Юный техник - для умелых рук 1990-11, страница 6

полигон

А не пронтись ли нам -то потопку?

Природа подсказала немало идей современным консгручторам. Крылья для полета, колесо... Но вот ходить подобно четвероногим, а тем более двуногим еще не од».м механизм не научился. Этой проблемой занимаются самые знающие и подготовленные люди в специально созданных поисковых лабораториях, а опытные образ цы шагоходов можно перечесть по пальцам. Да и те лола годны лишь для экспериментальных целей.

Сложнейшие системы стабилизации, лазерные дальномеры, опто-электренные схемы рэсгознэвания .1ерозностей «доооги», умнейшая компьютерная начинка — даже это не помогло приблизиться к шагохолу, сравнимому с самым примитивным природным прототипом. Не, може^т бь-ть, и не стоит гнаться за сверх-унивеосальностью? Ведь самые простые механизмы способны решать не менее важные задачи. Давно, например, существуют шагающие экскаваторы, и никому не приходит в голову искать замену их несколько утрированным ногам Они служат на «отлично» обогнав ло эксплуатационным характеристикам все другие средства перемещения землеройных машин.

Даьайте и мы вмес.е с вами по-пр эбуем сделать экспериментную модель ц'агояода, не гоняясь за сверхзадачами. Поставим цель: машина должна удерживаться в движении на пробой наклонной почерхьости, вплоть до потолка.

Ограничение универсальности при-вечет нас к очень простым, но эф фективным конструктивным решениям как узлов, так и всей машины в целом

Прежде всего внимательно познакомимся с рисунками и разберемся, как работав"¹' наш шагоход. Основание его мончруется на осях, /крепленных на двуу одинаковых Т-обоаз-ных рычага)., несущих к,а срободных концах узлы ног. К цепгру модели отходят вильчатые плечи рычагов-пластин, через прорези которых проходит нижний штифт кривошипного вала. Представьте, 4jo этот вал приведен во вращение. Штифт, двигаясь, по окружности, зас-авмт рычаги качаться на своих осях, «Стопы» правой и левой ног будут попеременно то расходиться, то сходиться... Рассматривая динамику движения, имейте в виду что осм рычагов расположены на переднем и заднем (относительно хода модели) концах основания.

Однако для движения машины это

го мело — шагоход пока научался лишь «сучи"-ь>. но1ами. Чтобы перемещения стали «осмысленными», нужга система лиочередной фиксации «сто^п», иак бы прилипаюших к поьер.'носи. Задача решается введением вакуумной системы. Онз вклю^иае^т в себя ^пар> пневмоципин-дров и рычаг, качающийся под воздействием проходящего через его прорезь верхнего штифте кривошипного вала. Нетрудно сообразить, что достаточно воспроизвести показанную на рисунках схему подсоединения присосок к пневмолилиндрам и подобрать опытным путем взаимное положение верхнего и нижнего кривошипов, как шагоход смогчет при включении двигателя начать движе ние. К плоскости будут "рисасы-веться то передняя левая и задчяч поався пара ног. то другая пара...

В конструктивном плане Hcitua модель очень несложная и можно ограничиться лишь некоторыми рекомендациями по ее изготовлению Основание — фанерная плаоина; чо лучше.ее вырезать из лче-ового пластика толщиной от 3 до 6 мм — тогда прямо в пласт iHe можно нарезать резьбевьзе гнезда юд коеплэние всех дет элей шагохода. Т-об эазные пластины-рычаги лучше выпилить из алюминия, так как здесь вагена прочность в местах монтажа присосок, износостойкость пачов в вильчатых рычагах и возможность регулировки «стоп» пс высоте, что легко обеспечить простым подгибом металла. Толщину в 3 мм нам дчкгуют и присоска, которые проще всего леполь-зоват-j ^готовые. Самые под.-одящие можно взять о~ различных мыльниц и крючков для ванных комнат. Эт^ детали и показаны на рисунках. После сборки по их оси шилом прокалывают отверстия и пло^тно встзвлз.ют , в них медные трубки для подсоед»- -некия шлангог вакуумной системы. Пневмоцилиг.дры — также готовые детали. Нейти их можно либо в упаковке некоторых лекарств, либо ваять из игрушки «котяга в пукоиже» (там отличные пневмоцили щры использованы в системе звуковоспроизведения «мяуканья», когда нажимаешь на головку котенка). Детали ставятся на алюминиевом рычаге, вырезаемом по размерам пневмоцилиндров. Учтите, что в нейтральном положении рычага оба цилиндра должны бо'ть нанолочину сж?^ты. Из полосок алюминия вырезают и кронштейн коленчатого вала.

В качес ве сил эвого дви! ателя вполне подойде^т электромотор от

игрушек, какой можно встретить на пр^лгвках маг азинов .(Юный техник». Как правило, все они рассчитаны на напряжение питания около 3 В и дают под нагрузкой порядка 1,5 тыс. об/мин. Спорость же ге-эестаиовки hoi модели — примерно один шег в секунду. Это значит, ч^то придется вводить в сипоьую схему понведа рецуктор с передаточным отчоше нием, близким к 1:250. Он, кстати, не только снизит обороты коленчатого зала, +ю одновременно почти во столько же раз увеличит вращающий момент гриводг, что зполче достаточно для срабатывания вакуумной системы.

Самый простой и надежный вариант редуктора показан на рисунках — одноступенчатый, черчячный. самодельный. 3 качестве «червяка» в нем использован обычный винт М5 (шаг резьбы равен 0,8 мм), а червячное колесо нарезается с гомоще о метчика М5 на торце круглой заготовки из пластика. Диаметр заготовки нетрудно рассчитать, зная формулу длины окружности, число зубьев колеса —25С и шаг —0,8 мм. Нужно еще прибавить высо-у зуба к диаметру, после «его разместить детали приспособления.

При оезьбе М5 и пеоеда^очком отношении редуктора 1.250 диаметр заготовки червячного колеса рачен 64 мм. Более мощный мотор может повысить быстроходность модели, но необходимо поставить на нее и более «медленный» редуктор с «>-ео-вяком» из винта МЗ с шагом 0,5 мм. Пр авда в таком случае высока зубцов на колесе буде- невелика, и придется увеличить плечо на кронштейне коленчатого зала, ч^тобы удерживато вращающийся конец закрепленного на валу мотора. Пример такого решения и показан на рисунках.

После сборки модели проверьте легкость движения ее узлоч и правильность соединения пневмосхеыы. Источник питания мотора (одна плоская батарейка) помещается в пульте управления и соединяется с шагохо-дом двужильным проводом достаточной длины. На пульте надо смонтировать кнопку включения питания. Учтите, модель при регулировке в неподвижном состоянии должна стоять на всех «но^ах» одновременно. Если все сделано правильно, шагоход вознаградит вас необычным зрелищем — прогулкой по потолку.

в. новиков,

гнженер-консгоукгор

6