“Гармонія” (сімейно-побутовий вело квад)

DSCF2990

https://youtu.be/JogogiFtfX0

15.09.2015

 

Проект «Гармонія» мав декілька цілей. Деякі з них вже досягнуті, а інші – ще ні.

Задача №1 – створення побутового сімейного велотранспорту, з урахуванням досвіду машин «НВ».

Сімейний вело транспорт в моєму баченні, це машина, на якій можна їхати двом батькам та хоча б одній дитині. Більше дітей мають сидіти на активному причепі і допомагати педалюванням.

Сімейний транспорт має бути оснащений великим багажником, в який можна швидко класти як великі, так і дрібні речі, і мати доступ хоча б до частини багажу під час руху.  Звісно, зважаючи на наші дороги (і їх відсутність) машина має повну незалежну підвіску всіх коліс.

Схема квадроцикла була обрана через те, що у випадку з трайком ускладнюється трансмісія і пропадає місце позаду для розміщення багажу та дитячого сидіння.

Схема з розташуванням передніх коліс по обидва боки від сидінь (а не попереду них, як було в «НВ») вибрана через те, що «НВ» мали погану стійкість до кренів. Під час їзди по хорошим дорогам цей недолік не був суттєвим, проте після переїзду в Чмирівку я зрозумів, що «НВ» тут нормально їздити не зможе. Після кількох поїздок колеса почали тріщати через великі бокові навантаження, які виникають при проходженні колій і канав на розбитих дорогах.

 

Допоміжний двигун було вирішено встановити після останньої поїздки на «НВ-3», коли ми з двома дітьми та багажем не могли нормально вигребти навіть на асфальтні підйоми. Поїздки з гірками приносили дуже мало задоволення.  Двоє наших дітей на веломобілі це на той час було+35 кг ваги, та ще+ 25 кг вантажу і виходить, що ми мали перти на собі вагу ще однієї людини. Тому я вирішив, що було б непогано, якби ці додаткові 60 кг (разом з акумуляторами) давали б тягу як одна людина.  Саме тому вибраний моторчик невеликої потужності – 250 ватт.  Моторчик не може везти всю машину сам.  Зі мною одним і без багажу він може розігнати машину по рівнині лише до 24-х км\год.   При чому ємності батарей вистачає тільки на одну годину при номінальній потужності.  Це змушує економити заряд, і вмикати мотор тільки тоді, коли їхати лише на педалях стає занадто важко.  При цьому, мотор працює разом з педалями, беручи на себе частину навантаження. Як уже неодноразово показала практика, таке розвантаження ніг в критичні моменти дозволяє сильно згладити загальне навантаження, багаторазово зменшує негативні емоції, залишаючи нам лише позитив від поїздки.  Для прикладу наведу деякі цифри: Щоб доїхати наші 4 км до асфальту (Новоселиці) туди і назад, ми витрачаємо 3.4 ампер\годин з 12-ти. Шлях до Чигирина і назад спалює ще 4 ампер\години (це 40 км). Тобто, перші і останні 4 км по гравію і піску потребують в 4 рази більше витрати енергії, ніж нормальна асфальтна дорога, навіть із підйомами.

Переді мною було два шляхи:

1 – я не ставлю мотор, але тоді на HPV їздитиму тільки я, а родина буде кататись на автівках з родичами і сусідами.

2 – я ставлю мотор, і зберігаю сімейну традицію поїздок на HPV. Звісно я обрав другий варіант.

Ще одним недоліком «НВ» була пере завантаженість задніх коліс. В «Гармонії» при відсутності багажу основна вага на передніх колесах. Завантаження задніх коліс буває не вистачає при підйомах по гравію і грунту (особливо вологому),  тому я розмістив коробку з батареями (що важить 9 кг) позаду.  При наявності багажу, або дитини в дитячому сидінні проходимість різко підвищується.  Також виникають деякі проблеми з пробуксовками на піску при підйомах, якщо їхати одному. Основна причина – зависання задніх коліс на каменях і тому подібних перешкодах.  Апарат не застрягає, але сильно втрачає у швидкості.

