V tejto práci som riešil : Návrh a konštrukciu „SNOWSCOOT-u“ Jedná sa o využitie voľného času počas zimných prázdnin na netradičnom prostriedku. V práci sú riešené čiastkové úlohy:
- Návrh rámu
- Vyhotovenie rámu
- Upevnenie prednej lyže
- Upevnenie zadnej lyže
- Montáž
V súčasnosti nie sú cenovo dostupné nové adrenalínové športy. Pri konštrukcii chceme použiť „odpadový“ materiál. Zároveň si chceme overiť možnosť spojenia teoretického a praktického vyučovania na našej škole.
Figure 1. Voľný čas
Hlavný cieľ práce je v návrhu a konštrukcia „SNOWSCOOT-u“.
Čiastkové ciele práce :
Návrh rámu – vyhotovenie rozmerového návrhu nosnej konštrukcie
Vyhotovenie rámu – zvarenec oceľovej nosnej konštrukcie
Upevnenie prednej dosky – vyriešenie pripevnenia prednej otáčajúcej sa časti
Upevnenie zadnej dosky - vyriešenie pripevnenia hlavnej časti – rámu k doske
Montáž – montáž jednotlivých komponentov do konečného celku - snowscoot
Figure 2. Snowscoot japonskej firmy JYKK.
Snowscoot je v laickom chápaní, spojenie snowboardovej dosky s rámom, ktorý pripomína bicyklový rám BMX. Konštrukcia rámu a použité materiály sú individuálne.
Jedným z dôvodov na výrobu bola aj cenová hladina, ktorá pri továrenských výrobkoch sa pohybuje v intervale 700.- Eur a viac. Iba samotné dosky od výrobcu stoja 350.-Eur.
Hlavné časti snowscoota
1. Uloženie otočného mechanizmu 10. Madla
2. Predná vidla 11. Otočný spoj riaditok a rámu
3. Nášľapná doska 12. Ložiská
4. Zadná doska 13. Chrániče - bandáže
5. Predná doska 14. Montážna sada skrutiek a matíc
6. Popruh pre nohu 15. Pružné upevnenie zadnej dosky
7. Popruh pre spojenie nohy a snowscoota 16. Pružné upevnenie prednej dosky
8. Výstuha na riaditkach
9. Riadidla
Pri jazde dole svahom jazdec stojí na nášľapnej doske, jednu nohu môže mať pod popruhom. Rukami riadi pomocou riadidiel prednú otočnú dosku. Postoj je mierne predklonený a pokrčený. Oblúky sa vykonávajú snowboardovou technikou prenášania váhy.
a. teoretická časť – teoretické veci o snowscoote, návrh použitých materiálov
Pre náš výrobok sme sa rozhodli použiť dostupné materiály. Oceľová konštrukcia je vyhotovená zo starej vyradenej školskej lavice(Figure4), predná otočná časť z bicykla BMX. Snowboardovú dosku sme kúpili na internete(Figure3) za 14.-Eur. Ostatné použité materiály boli odpadom – drevená nášľapná doska a plechové kryty na ňu. Spojovací materiál bol zakúpený nový, pozinkovaný.
Figure 3. Snowboardové dosky
Figure 4 Vyradená školská lavica
b. praktická realizácia – práca v školských dielňach pri výrobe
Pri praktickej realizácii boli využívane školské dielne. Zámočnícka a zváračská časť pre hrubé prace, montážne dielne pre konečnú montáž. Nastriekanie základovou a vrchnou farbou bol realizovane v striekacom boxe školy.
Teoretické veci sme zisťovali na internete. Žiaľ výrobcovia nezverejňujú rozmerové informácie. Pomocou boli aj rôzne diskusné fóra na internete a to anglické[7], francúzske[8] ale aj nemecké[9] a japonské[10]. Veľa informácii o konštrukcii, montáži a jazde na svahu poskytol aj portál youtube.
