в дело. Его и привожу на чертеже, поскольку фотографий «в полной красе» так и не сделал.
Уже к следующему году, на волне энтузиазма, в Заводоуковске родилось с десяток похожих на «Топтыгина» гусеничных снегоходов, что подтверждают фотографии тех лет.
Уже к следующему году, на волне энтузиазма, в Заводоуковске родилось с десяток похожих на «Топтыгина» гусеничных снегоходов, что подтверждают фотографии тех лет. Жаль, что массы заинтересованных зрителей, большей частью, конечно, мужского пола, а среди него—мальчишки, остались за кадром.
Но эти «палочные» снегоходы, в общем-то, завершили эру снегоходов на пневматиках. В условиях сравнительных испытаний все убедились в более высокой проходимости гусеничных «палочников», по сравнению с «ка-мерниками», по рыхлым снегам лесной зоны Тюменской области.
Но «Топтыгин» не прижился в моём гараже. Не охотник я и не рыбак. Нашёлся вариант выгодного обмена на грузовой мотороллер «Муравей» — и я согласился.
Тем, кто задумает построить себе такой же снежный мотоцикл, хочу напомнить, что самодельную технику с объёмом двигателя более 50 см3 придётся везти на техкомиссию и ставить на учёт в технадзор. К тому же, для управления и самодельным снегоходом требуется удостоверение тракториста-машиниста или водительское категории «А».
автор: А.МАТВЕЙЧУК