Проте навіть при сильному завантаженні (такому, коли на «НВ» вже тріщали колеса) “Гармонія” їде впевнено.  Кріплення для амортизаторів мають декілька упорів – для різної ваги вантажу.

Ще одним недоліком «НВ» були проблеми з проколами коліс. Від проколів ніхто не застрахований, проте я вирішив робити всі колеса консольними, щоб можна було нічого не відкручувати (не збивати регулювання), а міняти покришку просто нахиливши машину на бік.

Було багато проблем при втіленні всіх цих ідей, через те, що одразу декілька технічних рішень були для мене новими.

На момент написання (15 вересня) апарат пройшов майже 500 км. Мені вдалося вирішити проблему з надмірним зносом передніх шин, проте сам механізм її виникнення я ще не до кінця зрозумів (просто налаштував колеса на сходження і помітив, що надмірний знос припинився).  Проте ні конкретних значень кутів встановлення коліс, ні того, що на що впливає поки що навести не можу. Про це напишу окрему статтю, коли буду мати достатньо досвіду.

Важільна передня підвіска себе виправдала на 100%. Вона виявилась не така складна в виготовленні (колію налаштувати набагато складніше).

В перспективі найближчі вдосконалення це натяжний, або напівжорсткий дах над головами (з перспективою розміщення там сонячних модулів). Також активний причеп для дітей. Поки що всі разом ми не пробували подолати наші 4 км відсутності дороги, бо старші діти підросли (і стали важчими), і з’явилась ще молодша, яка більше за всіх подорожує, так як Каріна не може покинути її ні на кого. 80% всього пробігу «Гармонії» Віка проїхала на своєму дитячому сидінні.

В цілому апарат виконує свою задачу. З його появою, вперше за 2 роки, ми з дружиною знову почали їздити разом і вже тільки заради цього його варто було побудувати.

При побутових поїздках жорсткий багажний кузов дуже практичний. Те, що потрібно під час руху розміщується в передній його частині. Основний багаж  – позаду. Також кузов грає роль страховки – дитина не може випасти на землю, навіть якщо вибереться з дитячого крісла.  Проте є і недоліки. Велика вага та накопичення дрібного сміття і крихт на дні кузова.

Задня стінка кузова знімається для можливості перевезення довгих вантажів (таких, як пакунки з трубами або балон СО2) , з довжиною більше ніж 1.4 метри.

Для далеких туристичних подорожей без дітей у якості пасажирів, ми плануємо їздити на 100% людській силі, без використання мотора.  Вага машини це дозволяє, проте необхідно розробити легкі сумки для туристичного спорядження, адже фанерний кузов важить цілих 7 кг. Можливо це будуть ремені, як на «НВ3».

 Технічні дані:

Ширина: 108 см

Довжина: 214 см

Колія передніх коліс: 100 см

Колія задніх коліс: 46 см

База: 129 см

Висота (по підголовнику): 85 см

Кліренс: 13 см

Вага: від 43 до 63 кг.

Довжина багажного кузова: 1.5 м

Передні колеса: 20 дюймів

Задні колеса: 26 дюймів

 

 

Мотор: 250W 24В,  увімкнений напряму до акумуляторів (12В 2 шт),  через дві пускові кнопки. Перша кнопка (під сидінням) вмикає ваттметр. Друга (спереду кузова) вмикає двигун.  Якщо перша кнопка не увімкнена, друга також без напруги.  Це вже не один раз рятувало апарат від вмикання мотора дітьми.

