Сотни инструкций со всего света!
6703

Велосипед из дерева

+ Сохранить инструкцию

Представляю вам сделанный мною велосипед с рамой из дерева (орех).

Я студент, и у меня нет постоянных источников дохода, но я люблю триатлон. Чтобы бегать или плавать не нужно иметь деньги, но вот чтобы участвовать на равных в велогонке, желательно иметь хороший велосипед, который стоит не дешево.

Пару лет назад я купил старый велосипед за 600 долларов, и хотя он хорош для прогулок, для триатлона он не годился, к тому же в раме у него появилась вмятина, которая меня беспокоила.

К счастью в университете у меня есть курс по инженерному делу, там то я и узнал что мне нужно чтобы сделать раму самому из тех материалов, которые есть под рукой. В моем случае это бала древесина (темный орех).

Весь проект занял у меня примерно 5 месяцев, но стоит учесть что я занимался им исключительно в свободное от учебы время, и то далеко не всегда. Я постараюсь подробно рассказать обо всех шагах и описать этапы, но вам пригодится общее понимание того как устроены велорамы (эти знания сам я почерпнул в основном из интернета), и базовые навыки работы в инструментом.

Шаг 1: Как было и как стало

Для сравнения выкладываю фото того как велосипед был до модификации, и каким стал.

Шаг 2: Материалы и инструмент

Это не полный лист того что я использовал, но он включает все основные детали и материалы.

- Древесина
- Древесный клей
- Эпоксидная смола
- Фанера
- Каретка

Плюс все детали от обычного велосипеда (которые я взял от своего старого велика).

Инструменты:

- Рубанок
- Ножовка

Дрель и сверлильный станок

Шаг 3: Конструкция велорамы

Перед тем как начать делать что то, особенно что то не очень тривиальное, желательно накидать четкий план.

Большой плюс в разработке не только велорамы, но и любой другой вещи, которую вы делаете сами - это то что ее можно сделать именно такую, какая она вам нужна, вы можете учесть все нужные параметры и характеристики.

Планировку я делал в программе SolidWorks. Изначально я стартанул с геометрии моего старого дорожного байка, я знал что он мне хорошо подходит, а затем скорректировал его параметры под подходящие для триатлона.

Основные изменения которые я внес: во-первых я увеличил угол наклона сидушки, во-вторых добавил аэродинамики нижней трубе и трубе под сидушкой, добавил профиль заднему колесу и понизил точку крепления сиденья.

На этапе проектирования рамы важно держать в голове те материалы и компоненты, которые есть в наличии и которые будут использоваться: колеса, подседельный штырь, рулевое управление, каретка. Нужно учесть их размеры, чтобы сделать правильную раму.

Также в компьютерной модели я учел пустоты внутри рамы, эти пустоты уменьшают ее вес. Толщина стенок рамы получилась равной 6 мм.

И в конце концов нужно сделать макет рамы в масштабе 1:1. Компания которая занимается инженерной печатью сделала для меня 2 копии всего за 5 долларов.

Велорама будет сделана путем склеивания тонких слоев вместе. Такой способ дает преимущество, ведь каждый слой можно накладывать учитывая направление волокон древесины, чтобы сделать раму крепче в разных направлениях. Мой велосипед сделан из 8 слоев.

На фото выше вы видите схему, которую я сделал для второго байка. На рулевую колонку приходится большое напряжение, поэтому я включил + и - 45 градусные углы от рулевой оси для 4 слоев и лонжерона. Для соединения подсидельной трубы и нижней трубы рамы я наложил слои так, чтобы они перекрывали друг друга.

Шаг 4: Ламинирование слоев

Этот шаг займет много времени и требует внимания. Крепость рамы байка зависит от того, как хорошо вы ее сделаете.

Первым делом нужно сделать слои. Для этого я выбрал те участки досок, которые были без сучков. Затем я обрезал их пилой, толщина получилась около 1 см. После работы рубанком толщина стала 6 мм. Чтобы добиться углов согласно моей схеме, я использовал станок для резки под углом.

Шаблоны рамы я сделал из тонкой фанеры и бумаги. Затем я принялся за ламинирование, ламинирование делал слой за слоем. В итоге у меня получилось две одинаковые половины рамы, каждая из которых состояла из 4 заламинированных слоев.

Когда этот процесс завершен, велосипед уже начинает принимать форму и вот где начинается настоящее веселье! К сожалению, я не запечатлел процесс ламинирования, но вы можете увидеть результат на следующем шаге.

Шаг 5: Придаем форму

После ламинирования у вас на руках останутся два куска дерева, внутри которых сокрыта рама. Сейчас нам нужно раскрыть ее, показать так сказать миру.

Роутинг

Для обработки основных пустот я использовал ручной роутер - фрезу. Нижняя труба рамы имеет аэродинамичную форму, поэтому я использовал фрезерный станок, чтобы добиться сужающегося эффекта.

Углы я сглаживал уже настольным роутером, а аэродинамические формы подсидельной рамы я делал орбитальной ручной шлифовальной машинкой.

Шаг 6: Металлические вставки

Металлические трубы перед использованием должны быть подготовлены. Каретка приваривается к подсилельной раме чтобы и она и подседельный штырь вписались в раму.

Головная труба должна быть обрезана по размерам рамы.

Затем в обоих трубах проделываются отверстия как в швейцарском сыре, чтобы уменьшить их вес. Затем они подвергаются пескоструйной очистке, чтобы эпоксидная смола лучше приклеивалась.

Шаг 7: Сборка

Если прошлые шаги выполнены хорошо, то этот не будет сложным. Вкладываем металлические трубы в раму, затем намазываем клей по поверхности одной половины, и эпоксидную смолу вокруг металлических труб, после чего соединяем обе половины и зажимаем под прессом или, как в моем случае, в вакуумном мешке.

Шаг 8: Нижняя и верхняя задние вилки

Вилки я сделал из пяти 3 мм планок заламинированных вместе при помощи фанеры и 6 болтов. Сами вилки крепятся на болты и эпоксидную смолу.

Шаг 9: Покраска и лакировка

Я отшлифовал раму и покрыл ее лаком, так она стала выглядеть еще лучше.

Шаг 10: Велосипед готов, отправимся на тест драйв!

Это фото моей первой поездки. Надо ли говорить что я был очень возбужден после практически 150 часов работы над велосипедом. Я все еще был не до конца уверен, все ли я сделал правильно, но в итоге поездка прошла удачно. К тому же сама рама не только была подогнана лучше чем мой прошлый велосипед, но и самого дерево к тому же поглощает много дорожных вибраций, так что поездка стала еще комфортнее. Попа не болит!

Что потребуется
  • Дерево
  • Древесный клей
  • Эпоксидная смола
  • Каретка
  • Фанера
Похожие материалы:
Комментарии:
Василий Овчинников Вот это поворот. Классно вышло.
Андрей Запольских Ролс-Ройс, а не велосипед. Даешь в массовое производство!
Игорь Мотовилов Кстати просто деревянные накладки на стандартные рамы могут пойти хорошо.
Олександр Шепель ты человечище, молодец. Как хватило смелости такое сотворить ?