Pri zrode snowscootu stála partia nadchnutých snowboardistov so slabosťou pre staré dobré BMX-ky. Celé to začalo v roku 1990, na horskej chate vo Švajč iarsku. Vtedy prišiel Franck Petoud s nápadom spojiť svoje obľúbené športy a trochu sa s priateľmi pobaviť. Orezal starý snowboard, pripevnil ho ku kostrekolobežky a prvý snowscoot bol na svete. Svoj objav si Franck nechal patentovať a začal spolupracovať s Maxom Commencalem, predsedom SUNN SA. Prvé modely snowscootov boli predstavené v roku 1991 na Medzinárodnej lyžiarskej výstave vo Francúzsku. Z pôvodne okrajovej záležitosti sa postupne stal skutočný šport s mnohými prívržencami a súťažami. Pred niekolkými rokmi si Franck Petoud založil vlastnú firmu, SNOWSCOOT SA a svoje modely dnes vyváža nielen po Európe, ale tiež do Ameriky či Japonska.
Figure 5. Zdroj
Snowscooty sa vyrábajú v troch veľkostiach: tzv. Kid pro malé deti, A.D.O. pre staršie deti a nakoniec najrôznejšie modely pre dospelých. Vybrať si môžeme z mnoho typov, záleží len na našom vkuse. Firmy vyrábajúce snowscooty dnes ponúkajú napr. freeridescoot, racescoot alebo carvingscoot. Na svoje si tak prídu všetci milovníci adrenalinu, ktorí si môžu užívať rýchle jazdy z kopcov i skoky. Snowscoot si ale môžu obľúbiť i kľudnejšie povahy a vychutnávať si zasnežené svahy. Na snowscoote sa naučíte jazdiť celkom rýchlo a ľahko. Samozrejme je dobré mať základy z bikovania a snowboardingu. Čo sa týka skokov a jazdy v prašane, tie už vyžadujú cvik. Nakoniec najlepšie je, sa presvedčiť na vlastnej koži .
Rám snowscoota sa vyrába z rôznych materiálov . Medzi hlavné paeametre patrí čo najmenšia váha a veľká pevnosť rámu. Rozmery rámu sú rozdielne podľa typu a použitia snowscootu. Pre náš návrh boli rozhodujúce kritéria dostupnosť daných materiálov a možnosť ich spájania. Použili sme oceľový materiál, ktorý bol spájaný zváraním v ochrannej atmosfére. Tvary konštrukcie sme odhadovali z fotiek .
Figure 6. Rám snowscoota
Figure 7. Rám snowscoota
Na rám sme použili materiál z rozrezanej školskej lavice(Figure8).
Figure 8. Oporné nohy lavice
Figure 9. Nástroje a pomôcky. Materiál na konštrukciu rámu
Figure 10 Ohyb rúrok nahrievaním
Po očistení od starej farby, boli dve rúrky ohnute do uhla(Figure 6) pomocou kyslík acetylénového plameňa a po vychladnutí v prípravku(Figure 7) privarené k zadnému U-tvaru.
Figure 11 Chladnutie po ohnutí v prípravku
Dôležitou častou bolo spojenie zadnej a prednej – otočnej časti. Bolo treba presne namerať uhol 67 o(Figure 8). Je to uhol, ktorý zviera otočná časť použitá z BMX –ky a predná doska.
Figure 12 Meranie pred spojením prednej a zadnej časti rámu
Figure 13 Zváranie ohnutých časti v celok
Figure 14 Meranie prednej a zadnej časti rámu
Figure 15 Detail úpravy konštrukcie BMX pred zváraním
Po zvarení jednotlivých komponentov sme privarili výstuhu medzi zadnou častou a prednou častou.
Pre upevnenie prednej dosky bol použitý oceľový plech hrúbky 3mm. Jeho tvar a rozmery(Figure 13) boli prispôsobené prednej časti z BMX-ky. Dôležitou podmienkou bola možnosť ľahkej demontáže prednej dosky, z dôvodu prepravy v aute.
Figure 16 Prvý návrh konštrukcie upevnenia prednej dosky
Figure 17 Konečný návrh konštrukcie a upevnenia prednej dosky
Snowboardovú dosku sme flexo brúskou rozdelili na dve časti v pomere 60% - 40%, tak aby sme mohli využiť montážne otvory, ktoré boli v doske od výrobcu a slúžili na pripevnenie snowboardoveho viazania. Je to 8 otvorov so závitom M6.