Ваттметр є необхідністю. По-перше він дозволяє контролювати навантаження на моторі. Мотор можна увімкнути на будь-якій передачі, а по показникам ватметра робити висновки – чи має місце перенавантаження. В документації до мотора пишуть, що короткочасно його можна навантажити до 300 Ватт. Якщо ми бачимо на ватметрі показник 200 ват і менше – це значить що можна трохи слабше педалювати, даючи більше навантаження на мотор. Якщо ж навантаження 270 і більше – потрібно або педалювати сильніше, або перемкнути передачу на більш низьку.  Якщо на ваттметрі 60 і менше – значить мотор працює вхолосту. Це трапляється тоді, коли швидкість педалюванню більша за 75 обертів на хвилину. Значить мотор можна вимкнути.

Друга  важлива функція ватметра – облік витраченої енергії в Ампер\годинах. Ємність акумуляторів – 12 ампер\годин.  Вже перевірено, що ватметр показує витрату дуже точно (реальна ємність приблизно 12.5 ампер\годин), тому, точно знаючи, скільки енергії витрачено, можна сміливо робити розрахунок, на скільки її ще вистачить. І, знаючи ці дані, або економити енергію, не вмикаючи мотор на невеличких підйомах, або навпаки, палити більше, якщо їхати вже не далеко.   Але, нажаль, прилад не фіксує підзарядку батарей, якщо, наприклад, ми підзарядили їх поки були в гостях.  Це доводиться вираховувати самостійно.

Після фарбування, під час складання, я вирішив точно зважити всі деталі, щоб знати, звідки береться вага.

Отже пропоную весь список:

 

Рама = 10 кг

Задній маятник = 2.14 кг *2

Зднє колесо    = 2.4  кг *2

Важелі передньої підвіски+болти+оськи+амортизатори=2.7 кг

Задні амортизатори = 0.54 кг  *2

Переднє колесо = 1.92 кг  *2

Рульова трапеція = 0.61 кг

Руль+ тяга= 0.76 кг

Кареточний винос = 0.91 кг *2

Каретка=0.4 кг *2

Шатуни+педалі (під мотор) = 2 кг

Шатіни+педалі стандартні= 1.7 кг

Ланцюг = 0.9 кг *2

Задня перекидка+трос+манетка=0.34 кг *2

Шланги (всі)=0.53 кг

Віджимний ролик=0.08 кг *2

Передні перекдики+трос+манетки=0.53 кг

Руль хом’як=0.8 кг

Гріпси+дзеркала= 0.47 кг

Гальма+ручки=0.7 кг

Сидіння (повністю)=1.9 кг *2

================================================

Можна їхати = 43.26 кг (туристичний варіант)

Дитяче крісло = 1 кг

КУЗОВ=7 кг

Мотор+кнопки+ваттметр+дроти= 3 кг

Кріплення мотора=0.7 кг

Аккумулятори+коробка=9 кг

—————————————————

     63 кг загальна вага  у побутовому варіанті

 

 

Також ми зробили  багато красивих фото 😉

Туристичний варіант (43 кг)

Туристичний варіант (43 кг)

Туристичний варіант (43 кг)

Туристичний варіант (43 кг)

Туристичний варіант (43 кг)

Туристичний варіант (43 кг)

Туристичний варіант. Рама багажника.

Туристичний варіант. Рама багажника.

Туристичний варіант. Рама багажника.

Туристичний варіант. Рама багажника.

"Гармонія"

“Гармонія”

Весь кузов довжиною 1.5 метрів

Весь кузов довжиною 1.5 метрів

"Гармонія"

“Гармонія”

Кузов для основного багажу позаду дитячого сидіння

Кузов для основного багажу позаду дитячого сидіння

Відкрита секція кузова для довгих предметів багажу

Відкрита секція кузова для довгих предметів багажу

Дитяче крісло

Дитяче крісло

Привод мотору через тріщотку на лівому шатуні.

Привод мотору через тріщотку на лівому шатуні.

