Мотор в колесе.

Задумал я сделать такую конструкцию - в автомобильном колесе разместить 4Т мотор ДМ-1, с цепным 3-х ступенчатым редуктором.
А началось это так...
Супруга ездила в Москву по делам на своей AUDI Q 5 и порвала заднее колесо о бордюр тротуара - не вписалась в поворот, заезжая во двор. Домой вернулась на маленькой штатной "доезжалке".
Почти новая резина, выбрасывать было очень жалко и я её оставил - на всякий случай. Долго оно лежало за сараем у забора и несколько лет покрывалось пылью и пыльцой от берез.

А потом у меня появился разобранный и некомплектный мотор ДМ-1. Когда я его "собрал в кучу", то появилась "завиральная идея" - соединить его с этим дефектным колесом.

Разумеется, в бескамерном варианте это сделать уже не получится. А с камерой - может получиться.
Для начала нужно было найти-приобрести диск, внутрь которого будет вставлен мотор.
Недолгий поиск в интернете увенчался успехом - в Чехове был найден диск-докатка 17" от AUDI A 1. Съездить из Домодедово в Чехов и вернуться было совсем не "влом" и вскоре диск оказался у меня в гараже.
И начался процесс "скрипения мозгами" - хоть какое-то вовлечение в мыслительную жизнь, а то - будучи на пенсии - можно совсем "заплесневеть и покрыться паутиной".


Решение было такое: между мотором и колесным диском делается 3-х ступенчатый редуктор. Последняя ступень этого редуктора - звездочка, катящаяся по цепи, приваренной внутри диска. Цепь 428 очень хорошо ложится внутри диска - умещается 106 звеньев.

Оси для опорных узлов редуктора закрепляются на раме. На ней же крепится мотор и задняя колесная ступица ВАЗ-2108.
Сам колесный диск-докатка узкий - всего 90 мм между ребордами, поэтому его придется разрезать и расширить до размера 230 мм - вварить кольцевую вставку шириной 140 мм, свальцованную из листа 2,5 мм толщиной.
И вырезать центральную часть под родную ступицу, а потом вместо неё вставить и приварить посадочную часть для ступицы ВАЗ.
Благо, что у меня сохранилась такая "железяка" от колесного диска ВАЗ-2103, долго валявшаяся за сараем рядом с колесом.


Но последовательность работы получилась немного другой - сначала была сделана вставка центральной части.


Просверлить 96 отверстий по кругу было совсем не простым делом, учитывая весьма хорошую сталь, которую немцы применили для этого диска. Несколько раз пришлось затачивать сверло.

Вырубить зубилом перемычки между отверстиями оказалось не так-то просто, поэтому прорезал их отрезным кругом.
Из "железяки" центральная часть была вырезана на токарном станке, аккурат по тому размеру отверстия, который получился в диске.
Закрепил на 4-х точках и проверил на биение, надев на ступицу и крутанув.

Никакого биение на глаз не заметил и обварил по кругу, с двух сторон.



А дальше начались "муки творчества" по впихиванию невпихиваемого: там "тянет", тут "жмет", здесь не помещается, а в одном месте совсем "наперекос".

Логичнее было бы расположить ось ступицы именно так - отверстия для болтов "вертикально".
Но, учитывая длинный конец коленвала, который нельзя было укорачивать, было принято решение повернуть ось отверстиями "горизонтально".

Так получается немного компактней, а при такой компоновке узлов каждый сантиметр важен.

Через некоторое время Озон привез заказанную центробежную муфту сцепления.

На вал мотора она села так, будто всегда там и была.
Два утопленных в корпусе винта надежно крепят её и не дают смещаться вбок.


Далее нужно было из чего-то делать раму для соединения мотора и ступицы. Поиск подходящих материалов привел к раме старой железной кровати и каркасу поддона, на котором поднимают краном кирпичи на стройке. Железо на рынках нынче дорогое, поэтому "питаемся подножным кормом".


Полоса толщиной 5 мм - под мотор.
Уголок 40х40х4 - для стоек крепления ступицы. Сама ступица крепится к пластине толщиной 7 мм, вваренной между стоек. Получилось весьма крепко на вид...

Через некоторое время сделал узел крепления ведомой звезды первой ступени редуктора.
Звезда на муфте сцепления имеет 14 зубьев, профиль 420, поэтому для роли ведомой была выбрана самая малая звезда для колеса мопеда Альфа - на 36 зубьев.
Подшипники выбраны №201, два в ряд без промежутков.
Ось выточил из какого-то подходящего прутка Ф14 мм.


