Вступительное слово
Давно-давно началась эта история. Всякий уважающий себя уазовод должен изобрести хреновину в багажник своего автомобиля, потому что места в багажном отделении много, но нормально пользоваться этим местом невозможно в силу того, что оно будто чистейшая первозданная материя в момент зарождения вселенной, - вроде бы оно, место, есть, но в то же время его нет.
Люди снимают видео, пишут заметки, получают коммерческую выгоду от производства и продажи органайзеров и даже пишут диссертации (это не точно) на тему рациональной организации пространства методом интегрирования тетраэдра в пространстве УАЗа. У одного изобретателя что-то открывается и откручивается, у другого закрывается и застёгивается, а у третьего просто отваливается, когда нужно. Всё это собирается на штифтах, шурупах, гвоздях, клею и даже скотче. Но задача у всех одна - сделать удобно. А раз хочется сделать удобно, значит надо делать.
Раздумья
Любое инженерно-конструкторское мероприятие начинается с постановки задачи: хочу так или эдак. Вот с этого и я начал, сформулировав требования к конструкции. Некоторые из них тут же обросли противоречиями, а некоторые оказались безумными. Очень быстро я понял, что не понимаю чего хочу. И что же делать в такой ситуации? Правильно. Выпить пивка, смотаться в лес или на худой конец поиграть с детьми, забыв обо всём, как о страшном сне.
Двигаться вперёд решил неспеша. Первое, что потребовалось, это выдумать систему крепления какой-то, не важно какой, конструкции к автомобилю. У УАЗика в багажнике есть четыре проушины из прутка диаметром 5 мм, которые приварены к кузову в выштамповках. Как к ним крепиться? Крюком, верёвкой, резинкой от трусов или проволокой? Задача. Душа просила красоты. Ниже вариант, который найден на просторах интернета. Так крепятся шкафонерные органайзеры.
Мне было не важно какая это будет конструкция, главное то, что это масса, а масса - это инерция. Вспомнил о втором законе Ньютона и прикинул, что при равномерном торможении моего болида до нулевой отметки за n секунд, скорость изменения скорости составит n м/с/с, а это уже вроде как ускорение. И тогда результирующая F, которая равна произведению массы на ускорение, будет направлена в сторону противоположную направлению движения автомобиля и чему-то там равна. А ещё конструкция будет стремиться оторваться от кузова при стремительном перемещении болида по пересеченной местности. А ещё... Короче, нужно отбирать все степени свободы и баста.
Решение найдено
Поразмыслив, понял что хочу сделать что-то вроде монтажных площадок, на которые затем закреплю всё необходимое. В отверстиях монтажных площадок нарежу резьбу, а соединяться с кузовом они будут, во-первых, посредством охвата проушины, а во-вторых, через отверстия в кузове. Отверстия в кузове есть от саморезов, которыми крепятся пластиковые облицовки выштамповок. Варварски крепятся. Таким образом у площадок отберутся все степени свободы и они будут закреплены в нужных местах. Площадки и сухарики я планировал сделать на фрезерном станке из алюминия, но, сняв мерки, понял, что можно попробовать напечатать их из PETG, у которого напряжение разрыва 50-52 МПа, и вроде как "мяса" достаточно, чтобы и площадка, и сухарик имели достаточный запас прочности. Сказано-сделано.
В площадку и сухарик заложил гайки, в которые вкрутил винтики, зафиксировав площадку на проушине, а также относительно проушины. Ржавые уазовские саморезы отправились в урну. Вместо них я применил винты с метрической резьбой, которые со стороны днища притянул гайками, запаянными в пластиковые корпуса. Место прилегания гайки к кузову уплотнил прокладкой, напечатанной из TPU, чтобы отделить прекрасный внутренний мир автомобиля от внешней агрессивной среды.
C площадками отъездил год. Ничего не открутилось, не закисло и не заржавело, но дальше мысль не шла. Она появлялась и исчезала, как исчезают тени в полдень. Наконец, спустя год, я взял себя в руки и решил таки придумать что-нибудь, ведь близится сезон рассады, бардак надоел, да и уазовод я неполноценный раз нет хреновины в багажнике. Куда двигаться я совершенно не понимал. Городить что-то фендибоберное сложно, потому что сложно представить фендибобер. Городить что-то простое и примитивное не интересно. Что делать?
Продолжение или спасибо японцам
А делать я решил вот что. Вспомнив прекрасный Nissan Cefiro в кузове WA32, вспомнил организацию багажного отсека там. Так я отказался от любой мыслимой и немыслимой механизации открывания люков, решив, что люки должны извлекаться быстро и легко, но при этом сидеть плотно, люков должно быть много. Затем решил, что каркас будет металлическим, сварным и из гнутых элементов. Конструкция окажется легкой, прочной, и жесткой, я смогу предусмотреть кронштейны, люльки, платформы... Да всё что угодно! Необходимость в толстой обшивке отпадёт сама собой. Хреновина закрепится к монтажным площадкам винтами и её можно будет легко снять при необходимости. От покрытия поверхностей обшивки волосатой тканью отказался, потому что, во-первых, мне не хотелось, чтобы так было, а во-вторых, я запланировал специальный ковёр сверху.