"Гармонія"

“Гармонія”

DSCF0582 DSCF0592

"Гармонія"

“Гармонія”

"Гармонія"

“Гармонія”

DSCF0614 DSCF0615

"Гармонія"

“Гармонія”

"Гармонія"

“Гармонія”

Олексій і "Гармонія"

Олексій і “Гармонія”

Каріна і "Гармонія"

Каріна і “Гармонія”

Каріна і "Гармонія"

Каріна і “Гармонія”


DSCF0556

Рульова система

Рульова система

Рульова система

Рульова система


 

 

 

 21.07

 

DSCF0193 DSCF0204 DSCF0205 DSCF0207 DSCF0195 DSCF0196 DSCF0199 DSCF0200 DSCF0201 DSCF0202 DSCF0192 DSCF0191 DSCF0190 DSCF0189 DSCF0188 DSCF0187 DSCF0186 DSCF0180 DSCF0179 DSCF0178 DSCF0177 DSCF0185 DSCF0183 DSCF0184

 

13.07

DSCF0136 DSCF0137 DSCF0138 DSCF0139 DSCF0140 DSCF0142 DSCF0143 DSCF0144 DSCF0145

 

 

10.07

 

DSCF0117 DSCF0118 DSCF0119 DSCF0120 DSCF0121 DSCF0124 DSCF0125

Ведуча консоль для сімейного кваду (можливо, перспективна розробка для впровадження на інші моделі, в тому числі і Колумб-3)

Ведуча консоль для сімейного кваду (можливо, перспективна розробка для впровадження на інші моделі, в тому числі і Колумб-3)

Ведуча консоль для сімейного кваду (можливо, перспективна розробка для впровадження на інші моделі, в тому числі і Колумб-3)

Ведуча консоль для сімейного кваду (можливо, перспективна розробка для впровадження на інші моделі, в тому числі і Колумб-3)

Крнсоль_зад2

Ведуча консоль для сімейного кваду (можливо, перспективна розробка для впровадження на інші моделі, в тому числі і Колумб-3)

Ведуча консоль для сімейного кваду (можливо, перспективна розробка для впровадження на інші моделі, в тому числі і Колумб-3)

20 коментарів до "“Гармонія” (сімейно-побутовий вело квад)"

  1. Невже двомісний квадро??? Це супер новина 🙂

  2. А мені дуже цікаво дізнатися, як на практиці будуть працювати саморобні консольні втулки, а також труба великого діаметру у якості задньої вилки.

  3. Олексій, одне питання на які дорожні умови він буде розрахований? Як стосовно лісових весняно-осінніх розмитих доріг? Сподіваюсь ми скоро почуємо і про одномісні трайки для дорослих 🙂

  4. По розмитим, я думаю, буде нормально (консольні колеса менше бояться грязюки), треба буде тільки шини відповідні ставити.

    Доля одномісних трайків у багато в чому залежить від результатів випробувань нововведень на двомісному апараті.

  5. По дорогам общего пользования на таком наверное ездить нельзя? Когда едешь с кем то рядом на велосипеде, начинают сигналить, а тут получается как 2 велосипедиста, даже наверное шире.

  6. RioDim, я по городу и по оъездным дорогам у нас езжу с дочкой практически в 2 ряда, никто не сигналит когда видит что впереди ребенок, когда с женой вместе едем то сами перестраиваемся в 1 ряд чтоб “пролетающими” Икарами не сдуло, а на двухместном я думаю главное обозначить габариты веломобиля флажками, катафотами и фонарями и никто сигналить не будет, особенно если обочина широкая. Вот по городу на нем будет ездить некомфортно – у нас есть улицы где из-за несанкционированных парковок при двустороннем движении пролазит 1 машина и… 1 велосипедист. Вот тут будет проблема- кому кого пропускать…

  7. Два питання з приводу підвіски передніх коліс:
    1. Чому у Вас важелі підвіски мають форму ближчу до прямокутного трикутника, а не рівнобедреного, як на авто? Це дає якусь перевагу, чи просто зручніше в плані компоновки?
    2. Де ви берете такі маленькі шарові підшипники?