У звезды имеется центровочная выточка Ф55,5 мм - под неё и был сделан диск обоймы подшипников.

Удалось-таки расположить вал и ступицу с минимальным зазором и не отпиливая выступающий конец.


Примерил цепь к диску. Внутрь цепи вложил распорное кольцо из пружинной проволоки Ф3 мм, чтобы освободить руки. Держится хорошо - хоть крути, хоть тряси.



Выдалось еще немного времени - сделал впускной и выпускной патрубки.

Это супруга теперь будет ездить на таком колесе?

Сложная конструкция а какова конечная цель.

Вряд ли - побоится...
Сделать этакий медленный укатчик для свежевыпавшего снега. И кататься на нем по тем тропинкам в лесу, где обычно гуляем с собаками. Свежий снег укатывается хорошо, а таким тяжелым катком он еще и плотно прижмется к земле.

Странная цель укатывать снег в лесу. Былоб понятнее использовать в качестве буксира, дрова вывозить,но для этого у тебя есть мопед с каляской. Или это способ убить время.

Да ничего странного. Винтик и Шпуньтик изобрели машину которая ездила на газированной воде. Теперь Незнайкин делает машину которая будет укатывать снег. А он будет по нему кататься. Таким образом Незнайкин докажет свою теорию, что трение скольжения МЕНЬШЕ трения качения.

-а ещё пылесос!!!Главное-один говорит-"Выкинем мотор,слишком мощный!",а второй-а другой где возьмём?У китайцев закажем?....Тут главное-ИДЕЯ!!!"

Так не просто "в лесу", а именно по маршруту гуляния с псами. То есть - по просеке и по тропинкам.
Дело в том, что когда там проезжает кто-то на гусеничном снегоходе, то потом идешь по его следу и проваливаешься на 15-20 см. Только после оттепели и последующих заморозков получается наст, выдерживающий вес человека. А ждать этой оттепели замучаешься. Поэтому и делаю этот снегоукатчик, чтобы не ждать "у моря погоды". Проехал не спеша по обычному маршруту и укатал свежевыпавший снег - потом по нему можно смело идти пешком, не проваливаясь.
И мопед с боковым прицепом использую, и мотоблок с тележкой - вся техника на ходу и попеременно бывает задействована в деле. А этот делается специально на широких колесах и тяжелый, металла для его рамы я жалеть не собираюсь.
Вообще-то, как говорится, тут "два в одном". Но главная идея - сделать такую констрохреновину. А время убить - это уже попутно.

Это не теория, а практика! И доказывать ничего не требуется. Тормозной путь меньше, когда колеса катятся, а не юзят по дороге.

Абсолютно в дырочку...

Ну чтож правильная задумка, собакам будет удобно ходить. А как твоя идея с санками на ветродуе угасла?

Дед, правильно, Дед. Делай. Силы трения тебе не помешают.
Я сегодня общался со знающими людьми, они сказали, что в эту субботу и воскресение небесные силы приходили на помощь всем изобретателям всякой хрени.
Это подтверждается также и повышенным излучением Солнца.
Твоя хреновина откроет широкие перспективы развития машиностроения РФ.

Так это не его идея, а повторение давно известной конструкции. На форуме КиЯ такие конструкции в шутку "свинтопрулями" называют. Там и к санкам приделывали и к надувным "ватрушкам".

Не с санками, а с лыжами. Не угасла, еще "угли тлеют под золой"... Я же не для себя это задумал, а чтобы за собой собак гонять зимой. Старый пес уже не бегал и 2 года тому назад умер, прожив 11,5 лет - последние 1,5 года на лекарствах. А без него и "ветродуй" не особо нужен был. Но вместо него теперь молодой "щенок" - 2,5 года ему, бегать очень любит и есть у меня надежда доделать тот "аэро-ранец". Новый пропеллер надо делать, с бОльшим шагом. Последний пробный вариант больше 10,5 кг статической тяги не давал. А я подсмотрел в группе аэротяги на ВК форму оптимального пропеллера, надеюсь повторить её в приближенном варианте. Еще и сам мотор хочу немного усовершенствовать, насколько это вообще возможно - поднять обороты и таким образом добавить мощности.
Скажу больше - они мне сильно помогут. Тут весь секрет в том, что колесо въезжать будет на рыхлый снег, а съезжать с уже плотного.
Большое дело, понимаешь ли, это самое трение покоя!
Я так далеко и глубоко не смотрю - мне награды не требуются и широкое признание праздно-любо-пыствующих не интересует.
На этом форуме я не бываю, водная стихия - это не моё.
А что не я первый такое придумал - в этом даже сомнения не может быть...

