Модель шагохода – оленеход

Вы можете назвать эту модель оленеходом, верблюдоходом или механическим конем. Любое название будет справедливым потому, что в основе движителя лежит тот же принцип, что и у животных, — рычажная система с суставами. Именно поэтому опоры каждой «ноги» такой модели состоят из двух частей: верхней и нижней, шарнирно соединенных между собой. Сверху «ноги» крепятся к общей несущей раме, а еще выше — к параллелограммам тяг с шарнирами по углам. Вся система представляет собой, по сути дела, кривошипно-шатунный механизм.

У модели шагохода-оленехода (рис. 1) четыре опоры («ноги»), соединенные таким образом, что их кривошипы образуют параллелограмм. Каждая из «ног» преобразует вращательное движение кривошипа АС в почти прямолинейное движение точки М (см. схему привода). Максимальное отклонение от прямой при соответствующем подборе соотношения между длинами звеньев механизма составляет доли процентов от длины кривошипа. Многое из того, что Вы видите на рисунке, следует додумать и доделать. Ниже рассказано только об основных узлах модели.

Для сборки модели вам потребуется: пластина из органического стекла размером 110X50X3 мм, стандартный микроэлектродвигатель 3 с редуктором 4, 2 колеса с коленчатыми валами 5 и 12 скоб.

Колеса вырежьте из оргстекла или фанеры толщиной 3—4 мм, а коленчатый вал согните из стальной проволоки диаметром 2 мм. Для изготовления скоб можно использовать листовое железо, дюралюминий толщиной 1 мм или элементы из набора «Конструктор-механик».

Монтаж начните с установки на несущей раме микродвигателя с редуктором. Расположить их необходимо так, чтобы вал редуктора проходил над центром пластины. Наденьте на вал редуктора центральные скобы и закрепите их так, чтобы не выступали головки винтов. Крайние скобы 2 делаются несколько большего размера с проточкой под винт, чтобы регулировать выступ скобы над торцевой поверхностью рамы. Шарнирные оси центральных и боковых скоб должны располагаться на одной горизонтали.

Траектория движения стопы 7 при работе модели зависит от соотношения длин звеньев, которые лучше всего подобрать опытным путем. Эту работу советуем проводить на картонных полосках. Если длину длинных звеньев принять равной 115—120 мм, то два оставшихся будут равны 70 и 50 мм. Соедините готовые звенья между собой шарнирно. Роль шарниров могут выполнять кнопки. Закрепите получившуюся рычажную систему на листе картона или фанеры в точках е и m, лучше всего швейными иголками. При вращении точки n относительно m точка a должна описывать траекторию, близкую к показанной на рисунке. Изменяя длины звеньев в точках b и d, можно подобрать необходимую высоту подъема стопы и ширину шага.

Теперь приступайте к изготовлению рычажной системы ног. Их лучше всего сделать из старых пластмассовых линеек. Вырежьте полоски шириной 4—6 мм и толщиной 1,5—2 мм. Посередине звеньев ас и сn надфилем выполните пропилы шириной 15—20 мм на глубине, равной половине толщины пластин. Аналогичные пропилы должны быть на краях длинных пластин в месте их шарнирного крепления (в точке с). На пластинах bl и de пропилы по краям надо сделать на противоположных поверхностях.

Стопы шагохода — из оргстекла или фанеры размером 20X30 мм. К стопе жестко крепится скоба, которая в свою очередь шарнирно соединяется с рычажной системой в точке а. Чтобы обеспечить шарнирное соединение в точках а, b, с, d, используйте медные заклепки диаметром 1 мм. Отверстия под заклепки сверлятся чуть большего диаметра. Можно использовать также кусочки медной или алюминиевой проволоки.

Порядок сборки такой: к звену ас крепится стопа и звено be, к звену сn крепится звено de, и далее звенья соединяются между собой.

Навесьте и жестко закрепите колеса на валу редуктора. Установите коленчатые валы. Соедините рычажную систему с коленчатым валом шарнирно, установите шайбы. Концы коленчатого вала необходимо расклепать. Соберите «ноги» попарно. Если «ноги» I и III закреплены в верхнем положении колеса, то «ноги» II и IV — в нижнем.

Навесив рычажную систему, подгоните и закрепите гайкой скобы 2. Батарейку разместите сверху на несущей раме. Регулировать ход можно, изменяя попарно точки закрепления звена сn на колесе.


Рис. 1 Модель шагохода - оленеход

Ещё