Такая компоновка появилась не сразу. Как ни странно, но всё началось с размещения резервного огнетушителя. На картинке их два, но на самом деле в одну из люлек в будущем поместится небольшой ресивер. Где-то там же разместится компрессор с аппаратурой. Питание в багажник проложено от аккумулятора отдельной силовой линией с расчетом на максимальный ток нагрузки в 20А. Линия отключаемая, имеет предохранитель, амперметр и герметичные силовые разъемы. Подсветка подпола подключается к штатной проводке лампы багажника.
Фронтальный люк сделан съемным, чтобы оставалась возможность загрузить в подпол что-то габаритное или же попросту достать оттуда предметы, когда на люках сверху стоит рассада. Фиксируется люк четырьмя барашками. На люк закрепляется шанцевый инструмент. С двух сторон от люка закреплены пластиковые ящики, но зачем они нужны, я пока не знаю. Конструкция этих ящиков мне не нравится, а потому нужно её пересмотреть и приспособить ящики под аптечки, пожалуй.
Верхние люки имеют аналогичную конструкцию.
Обшивка в виде сэндвича из фанеры и пластика ABS (слои желательно склеить) приклепывается к металлической конструкции. Я не клепал, а прикручивал, потому что требовалось оставить шанс на переделку, если что-то пойдет не так. Сделав небольшие фаски в ABS пластике, можно использовать винты с потайной головкой. Можно использовать черные винты с потайной головкой, тогда их даже видно не будет.
Усилие от груза, который располагается на хреновине, передается на пол багажника через пять регулируемых пластиковых опор с трапецеидальной резьбой. Это необходимо потому, что в противном случае усилие от груза будет распределяться на монтажные площадки, которые опираются на пластиковые облицовочные детали, а это недопустимо само собой. Задача площадок - не давать конструкции перемещаться по направлениям двух горизонтальных осей и вверх. Металлоконструкция показана ниже.
Тут в общем то никаких проблем со сборкой не возникло. Всё просто, потому что почти все детали вырезаны и согнуты на станках с ЧПУ. Собирать нужно с умом, т.к. железяки тонкие и любой перегрев приведёт к деформированию. Опыта в проектировании и изготовлении подобных конструкций достаточно и я обошёлся почти без жертв.
Почему там эх? Потому что несмотря на то, что я всё очень тщательно измерил, расстояние между осями проушин (по ширине автомобиля) оказалось не 1000, а 997 мм. И ведь я нашёл записулю с верным значением. А почему в проект попал размер в 1000 мм? Округлилось в голове видать. Другой вопрос, почему там в принципе размер 997 мм, если нормализованный 995 или 1000 мм. Хрен с ним, и так прокатило, но вопрос к УАЗу остался.
Финал
Дальше последовала в общем-то рутина. Рама окрасилась в черный муар, фанера покрылась антикором, всё встало на свои места, закрепилось без каких либо происшествий и переместилось в автомобиль. Хотя нет, обшивка фронтального люка оказалась без отверстий под кронштейны шанцевого инструмента и отверстия пришлось просверлить. Файлик не тот сунули в резку. Эти отверстия есть на всех панелях: впереди, сбоку внутри и сзади. Я так решил, что при возникновении каких-то идей смогу крепить в эти отверстия ещё что-нибудь. Первая идея не заставила себя ждать долго. На задней стенке закрепился топор.
Коврик, который лежал в багажнике, бросил сверху. В планах совершенно другой ковёр, но пока и так сойдёт. Сразу же после установки даванули морозы, и мы семьёй прокатились в небольшое путешествие. Вещей было достаточно, так как, на минуточку, у меня аж трое маленьких детей. Хреновина удобна, ничего не скрипит и не грохочет. Кайф. Но если навалить полный багажник, то доступ к резервному огнетушителю значительно замедляется. Это не очень хорошо, несмотря на то, что я не езжу с полным багажником всё время. Есть тут над чем поработать.
Масса собранной хреновины по расчётам САПР 28 кг, а фактическая масса после взвешивания 26 кг. Я планировал уложиться в 30 кг, потому что именно столько весят приличные шкафонерные решения. Ну и поскольку я перебздел в некоторых местах, есть все шансы выкроить еще 2-2,5 кг.
О денежках
Что касается стоимости, то тут необходимо понимать следующее: есть вещи, которые человек делает для себя и в своё удовольствие, пользуясь своим оборудованием, и совсем другое дело, когда задумывается продукт для извлечения выгоды. В статье речь о вещи для себя. Но даже тут необходимо руководствоваться здравым смыслом. Я всегда нахожу самое дорогое рыночное предложение, а затем ищу технические решения, которые не позволят мне выскочить за этот предел. Поэтому точных цифр приводить не буду, но скажу так: мне это удалось.
Самое затратное - проектирование. Так было есть и будет. Именно на этом этапе закладывается основа основ любого технического решения, которая зависит от опыта и квалификации инженеров. Помню на лекции мой научный руководитель, но тогда я еще не знал, что он им будет, сказал, что у япов есть принцип, лучше отказаться от хренового решения и начать проектировать с нуля, чем пытаться из гамна сделать конфетку.
Заключительное слово
Отдельная благодарность всем, кто дочитал до конца.
Для монтажа на хреновину ещё одного этажа предусмотрены накладки монтажные с закладными гайками (см. главный рисунок). Это может стать решением задачи, связанной с доступом к резервному огнетушителю. Но это не точно.