Моня Кант, на чью могилу я ходил когда служил в Кёнигсберге, тоже в этом нихрена не понимал.

Очень оригинальная конструкция мотора в колесе, впервые такую вижу.и Похоже там используется червячная передача а это очень капризный узел. Требует спецсмазки и нелюбит боьлшие нагрузки. Я работал на ткацких станках и у нас использовались червячные передачи при этом узел обильно поливался смазкой и нес небольшие нагрузки и работал годами

тоже понравилась. Дед электро колеса.







On the German IFMA show of 1951 the Velmo-Motoren GMbH from Hamburg showed their hub engine,

it was a complete engine, including fuel tank integrated in the front wheel hub.

Движок 4000 об/мин 0,8л.с.

https://sf-moto.ru/megola/
https://motocafe.ru/vintazh/5885-
https://masterok.livejournal.com/8472698.html

Если бы таковая была применена в этом колесе, то невозможно было бы его вращение без мотора и даже при выключенном сцеплении. Чуть газ сбросил - моментальное торможение и клевок, если не полет через руль.
Вы двое в этом нихрена не понимали, а кто еще "тоже"?

Пока шел дождик, позанимался с колесом.
Отрезал боковину с внутренней стороны диска.
И приварил цепь.

Каждое внешнее звено посадил на длинную прихватку.
Уж не знаю из какой стали сделана эта цепь, а только есть надежда на то, что не отвалится.
Из листа оцинкованной стали толщиной 2,5 мм вырезал две полосы шириной 14 см. Свальцевал их по радиусу диска и прихватил. К тем точками, которыми приварена цепь.



Потом вернул на место отрезанную боковину.


Когда закончил делать прихватки, то посмотрел на часы - было 19:40. Солнце уже садилось за лес и я решил, что "на сегодня хватит..."

И вот - настал момент, когда можно соединить расширенное колесо с мотором и посмотреть, как они будут сочетаться.



Вроде бы неплохо - получилось почти так, как я и предполагал.



Немного маловат зазор между моторной рамой и колесом, но это легко исправимо.



Один интересный вопрос вскочил: будет ли успевать выходить нагретый воздух через отверстия в диске?
Места между свечой и колесом хватает только-только - впритык, чтобы старый советский колпачок наделся.

Так ОНО что на воздухе будет работать? - Я думал на сахарном сиропе
Колпачок нужен обязательно, но не обязательно советский. Иначе водой все забрасывать будет. Я последнее время от мерседесов ставлю, мягкие, уголковые.

Чтобы воздух лучше использовался для охлаждения, надо удлинить кожух вдоль ребер цилиндра и головки.

На воздухе, холодном, зимой же холодно...
Я по лужам ездить не собираюсь. Да и откуда лужи зимой в лесу? Тебе точно слышен бубен небес! Меня беспокоит не охлаждение мотора, а выход нагретого воздуха из внутриколесного пространства.

Зачистил сварные швы, полтора часа жужжал болгаркой.


Самому надоело это дело, а уж как там соседи по даче терпели - сие мне неведомо...

Немного позанимался с рамой, соединяющей мотор с колесом. Тут подогнул, там пару косынок для жесткости приварил. Кое-где ужал, в другом месте растянул.
Итог: колесо на раме крутится свободно, нигде не задевает. Между рамой и колесом зазор 3-4 мм, биение 1-1,5 мм. Меньше никак не получается...

Вот таким образом мотор висит в колесе.

Криво - потому, что ось коленвала смещена в сторону от оси колеса.
И центр тяжести вместе с ним.
Да и вообще, кто там знает - где у этого мотора центр тяжести?
Если бы не сдвинул, то было бы весьма затруднительно разместить вторую ступень редуктора.

Сегодня получил от ОЗОН-а еще одну звездочку - на 13 зубьев, 420.
Просто смех берет - растянули мой заказ на две недели, езжу в пункт выдачи через 3-4 дня за очередной деталью. Ну, зато сегодня смог сделать второй опорный узел редуктора. Сначала прикинул, как он расположится.

Потом выставил ось, прихватил, подправил и окончательно обварил.


Вот так теперь.