  8. Важелі (верхні і нижні) відрізняються по формі. Робити рівний трикутник я і не намагався, думаю, що робити саме рівний трикутник не обов’язково. Трохи зачекайте, скоро будуть нові фото. Вчора вже трохи покатався 😉

    Шарнірні наконечники я замовляю тут: http://obp.com.ua/shop/

  9. Чудовий апарат вийшов! У “фірмовому” помаранчевому кольорі виглядає дуже привабливо.

    Із усього тут написаного, як на мене, найголовніше ось це: “вперше за 2 роки ми з дружиною знову почали їздити разом і вже тільки заради цього його варто було побудувати”

    Щодо подальших планів стосовно “Гармонії”, то я додав би наступним пунктом встановлення світлових приборів спереду та ззаду веломобіля. Тим більш у наявності є тяглові акумулятори, тому світло можна ставити досить потужне.

    І ще одне. Олексію, а ти не думав зробити задню секцію кузова на петлях? Як на мене, то краще встановити петлі зверху, а знизу – якийсь замочок чи фіксатор. Тоді відкривати та закривати цю секцію буде набагато швидше та зручніше – хоч для транспортування надто довгих предметів, хоч для вимітання крихт та сміття 🙂

  10. Замечательный аппарат! Спасибо за подробные фотки, можно детально рассмотреть все узлы

  11. Стильна та перспективна машина, реально гарна конструкція, молодець)

  12. Підтримую щодо жосткого багажного кузову, от я майже завжди їзжу з речами на багажнику в сумці, після польових фактично завжди низ сумки в пилюці, це трохи дістає)
    А так є пара запитаннь:
    Чому не поставили передні щитки?
    Як враження від роботи підвіски?
    Розмірність колес же 28″ х 24″ ?

  13. Красивый аппарат получился!
    Приятно видеть, а уж кататься тем более!:)

  14. Дякую за відгуки!
    Відповаідаю на запитання:

    Ігорю: так, ліхтарі поставити потрібно, але не знаю, коли до цього дійде 🙂 ЩЕ потрібно буде вирішити проблему їх ивлення від 24-х вольт. Просто взяти два ліхтарі на 12 вольт і підключити послідовно?
    Задню кришку на петлях зробити навряд чи є сенс. Вимітати крихти звідти заважає опорна рамка посередині кузова. Щоб вимести крихти доводиться нахиляти весь апарат на бік. А задня кришка знімається дуже рідко. Ще жодного разу не знімав поки що…

    Andie: колеса 20 Х 26 (вже додав в опис). Передні щитки будуть, і задні також. Просто ще не вирішив остаточно як їх кріпити (і на чому саме).

    Підвіска показала себе дуже добре. Коли почну робити новий трайк з такою ж підвіскою (а це має бути в кіці осені) – напишу все більш деталеьно, поділюсь досвідом.

  15. Дуже цікавий проект! Багато цікавих конструктивних рішень. Підвіска – супер! Конструкція рами – водночас і проста, і міцна. Кольорова гама, люблю контрасти: оранжевий з чорним (дуже стильно і сучасно). Дуже багато фото матеріалів – хоч бери і зараз роби такий самий! І відео цікаве. На тему електрики: для більш дальніх поїздок я б замінив би акумулятори на літій-іонні чи більш круті, але вони коштують сьогодні дуже дорого. Дуже шкода, що в такій схемі підключення електродвигуна не можна застосувати рекуперацію, це б також подовжило дальність поїздок. З іншого боку традиційне моторколесо з моновилками застосувати буде важко.

  16. Доброго времени суток.
    Вопрос про размещение рулевого. Почему рулевой был перемещен на правую часть в отличие от “НВ”?

Залишити відповідь