Всем мальчишкам знаком самокат — очень простая машина. Все знают и его недостаток. Запас хода у самоката всего несколько десятков метров. Чтобы проехать на нем еще несколько десятков метров, нужно снова и снова отталкиваться одной ногой.
Многие слышали и о веломобиле — миниатюрном автомобиле, у которого вместо двигателя внутреннего сгорания установлен педальный велосипедный привод.
У веломобиля и педального самоката много общего: рулевое устройство, рама, педали. Но есть и различия. Веломобиль устойчивее, ведь он опирается на четыре колеса. И еще: человек в нем сидит и, следовательно, упираясь в спинку кресла, может с большей силой нажимать на педали.
Сегодня мы предлагаем вам попробовать свои силы в изготовлении велоката, конструкция которого занимает промежуточное положение между педальным самокатом и веломобилем. Обратимся к рисунку. Цифрами обозначены узлы и детали: 1 — рама; 2 — рулевая колонка; 3— передняя ось; 4 — рулевое устройство; 5 — педаль; 6 — тяга педали; 7 — тяга руля; 8 — ведомая звездочка с коленчатым валом; 9 — промежуточная ось с маховиками; 10 — сиденье; 11 — задняя ось.
На велокате, как и на веломобиле, сидят. Ноги упираются в педали механического привода (педали не вращаются вокруг оси, как у велосипеда, а качаются). Чтобы использовать силу не только ног, но и рук, на велокате предусмотрен еще и ручной привод: рулевая стойка может качаться вперед-назад. Педали и рулевая стойка связаны жесткими тягами с коленчатым валом, который преобразует возвратно- поступательное перемещение педального привода во вращение вала. На коленчатом валу посажена большая звездочка. С помощью цепи вращение передается на маленькую звездочку промежуточной оси. Как видите, передача эта повышающая, то есть частота вращения промежуточной оси больше частоты вращения коленчатого вала во столько раз, во сколько диаметр большой звездочки больше диаметра маленькой звездочки.
На промежуточной оси установлены два маховика. Первый — дискообразный. Его назначение запасать энергию, когда велокат движется под горку, и облегчить подъем. Второй маховик — полудиск или сегмент. Он предназначен для того, чтобы сглаживать неравномерную подачу механической энергии на колеса велоката от педального привода. В одной фазе он запасает энергию, в другой — отдает. Кроме маховиков, на промежуточной оси имеется втулка, исключающая задний ход машины.
С помощью цепи со звездочки промежуточного вала вращение передается на звездочку задней оси. Диаметры звездочек одинаковые, следовательно, передача неповышающая и непонижающая.
Рулевая стойка велоката крепится к раме шарнирно, а передняя ось, наоборот, связана с рамой жестко. На концах оси имеются отверстия. В эти отверстия вставлены болты, скрепляющие переднюю ось с колесами. Поворотом колес вправо-влево управляют пластины (две продольные и одна поперечная). Между собой они соединены шарнирно и замкнуты в параллелограмм. Поперечная пластина в центре имеет штырек, на который надет конец качающегося рычага. Ось вращения рычага закреплена на поперечной балке рамы велоката. Другой конец рычага закреплен на качающейся вилке, имеющей зацепление с осью штурвала, проходящей внутри трубы рулевой стойки.
На рисунке мы не проставили размеры велоката, рассудив так, что эту работу каждый из вас может выполнить самостоятельно. Вам необходимо измерить свой рост, длину ног и рук, высоту туловища, подобрать готовые колеса и самим определить расстояние между передней и задней осями, между колесами. Все это вам понадобится, когда приступите к компоновке велоката. Коротко лишь напомним, что компоновку следует начинать с вычерчивания на миллиметровой бумаге в определенном масштабе продольного разреза (вид сбоку) и плана (вид сверху). Две проекции помогут вам лучше представить себе пространственную увязку всех конструктивных элементов будущей машины. При этом вы неизбежно столкнетесь с трудностью: как вписать собственную фигуру? В конструкторских бюро для этих целей используются шарнирные шаблоны из прозрачного органического стекла. Вам также придется сделать такие шаблоны. Исходными данными для их изготовления послужат ранее снятые мерки и рекомендации, которые можете взять из «Справочника по инженерной психологии для инженеров и художников-конструкторов». Авторы справочника У. Вудсон и Д. Коновер. Он выпущен московским издательством «Мир» в 1968 году.
Если с задачей изготовления шарнирных шаблонов вы справились, можете приступать к заключительной стадии проектирования велоката. «Посадите» шарнирные шаблоны на сиденье машины, изображенное на чертеже. Вам придется придавать различные положения в зависимости от фаз управления педальным приводом и рулевой стойки, чтобы определить крайние положения основных узлов механического привода. По величинам этих отклонений теперь нетрудно будет определить длину тяг и размеры коленчатого вала.
Вполне понятно, что компоновка велоката потребует от вас поиска ответов на многие вопросы. Что ж, тем интереснее будет предварительная работа и в конечном итоге лучше, удобнее и совершеннее получится готовая машина.

По материалам журнала Юный техник