Мы вынуждены исказить текст в ответ на заблокированную вами рекламу.
Друзья! Проект modelist-konstruktor.com существует благодаря рекламе. Просьба добавить сайт в исключения блокировщика и обновить страницу.
КИНЕТИЧЕСКИЙ РЕЛАКСАТОР

КИНЕТИЧЕСКИЙ РЕЛАКСАТОР

Сразу скажу, что этот футуристический ветряк придумал не я. Автор этой кинетической скульптуры (то есть не статичной, всем привычной, а подвижной) немецкий художник Майкл Хисчер. «Движущиеся элементы централизованно прикреплены к осям работы и настолько точно уравновешены, что даже малейший ветерок будет приводить их в движение. Мягко сбалансированные крылья каждой скульптуры… находят свой центр в невесомости. Кинетическая скульптура четырехмерна – когда ее крылья беспорядочно и непредсказуемо скользят по воздуху, они имеют дело с прохождением времени… Легкость и равновесие – их тема, время – их сущность». Так написано на табличке рядом с конструкцией, которую я впервые увидел в московском парке «Зарядье». Есть что-то таинственное в этих лопастях, то поворачивающихся, то замирающих, словно «задумывающихся» о чем-то. Творение Хисчера произвело на меня впечатление даже большее, чем знаменитый парящий мост над Москвой-рекой, и я задумал соорудить что-то похожее у себя на дачном участке. Вот народ-то будет дивиться!

Ветряк моей конструкции
Ветряк моей конструкции

Вся соль этой конструкции в очень легком вращении лопастей в вертикальных плоскостях и их ступицы в горизонтальной. Тут нужны хорошие подшипники. Конечно, их можно было бы купить, затем выточить под них ступицу – получилось бы качественно и технически безупречно. Но я не токарь, знакомых, кому можно было бы заказать такую работу, нет, поэтому решил поискать какой-нибудь обходной вариант.

Сначала озадачился поиском подходящих подшипников. Приятель, с которым я поделился своей сумасбродной идеей, посоветовал взять их из спиннеров. Помните, были одно время популярны такие игрушки – их крутили между пальцами и дети, и взрослые. Действительно, вращение у них очень легкое – то, что надо для задуманной конструкции. Но оказалось, что повальное увлечение (а скорее, какой-то массовый психоз) прошло, и спиннеры напрочь исчезли из продажи. В интернет-магазинах они еще встречаются, конечно, но мудрить с оформлением заказа и доставкой попросту не хотелось. Буквально чудом в захудаленьком газетном ларьке нашелся один спиннер – самый простейший, за 20 рублей. Похоже, он валялся на прилавке (или под ним) так долго, что подшипник уже успел немного заржаветь.

Однако сохранил свое легчайшее вращение. Жаль, что в наличии была только одна такая безделушка. Изучение показало, что в ней использован подшипник 608. Диаметр вала 8 мм мне показался вполне подходящим для будущей конструкции. Еще пара подшипников того же типоразмера удачно обнаружились в гараже. А сами лопасти, или крылья, как их именуют в оригинале, решил сделать из прямоугольной дюралюминиевой трубы сечением 20×40 мм, приобретенной на строительном рынке.

Самое сложное – сделать ступицу для лопастей, она же обойма для подшипников. В результате довольно долгих блужданий по свалкам различного металлолома подобрал там кусок стальной трубы с внутренним диаметром ровно 22 мм, что и требовалось. Правда, труба была со швом, чуть выступающим внутрь и мешающим посадке подшипника. Пришлось вооружиться круглым напильником и устранить эту неровность.

Пластмассовый спиннер – это уже своего рода обойма под подшипник, и я решил использовать его под установку вертикальной оси ветряка. Безжалостно отпилил ушки с тяжеловесами и получил «крокозябру» (прекрасно понимаю, что это слово не техническое и даже не литературное, но точнее, по-моему, получившуюся деталь не назовешь) с подшипником по центру. Винтами М4 закрепил ее на отрезке дюралюминиевого уголка 40×40 мм. По центру надо не забыть сделать отверстие, чтобы внутреннее кольцо подшипника не терлось по металлу, к тому же, в него должна входить головка болта, который будет выполнять роль вертикальной оси вращения ветряка.

Поворотная ступица: 1 - лопасть (крыло) из алюминиевой трубы 20x40 мм; 2 - гайка колпачковая М8; 3, 6, - шайба; 4 - ось лопасти (болт М8х60); 5 - гайка М8; 7,12 - подшипник 608 (3 шт); 8 - корпус ступицы (труба с внутр. диаметром 22 мм); 9 - вертикальная ось вращения (болт М8х20); 10 - дистанционная втулка; 11 - корпус подшипника вертикальной оси (доработанный спиннер); 13 - держатель ступицы (уголок 40x40 мм); 14 - шуруп (2 шт); 15 - рейка ветряка (дерево); 16 - винт М4 (3 шт.)
Поворотная ступица: 1 – лопасть (крыло) из алюминиевой трубы 20×40 мм; 2 – гайка колпачковая М8; 3, 6, – шайба; 4 – ось лопасти (болт М8х60); 5 – гайка М8; 7,12 – подшипник 608 (3 шт); 8 – корпус ступицы (труба с внутр. диаметром 22 мм); 9 – вертикальная ось вращения (болт М8х20); 10 – дистанционная втулка; 11 – корпус подшипника вертикальной оси (доработанный спиннер); 13 – держатель ступицы (уголок 40×40 мм); 14 – шуруп (2 шт); 15 – рейка ветряка (дерево); 16 – винт М4 (3 шт.)
Лопасть (крыло) ветряка в сборе:1 - лопасть; 2 - стабилизатор; 3 - винт М4 (2 шт.)
Лопасть (крыло) ветряка в сборе: 1 – лопасть; 2 – стабилизатор; 3 – винт М4 (2 шт.)