Уверен что ЭТО можно продать без покраски, и купить на эти деньги дизельный каток.

сам бред конструкторской мысли вызывает уважение)))
но требование к "ступице" колеса на люфт просто дикие, получается что минимальный износ или биение вызовут неравномерное зацепление. наверное надо было цепь на диск варить с максимальным шагом от сельхозтехники

Вариант подпружиненной звездочки, которая может "облизывать" цепь на диске, не рассматривается?
Делаю из доступных деталей, часть из которых имеется в наличии. В частности, это цепи.
От сельхозтехники потребуется не только цепь, но и звездочка. Маленькими они не бывают в сельхозмашинах, а у моей конструкции размеры не "резиновые". Да и по нагрузке на эту цепь не требуется размер зубьев больше, чем 428.

Вот так будет выглядеть "паразитная" передача 1:1 со второй ступени редуктора на третью.


И пока ОЗОН не привез мне две звездочки 428-13Т, показываю на звездочках 428-17Т.
Места вполне достаточно, длинная цепь не нужна - короткая от комплекта для редуктора мотоблока очень хорошо вписывается в свободное пространство между колесным диском и моторной рамой.
Теперь надо продумать, как сделать подпружиненный узел крепления двух последних звездочек. Нужна вертикальная качалка-подвес, чтобы ось могла двигаться по дуге "горизонтально", в пределах 12-15 мм. И достаточно сильная пружина для прижатия звездочки к цепи, чтобы усилием крутящего момента её не отжимало.
Еще надо продумать механизм отжатия этой звездочки, чтобы можно было надеть диск на ступицу без перекашивания, не "вылавливая" положение зубьев относительно цепи. Просто надеть какой-то рычаг на дополнительный вал, который при повороте эксцентриком отожмет "качалку" и даст надеть колесо на ступицу ровно. Потом повернуть вал назад - звездочка зубьями войдет в цепь, приваренную к диску. И снять рычаг - кстати, им может служить накидной гаечный ключ, если на конце вала приварить гайку.
А еще, пока нет звездочек, можно продумать конструкцию верхней части моторной рамы, которая будет держать подшипники рулевой колонки. Пока еще не решил, какие подшипники там использовать. Возможно, это будет комплект конических для малой бетономешалки. Однажды мне довелось их менять - весьма внушительного вида, должны выдержать всю конструкцию. Бак с жидким бетоном весит намного больше, раза в 4 думаю.

Дед,
Проект конечно безумно интересный. И креативный..
Но надоть помыслить не о том...
Сие проекты быстро начинаются и также быстро кончаются..
Как правило..
Ибо никто не думает над материально-технической базой..и оснащением мастерской..
Для подобного рода механизмов нужны хорошие возможности по токарке и фрезеровке.
Причем с навыками конструктора..
Но в последнем я уверен, у вас получится!
Я к чему...фрезер вам нужен..с удг и поворотным столом..желательно не убитый чтобы стол в допусках в пяток соток укладывался..
И все вопросы будут решены.
Но естественно на вашем месте от цепей я бы отказался..слишком уж они шумные и нересурсные.
Внешний венец из цепи это отличная идея.
Окружная скорость там небольшая. Потому звездочка жить будет.
Но коробка на цепях...мама дорогая...
Она греметь сильно будет.
А в целом все решаемо. Шестерни можно выточить из стали 45 или 40х и подкалить на твч. Твч можно нынче собрать из деталей на радиорынке и старого сварочника..
Но естественно это требует некоторых знаний, как и пользование расточными головками на фрезерном по кооординатам..
Но зато аппарат потеряет в весе раза в два и будет весьма компактен и надежен.
Но сие конечно "вилами по воде..ыювсе зависит от вас и ваших возможностей..
Но за старания-Респект!

