Деревянный велосипед для детей своими руками

Колледж только начинался, и среди безумного расписания и занятий я искал идеи для класса деревообработки. Именно тогда я нашел в Facebook эту яркую фотографию велосипеда. Поначалу мой учитель плотницкого дела отказывался браться за столь сложный проект, но вскоре он поддался моему наивному энтузиазму. Мы быстро поняли, что воссоздание идентичной модели из дерева требует другого подхода к дизайну, чем типичный велосипед, сделанный из стали, алюминия и углеродного волокна. Мы учли это при создании предварительных набросков различных деталей.

Поскольку нам не хватало опыта велосипедных механиков, первое и самое очевидное, что нужно было сделать, - это узнать все о типичном велосипеде. Я прошел недельный семинар в местном веломагазине, где разобрал старый велосипед до самого необходимого и исследовал разбросанные фрагменты.

Были тщательно отмечены все различные подшипники, а также функционирование осей, каретки, шатуна и звездочки. После перекраски рамы каждая крошечная шайба и подшипник были собраны в порядке, обратном демонтажу, чтобы воскресить старый цикл с новой ноткой жизни.

Вернувшись в деревообрабатывающий цех, мы изучили различные инструменты, доступные для использования, и их ограничения. Токарный станок, например, может иметь максимальный диаметр 11 дюймов. Кроме того, наличие в основном красного кедра (используемого в гитарах, пианино и других инструментах) означало, что он не будет идеальным для создания мелких художественных деталей, а тонкие детали не будут очень прочными.

Наш окончательный проект больше не представлял собой полноразмерный деревянный велосипед, а представлял собой велосипед меньшего размера, идеально подходящий для детей в возрасте от 5 до 9 лет. Однако, если у вас есть токарный станок большего размера, вы можете сделать и полноразмерный!

Машины:

• Токарный станок;
• Сверлильный станок;
• Дрель;
• Шлифовальный станок ;
• Лобзиковый станок;
• Электрический рубанок и ручной рубанок;
• Долота и молотки;
• Напильники и рашпили.

Материалы:

• Листы полистирола;
• Красный кедр;
• Труба ПВХ (выбракована);
• Ткань;
• Наждачная бумага;
• Стержни/трубы из мягкой стали;
• Клей для дерева;
• Аралдит;
• Герметик;
• Лак;
• Растворитель;
• Воск.

Полномасштабная модель была впервые сделана из пенопласта, чтобы понять проблемы, возникающие в нашей конструкции. Мы использовали цепную передачу, состоящую из муфты свободного хода, звездочки и цепи, прикрепленной к валу из трубы ПВХ. Это также дало нам возможность переосмыслить концепции велосипедной мастерской и применить их к деревянному контексту. Несколько факторов все еще оставались неопределенными в отношении характера осей, валов и подшипников.

В первую очередь мы начали работу по дереву с самых крупных деталей. Мы вырезали колеса, затем три части рамы, затем переднюю вилку и, наконец, звездочки и педали. Конструкция некоторых из этих частей в течение определенного периода времени органично развивалась с учетом неопределенностей. Колеса и задние вилки были сформированы путем склеивания двух частей друг к другу таким образом, чтобы их волокна шли крест-накрест. Поскольку древесина легче ломается по волокнам, эта дополнительная деталь значительно увеличивает ее прочность. Вместо этого мы могли бы легко использовать фанеру, поскольку она следует той же концепции, но мы хотели продолжить работать с красным кедром.

Когда большинство деталей было готово, мы приступили к исследованию столярных изделий между деревянными деталями. Мы также поняли, что некоторое использование металла будет неизбежным в виде осей, подшипников и валов. Их мы тоже сделали в нашей мастерской. Никаких других запчастей, кроме шариковых подшипников и шайб, мы не закупали. Даже болты изготавливались по индивидуальному заказу с использованием метчиков и резьб. Вы можете спланировать концы оси по-другому, чтобы не пришлось делать слишком много мелких деталей.

Деревянные соединения

Нашим предпочтительным методом соединения было шиповое соединение. Мы также использовали соединения типа "бисквит", чтобы соединить основную раму с задней вилкой.

Подшипник

Игольчатые подшипники с внутренним диаметром 12 мм идеально подходят для нашего использования благодаря своему элегантному и компактному виду. Вы можете заменить их на любой другой тип шарикоподшипника, соответствующий вашему размеру.