Figure 18 Detail upevnenia a odpruženia
Pripevnenie do existujúcich otvorov bolo pomocou pozinkovaných skrutiek, podložiek a pružných podložiek. Medzi oceľovú konštrukciu a dosku boli vložené gumové tlmiace podložky(Figure 14), kúpené v obchode s autosúčiastkami.
Do zvareného rámu bola privarená 3mm oceľová platňa, v ktorej je vyvŕtaných 8 otvorov pre priskrutkovanie(Figure 15). Spôsob realizácie je rovnaký ako pri prednej doske.(Figure 16)
Figure 19 Upevnenie na zadnej doske
Figure 20 Detail upevnenia a odpruženia zadnej dosky
Figure 21 Zvarený rám s riadidlami
Pred konečnou montážou boli do rámu navŕtané otvory a vyrezané závity M6. Tie slúžia na pripevnenie nášľapnej dosky(Figure19) a popruhu pre nohu. Tvar dosky je daný tvarom rámu a priečnej výstuhy. Aby doska bola chránená pred snehom a aby bola proti šmykľavá, bola celá opláštená hliníkovým vzorovaným plechom. (Figure 20)
Pred montážou dosky bola konštrukcia nafarbená základovou a vrchnou farbou
Figure 22 Drevená nášľapná doska
Figure 23 Vrchný vzorovaný hliníkový plech
Výsledkom našej práce je funkčný model C. Jeho správna funkcia bola vyskúšaná na svahoch v okolí Košíc – Jahodná a Kavečany. Na posúdenie správnej činnosti potrebujeme odborníka na dané zariadenie. Keďže nikoho takého nepoznáme testovali sme snowscoot sami t.j riešiteľ a konzultant.
Zvarená konštrukcia je neporušená, trochu poškriabaná od pádov a jazde na vleku.
Na celkové hodnotenie má vplyv ako rýchlo sa dokáže daný jazdec prispôsobiť pre neho novým požiadavkám na ovládanie snowscoota.
Výsledok našej práce je funkčný snowscoot. Po zhotovení, porovnaní a otestovaní na snehu máme tieto :
výsledky – cieľ ktorý sme si dali, návrh a konštrukcia zariadenia na voľný čas sa nám podarilo splniť
zistenia – podarilo sa nám spojiť teóriu s praxou a využiť vedomosti získane v škole a zváračskej škole v praxi
pozorovania – ak je záujem, dá sa aj s minimálnymi nákladmi vytvoriť funkčný celok.
Keďže sme nemali porovnávatelný továrenský výrobok naše porovnania sa obmedzili na veci ktoré sú porovnateľné.
Cena – na internete predávané modely sa pohybujú v cenových reláciách od 700.-Eur. Náklady na zhotovenie nášho snowscoota nepresiahli 25.-Eur. Najväčšia cenová položka bola kúpa snowboardovej dosky za 14.-Eur.
Materiál – na zhotovenie sme používali „odpadový“ materiál. Napriek tomu výsledná hmotnosť 13kg je porovnávatelná s továrenskou výrobou – používanie hliníkových komponentov a Cr-Mo materiálov.
Pre ďalšie návrhy rámov, spojenia a voľbe hrúbky použitého materiálu by prospela spolupráca s Technickou univerzitou. A to hlavne v konštrukcii, použitím metódy konečných prvkov a využitia PC techniky a programov na navrhovanie a výpočet oceľových konštrukcii.
Úlohy ktoré sme si určili sa nám podarilo splniť. Dosiahnutý výsledok je funkčný snowscoot. Splnenie jednotlivých vytýčených cieľov nám pomohlo to, že škola má dobré vybavené školské dielne a zváračskú školu. V nej získane vedomosti a zváračsky preukaz som mohol overiť v praxi, pri zváraní konštrukcie snowscoota.
V práci sa potvrdil naš názor, že aj z nižšími finančnými nárokmi sa dá docielit požadovaný konečný stav. A že aj voľný čas ktorý sme strávili v dielni pri stavbe snowscoota sa nám vráti pri pohybe na zasnežených svahoch s netradičným adrenalínovým spoločníkom na voľný čas.
