В мире моделей

ВОЛНОХОД

11.03.2016
ВОЛНОХОДОн не похож ни на одну из существующих трансфертных машин. Снаружи нет никаких колес, гусениц — нет вообще трущихся частей, сальниковых уплотнений. Только днище, представляющее собой эластичную площадку, подвижно: может изгибаться, образуя бегущую волну. Волноход сконструирован и построен липецким инженером Ю. В. Сурпиным. Проекции волнохода даны в разных фазах движения. В кинематике движения этой машины не очень-то легко разобраться. На первый взгляд кажется, что, поставленная даже ка твердую поверхность, она вообще не сдвинется с места, сколько бы ни бежали по ее днищу волны. На самом деле это не так.
Рассмотрим фазы одной волны. При ее кажущемся движении все точки поверхности днища «внутри» волны последовательно соприкоснутся с соответствующими точками дороги. Но длина участка днища, изогнутого в волну, больше расстояния между вершинами соседних боли, и поэтому машина сдвинется на расстояние, равное разности этих длин. Причем движение произойдет даже без трения скольжения за счет своеобразного перекатывания изогнутых частей днища по поверхности дороги.
 
Направление перемещения будет совпадать с направлением кажущегося движения волн.
 
Для того чтобы вычислить скорость машины, нужно эту разность умножить на частоту — число колебаний, которые совершает волна в единицу времени.
 
Теперь представим, что машина попала в снег. Вершины волн на днище вдавятся в его поверхность и уплотнят ее. Если днище начнет изгибаться, создавая бегущую волну, то она сместится по отношению к своему отпечатку в уплотненном насте. Скажется, что в контакте с ним находятся, например, только правые стороны волн, и машина приподнялась, опираюсь на них. Но боковые стороны воли наклонны, и машина соскользнет по ним вниз до совпадения волны днища с ее отпечатком в снегу. В этом случае сна будет быстро двигаться, скользя днищем по снегу, в сторону, обратную кажущемуся движению волны, и ее скорость будет равна длине волны (измеренной по прямой], умноженной ка частоту.
 
 
Что же получается? По твердому грунту волноход движется вперед без проскальзывания, по мягкому (при этом же характере изгибания днища) — назад со скольжением. Значит, по всей вероятности, можно найти грунт, недостаточно твердый для первого вида движения и недостаточно податливый для второго, на котором наша машина не сдвинется с места. Чтобы избежать этого, в проекте волнохода предусмотрена возможность создавать на днище волны разной длины и формы. За счет изменения длин волн на его правой и левой сторонах должны выполняться и повороты машины. (Упрощенная модель, конечно, не будет обладать этими свойствами.)
 
Перейдем к устройству модели. Днище ее выполняется из полосы мягкого материала, например дерматина. Для получения бегущей волны используются две изогнутые спирали, синхронно вращающиеся в одну сторону. К днищу крепятся проволочные скобы, каждая из которых охватывает оба движителя. Спираль их должна быть не очень крутой (угол подъема винтовой линии порядка 30°) и содержать не меньше двух полных витков. Расстояние между движителями не определяется их габаритами, а может быть выбрано меньшим, таи как обе спицы в движителе находятся в одной фазе и могут частично входить друг в друга. Ширина скоб (а значит, и ленты) равна двум радиусам спиралей плюс расстояние между ними.
 
Схема модели волнохода
 
Схема модели волнохода:
 
1 — эластичное днище, 2 — спица-спираль, 3 — направляющая скоба, 4 — кривошип спирали, 5 — планка,, 6 — кривошип вала, 7 — рама, 8 — вал, 9 — редуктор, 10 — двигатель.
 
Для привода винтовых спиц в принципе подходит любая передача, дающая жесткую кинематическую связь, — червячная, зубчатая, цепная. Но для модели проще всего применить кривошипную. Устроена она так. На обоих концах спиралей находятся под углом 90° кривошипы. Их удобно выгнуть из такой же спицы. Над днищем параллельно осям движителей проходит соединенный с приводным редуктором вал, который несет на концах кривошипы с тем же эксцентриситетом, и также развернутые на 90°. Кривошипы спиралей и вала соединяются парой шатунных пластин, имеющих отверстия для входа их концов. Расположение отверстий в пластинах должно точно соответствовать расположению осей движителей и вала.
 
На раме над спицами устанавливаются опорные планки, которые не дают им прогибаться под весом машины.
 
Движители изготавливаются из жесткой проволоки по оправке, на последней наносите:! пинтовая линия с нужным углом изгиба. Концы спирали должны плавно выходить к центру.
 
Какие же преимущества имеет конструкция волнохода? Глазное — возможность полной герметизации движителя. Это свойство очень важно для машин, рабствующих, например, в условиях агрессивных сред. Можно использовать ее и для движения по зыбучим болотам, пескам, даже по дну моря. В последнем случае волноход, поднявшись на поверхность, сможет плавать с помощью того же движителя.
 
С. ЖИТОМИРСКИЙ




Рекомендуем почитать
  • СЕКРЕТЫ ТАЙМЕРНОЙ
    СЕКРЕТЫ ТАЙМЕРНОЙВ четвертом номере нашего журнала была опубликована модель планера чемпиона мира В. Ехтенкова. Сегодня мы предлагаем таймерную модель чемпиона СССР Е. Вербицкого. На ней применено несколько новых технических решений, обеспечивших модели явное преимущество на чемпионате СССР 1973 года. Особенно наглядно ее преимущества проявились в последнем, десятом туре чемпионата СССР.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.