Разработки

И СНОВА ВНУТРИХОД

05.11.2013
И СНОВА ВНУТРИХОДО механизмах, использующих для своего движения силу инерции вращающихся дисбалансов, журнал «Моделист-конструктор» писал не раз (см. № 5 и 12 за 1975 г., № 6 за 1976 г., № 3 за 1978 г.). Публикации неизменно вызывали большой интерес у читателей, поэтому мы возвращаемся к этой теме. Удивительная способность внутрихода, или инерциоида, как их еще называют, — двигаться без помощи колес, гусениц или воздушного винта — продолжает увлекать энтузиастов-изобретателей. И хотя по эффективности этот тип движителей пока не конкурент общеизвестным, быть может, одна из наиболее совершенных моделей внутриходов станет прообразом транспорта будущего. А пока предлагаем вашему вниманию еще одну схему инерциоидного движителя. Ее автор — каш читатель из города Рязани Александр Михайлов.
Принцип движения у многих внутриходов основан на использовании особенностей корпуса или опорной поверхности, взаимодействующей с окружающей средой: в направлении движения сопротивление ему меньше, чем в противоположном.
 
Если на таком корпусе закрепить вращающийся с эксцентриситетом груз или дисбаланс, сила его инерции будет периодически заставлять аппарат сдвигаться в сторону с меньшим сопротивлением. Однако центробежная сила при заданной частоте вращения вала имеет постоянную величину, а по направлению меняется в выбранной системе координат строго по синусоиде. Так что ровно половину оборота сила инерции противодействует движению и полезной работы совершать не может.
 
Поэтому я поставил себе задачу создать механизм с несимметричным циклом, при котором сила инерции вращающегося дисбаланса передается на корпус в виде короткого, энергичного импульса, в то время как обратный (нерабочий) ход несколько растянут по времени. Это позволит использовать и особенности опорной поверхности корпуса, и свойство самой опоры. Известно, что сопротивление троганию с места выше, чем при движении, поэтому короткий рабочий импульс, способный преодолеть этот «барьер», толкает систему вперед.
 
Уяснить принцип движения можно на простом примере. Наденьте коньки и встаньте на лед, держа в руках некоторый груз. Если резко отвести его от себя, не выпуская из рук, вы сместитесь в противоположную сторону. Теперь плавно приближайте его к себе: если сила инерции при этом будет меньше силы трения о лед, вы останетесь на месте. Повторяя эти операции, вы сможете двигаться дальше.
 
Рис. 1. Модель внутрихода
 
Рис. 1. Модель внутрихода:
 
1 — электродвигатель, 2 — редуктор, 3 — дисбаланс, 4 — кулачок, 5 — вертикальное плечо качающегося рычага, 6 — толкатель рычага, 7 — платформа, 8 — дополнительный груз, 9 — площадка горизонтального плеча рычага.
 
По такому же принципу работает мой механизм. Па основании в неподвижных кронштейнах установлены двигатель и качающийся рычаг, плечи которого имеют разнесенные в разные стороны площадки. На плоский хвостовик-кулису вала надевается цилиндрический груз — дисбаланс с радиальным пазом, а также пропеллерообразный кулачок с винтом-фиксатором.
 
Механизм работает следующим образом. При вращении вала груз под действием центробежной силы смещается в положение наибольшего дисбаланса (см. рис. 2, фаза 1). Продолжая вращаться вместе с ним, кулачок ударяет по площадке нижнего плеча рычага, который толкателем вертикального плеча одновременно резко сдвигает дисбаланс к центру вращения. Реакция силы инерции, передаваясь через ось рычага, сообщает основанию поступательный импульс, и механизм смещается вперед. Через половину оборота цикл повторяется. Если сделать такой механизм с парой синхронно вращающихся в противоположные стороны грузов, работа системы будет более равномерной.
 
Рис. 2. Принцип работы механизма
 
Рис. 2. Принцип работы механизма:
 
I — центробежная сила направлена назад и уравновешивается силой трения в опоре; основание механизма неподвижно; II — центробежная сила направлена вниз; дисбаланс давит на толкатель вертикального плеча рычага; III — центробежная сила направлена вперед, кулачок ударяет по площадке нижнего плеча рычага, при этом толкатель вертикального плеча резко смещает груз назад; основание перемещается вперед по стрелке — положение IV.
 
Те, кто заинтересовался моим механизмом, могут убедиться в его работоспособности, изготовив простую модель. Для этого потребуются микромоторчик с редуктором от самоходной электроигрушки, металлический диск d 30 и толщиной 10 мм, стальные пластинки для рычагов, кронштейнов и опор и прямоугольная пластинка из оргстекла — под основание. Нехитрое устройство механизма понятно из рисунка.




Рекомендуем почитать
  • АВТОМОБИЛЬ ДЛЯ ГОРОДА
    АВТОМОБИЛЬ ДЛЯ ГОРОДАЖителей города Тольятти нелегко удивить новым автомобилем. На своих улицах они первыми встречают перспективные модели Волжского автозавода, новинки зарубежных фирм. Но где бы ни появился миниатюрный желтый автомобильчик с веселым названием «Колобок», он неизменно привлекает внимание прохожих и, конечно, автолюбителей. А после передачи «Это вы можете», где конструкция была представлена многомиллионной зрительской аудитории, интерес к ней возрос еще больше.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.