Задний вал

Задний вал диаметром 12 мм, который обычно соединяет зубчатую передачу и заднее колесо, имеет резьбу на конце, чтобы его можно было закрепить гайками.

Центральный вал (нижний кронштейн)

Центральный вал диаметром 12 мм, используемый вместо каретки, имеет шпоночные пазы на концах, так что кривошипы педалей могут быть зафиксированы на них. Он также имеет резьбу на концах, чтобы шатуны можно было прикрутить болтами, чтобы предотвратить их расцепление во время движения.

Передний вал

Вал передней вилки диаметром 12 мм является наименее сложным, он просто приклеивается к внутренней части вилки и остается неподвижным. Колесо вращается свободно благодаря подшипнику, вставленному по центру.

Трубка ручки

Рукоятка была соединена с передней вилкой через стальную трубу диаметром 16 мм с помощью шплинта и клина в виде изготовленного на заказ болта с латунной гайкой.

Ременный привод

Идея с цепным приводом была преобразована в систему с ременным приводом. Частично это было вдохновлено токарным станком, который работает по аналогичной концепции. Это также упростило весь процесс изготовления шестеренок и звеньев цепи, которые в любом случае были бы чрезвычайно хрупкими. К счастью, он хорошо сочетался с остальным дизайном, минималистичным, экспериментальным, но обоснованным. Вы можете использовать уже готовую цепочку, если она соответствует вашей эстетике.

Когда все детали были готовы, была проведена «сухая» примерка для выявления ошибок. Мы поняли, что центральная ось проходит через 7 отверстий, а задняя - через 4, и ни одна из них не выровнена. Из-за этого нам пришлось просверлить заново три отверстия, чтобы добиться правильного совмещения. Мы также поняли, что левая часть проекта была тяжелее другой, поскольку на этой стороне был установлен ременной привод. Мы решили эту проблему баланса, добавив тяжелый металлический вал в правую педаль и оставив деревянный в левой. Вы можете добавить скрытый противовес в любом месте. Наконец, трубка ручки была прикреплена к стержню ручки с помощью изготовленной на заказ латунной гайки и затвора. Была изготовлена ​​новая задняя звездочка, немного больше предыдущей, так как длина приобретенного ремня после сборки оказалась немного больше.

Большинство краев были зачищены напильником и рашпилем. Затем последовало несколько сортов наждачной бумаги, чтобы подготовить его к полировке, и весь проект буквально ожил.

• Наждачная бумага оксид алюминия 80;
• Наждачная бумага оксид алюминия 100;
• Наждачная бумага 100;
• Наждачная бумага 220;
• Наждачная бумага 320.

Полироль со смесью герметика был нанесен поверх нескольких слоев наждачной бумагой (Emery 320) между каждым слоем на первом этапе.

• Этап 1: 3-4 слоя герметика, смешанного с разбавителем, наносится кистью;
• Этап 2: 3-4 слоя герметика, смешанного с лаком, наносится кистью;
• Этап 3: 2-3 слоя лака кистью;
• Этап 4: 1-2 слоя лака мягкой тканью;
• Этап 5 (по желанию): нанесение воска с последующей полировкой.

Все компоненты были снова собраны вместе, чтобы проверить наличие неточностей. Были обнаружены только незначительные погрешности, которые потребовали расширения некоторых отверстий на несколько миллиметров и добавления дополнительных шайб, чтобы избежать трения поверхностей друг о друга. Вилка, рама, сиденье и руль были склеены по отдельности с помощью столярного клея. Оси привинчивались к звездочке и обгонной муфте вместе с аралдитом. Наконец, все склеенные компоненты были соединены вместе, чтобы получить окончательный результат.

Хотя некоторые пропорции были упущены, во время работы мы пытались найти баланс между развитием навыков эффективного использования инструментов и созданием художественных связей. Мы постарались сохранить текстуру, цвет и характер дерева, одновременно оживив его в новой форме для новой цели. Конечный результат был далек от совершенства и сильно отличался от того, что мы планировали, и он включал в себя множество компромиссов, проб и ошибок, которых можно было бы избежать, если бы мы лучше подошли к планировке и наша квалификация была бы выше. Хотя этот велосипед больше похоже на экспонат, на нем можно отлично ездить. Определенно детям можем понравиться идея кататься на велосипеде без тормозов, но для меня это было бы кошмаром.