Сделай Сам (Знание) 1998-02, страница 67

результате преодоления одним колесом неровности — кочки при достаточно медленном движении. Величина этой силы прямо пропорциональна ширине колеи. Устойчивость на курсе прямо пропорциональна моменту инерции телеги при повороте вокруг вертикальной оси, проходящей через точку опоры одного из колес, когда другое колесо натыкается (преодолевает) на препятствие — кочку, и обратно пропорционально вышеуказанной силе, перпендикулярной движению, то есть ширине колеи. Устойчивость на курсе учитывается при отсутствии силы человека, корректирующей направление движения. Если тележку изготавливают под велосипедные колеса самого большого диаметра — 702 мм, то уменьшить ширину тележки меньше 600 мм очень проблематично, так как между колесами перестает помещаться сидение стандартных размеров для инвалида. Очень желательно ее сделать 550 мм - казалось бы, что там 5 см.

Малая колея обусловливает возможность малой величины клиренса (дорожный просвет, расстояние между дорогой и днищем телеги), он теперь будет определяться лишь длиной тележки, то есть величиной свесов спереди и сзади колес. Видимо, главным ограничением уменьшения клиренса является возможность подъема тележки по стандартной лестнице — колеса должны доставать до пола при преодолении начала лестницы. Клиренс можно уменьшить, сделав подъем свесов в оконечностях,- но оставив возможность перевозить длинномерные грузы. Вышесказанное подводит к очень важному второму принципу при конструировании: поверхность, на которую кладется груз, должна бьггь расположена как можно ниже. В идеале (для ликвидации продольной неустойчивости телеги в вертикальной плоскости) центр тяжести тележки с грузом должен быть чуть ниже оси колес. Но это противоречит первому подпункту (когда груз между колес), да и без стремления уменьшить колею на практике труднодостижимо уже по причине разнохарактерности груза. Поэтому стремиться к вышеуказанному уменьшению центра тяжести можно (если исключить кринолин — свесы над колесами) лишь понижением поверхности, на которую кладется груз. При уменьшении ширины пакета груза, чего требует первый подпункт, центр тяжести груза повышается обратно пропорционально ширине пакета груза. Продольная устойчивость тележки в вертикальной плоскости при движении и без него пропорциональна расстоянию от оси колес до центра тяжести тележки с грузом (без колес). Но положительным результатом

уменьшения ширины пакета груза является увеличение момента инерции груза (а следовательно, телеги с грузом в продольном плане) при вращении вокруг оси колес. Будем считать, что продольная устойчивость в вертикальной плоскости прямо пропорциональна этому моменту инерции. Из вышесказанного следует, что поверхность, на которой располагается груз, должна быть ниже осей колес. При применении самых больших велосипедных колес расстояние от этой плоскости до осей колес должно быть не меньше 100 мм. Однако размещение груза между колесами при малой колее не всегда возможно.

Рассмотрим влияние уменьшения ширины колеи на продольную устойчивость телеги в вертикальной и горизонтальной плоскостях и сопротивление движению. Допустим, мы имеем груз одинаковой плотности в форме параллелепипеда с ребрами а>Ь>с (рис. 1).

В существующих повсеместно тележках груз располагают в основном большим ребром перпендикулярно направлению движения (см. рис. 2).

Основной отрицательный смысл такого расположения груза относительно тележки заключается в том, что поворот тележки с грузом вокруг оси у (например, при наезде колесом на кочку) более сложен — больше устойчивость на курсе (если допустить одинаковую ширину колеи). Иными словами, момент инерции груза и тележки с грузом при повороте вокруг оси у в первом случае больше. Спасти положение может лишь уменьшение силы, разворачивающей тележку прямо пропорционально ширине колеи, то есть необходимо уменьшить ширину колеи прямо пропорционально уменьшению момента инерции (см. рис. 3 и 4). В большинстве случаев ширина пакета груза позволяет это сделать. В противном случае дня второй нашей тележки необходимо: либо увеличить длину а (при сохранении

Рис. 1

65

3 Сделай сам, № 2/98