Да мне на шум "наплевать и растереть", а потом еще и забыть. А насчет ресурса я не особо переживаю. Ну, сколько эти цепи "ходят" летом, в пыльном воздухе? Что-то около 3-5 тыс км, полагаю. Я же буду использовать эту конструкцию только зимой, когда пыли и грязи нет. Максимум, что попадет поверх смазки, это снег - свежевыпавший. Прошел снегопад - проеду 5 км по своему обычному маршруту, где собак выгуливаю, и домой. А сколько у нас в МО бывает за зиму хороших снегопадов, чтобы высота получилась больше 10 см? Порядка 12-15, не больше. Значит, за одну зиму мой агрегат проедет около 60-80 км. Ну, пусть даже 100 км, а ходимость этой дешевой цепи будет 1000 км. На 10 лет точно хватит, а дальше я и не заглядываю... Мне сейчас почти 64 года и уже нет особого желания заниматься техникой "для души". Только по насущным обстоятельствам занимаюсь сваркой и слесаркой, ну еще и токарные работы изредка. И будет ли через 10 лет собака, которую надо выгуливать 1,5 часа - большой вопрос!
Да какая "коробка", простой цепной редуктор - измажу цепи ЛИТОЛ-ом или графитной смазкой, а могу и смазку ШРУС купить для такой цели. В редукторе мотоблока эти цепи со звездочками работают в трансмиссионном масле и служат очень долго.
Да всё можно, только мне оно не нужно.
А вот этого мне и не надо - чем больше масса, тем лучше укатает снег. Да и сцепление ведущего колеса со снегом будет надежней.
Вот именно - возможности! Под них я и "подстраиваю" всю конструкцию. А возможности эти совсем не шикарные: небольшие тиски с губками длиной 80 мм, сварочник-инвертор на 164 ампера и маленький токарный станочек. Его патрон зажимает самый большой кругляк диаметром всего 40 мм.
Долго я собирался начать делать эту машину, все никак не было подходящих условий.

ШРУСом точно не надо мазать )))), он при контакте с водой практически в абразив превратится, а снег растает так или иначеДобавлено спустя 3 минутыченить надо водостойкое, к примеру на бариевом загустителе, там нагрузка не большая будет, а водостойкость смазки важна

Так уж и в "абразив"? Может получиться "каша" - некая суспензия. Что не помешает ей продолжать выполнять смазочные функции. Потом вода от нагрева испарится и смазка будет прежней.
И стечет вода вниз, и утечет с диска на землю. А что не утечет - то замерзнет и будет лед.
Я не видел еще лучшей смазки по водостойкости, чем старый-добрый солидол или тавот. Он просто не принимает в себя воду и она стекает.

За первую зиму проедет 100 метров. Во вторую забросят за сарай, в третью сдадут на металл.
Вес имеет решающее значение. И трение покоя. Чем лучше покой, тем больше трение.

в Шрус смазке есть молибден (MoS2), при контакте с водой образуется кислота, в результате чего
MoS2 + HO2 => MoO3 + H2SO4 тоесть MoS2 + O2 = Mo(SO4)2.
Затем происходит гидролиз сульфата молибдена (соль сильной кислоты и слабого основания):
Mo(SO4)2 + H2O = Mo(OH)4 + H(+) + SO4(2-).
самая водостойкая из доступных смазка это ШРБ-4..но она не для нагруженных узлов.
она именно на бариевом загустителеДобавлено спустя 8 минутпоследствием применения смазки шрус на обычной цепи мопеда было дикое окисление алюминия на картере и крышке в районе цепи, после нескольких дождичков ))

DioGreen, значит не стану мазать этой смазкой, обойдусь графиткой или ЛИТОЛ-ом. Есть еще смазка для редукторов дрелей и УШМ - хорошо прилипает к смазываемой поверхности и тянется за ней.

Наконец-то получил в ОЗОН-е 2 свои звездочки 428-13Т.
Вот так получается с ними.

Я опасался, что может не получиться правильное взаимное расположение звездочек, по отношению к приваренной к диску цепи.
Если по-хорошему, то начинать надо было именно с той пары звездочек, которые привязаны к этой цепи. И уже от них "плясать" ко второй ступени редуктора, а от неё - к первой. И в последнюю очередь выставлять мотор по звездочке первой ступени.
А получилось наоборот - потому, что не хотелось терять время впустую и ждать, когда привезут все детали. Ситуация, надо сказать, была почти идиотская - надежда на "русское авось".
Но сработало же...

Какой то треш получается. А есть что то похожее уже рабочее, что то ни как не могу представить как оно выглядит в конечном виде. В виде мото плуга наверное будет выглядеть только одноколесный?

Лично мне знакомо только одно понятие слова "трэш" - это мусор. Как-то не очень согласуется это слово с тем, что я делаю. Это такое изощренное проявление неуважения или я что-то не понимаю?
Конечно же есть.


Нет, мотоплуг у меня уже имеется, двухколесный. Второй не требуется...

https://warspot.ru/12680-v-poiskah-idealnoy-sfery

Так вот что Дед задумал, американцам форы дать.

Не в коем случае не мусор!! Треш это типа удивление от необъяснимого.