Легкими ударами молотка (лучше использовать оправку) посадил подшипники горизонтальных осей в трубу. Предварительно закрепил в них сами оси, представляющие собой болты М8х60 мм. Туго затянул гайки, зажав между ними и головками болтов внутренние кольца, ведь если соединение разболтается, подтянуть его будет невозможно, не вынув подшипника. Для установки вертикальной оси ступицы служит отверстие с резьбой М8, сделанное в стенке посередине (по длине) трубы.

Кстати, обратите внимание: подшипники не следует забивать консистентной смазкой – она затруднит вращение, лучше капнуть несколько капель жидкого моторного масла.

Теперь дело за лопастями. Отрезал кусок прямоугольной трубы. С одной стороны прикрепил к нему стабилизатор из листа дюралюминия толщиной 1 мм. Я сделал просто прямоугольники 160×200 мм, но тут можно проявить фантазию. В оригинале, например, стоят стабилизаторы в виде колец. Как мне кажется, они могут быть любой формы, но обязательно симметричными, чтобы не нарушить центр масс лопасти. Винтами М4 закрепил стабилизаторы к лопастям. Оба крыла, разумеется, совершенно одинаковые.

Ось лопасти представляет собой болт М8х60, вращающийся в подшипнике 608
Ось лопасти представляет собой болт М8х60, вращающийся в подшипнике 608
Детали поворотной ступицы
Детали поворотной ступицы

Тайна «скульптуры» кроется в том, что из-за установки стабилизатора на одной из сторон лопасти, ее ось вращения смещается в сторону более тяжелой части (если мы хотим, чтобы лопасть сохраняла произвольное положение в пространстве, а не всегда смотрела стабилизатором вниз). Это очевидно, но такая простейшая асимметрия выглядит очень забавно. И здесь важно точно найти место этой оси. Для этого я зажал в тисках ручку ножа, а на острое лезвие поставил собранную лопасть. Сдвигая ее по долям миллиметра влево-вправо, определил точку равновесия и сделал в ней отверстие диаметром 8 мм под ось. Даже замена одного винтика крепления стабилизатора может нарушить статическую балансировку. А динамическую балансировку я не проводил: непонятно, как ее выполнить в домашних условиях, да и не нужна она, пожалуй, поскольку обороты здесь невысокие.

Ступица ветряка, закрепленная на стойке
Ступица ветряка, закрепленная на стойке

Сборка ветряка элементарна. На вертикальную ось устанавливаем дистанционную втулку, накручиваем отрезок нашей трубки-обоймы и затягиваем соединение. На горизонтальные оси надеваем лопасти и притягиваем их гайками. Лучше, если они будут «колпачковые»: с ними законченное изделие выглядит наряднее. Дюралюминиевый уголок закрепляем шурупами на деревянной рейке и устанавливаем ее строго вертикально (вбиваем в землю), воспользовавшись для контроля отвесом. Сечение рейки должно быть таким, чтобы лопасти, встав вертикально, могли свободно описывать вокруг нее круг, поворачиваясь по ветру.

Ну и последний вопрос – он самый интересный, наверное: «Как это все работает!?» По идее, такой ветряк должен сориентироваться по ветру, в горизонтальной и вертикальной плоскостях, – и на этом его движение прекратится. Так в теории и будет, если бы ветер дул постоянно, ровно и в одном направлении. На практике же такое бывает крайне редко. Направление и сила ветра постоянно меняются, пусть и незначительно, а значит, наша скульптура будет находиться в постоянном движении. По горизонтали – за счет стабилизаторов, а лопасти будут крутиться благодаря разности их наветренных площадей с двух сторон асимметрично установленной оси. Во всяком случае, у меня все работает! Даже при слабом ветерке наблюдать за медленными хаотическими движениями лопастей можно бесконечно долго. Неплохой объект для медитации получился. Настраивает мысли на философский лад. А заодно работает у меня на участке в роли необычного… пугала, отлично отгоняющего непрошенных пернатых от посадок.

Андрей ВОЖЕ,

пос. Николина Гора

(Московская обл.)

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Рекомендуем почитать

  • НА СТАРТЕ «СТРАТОС»НА СТАРТЕ «СТРАТОС»
    Есть у трассового моделизма особенно привлекательная черта: несмотря на сравнительную простоту моделей, они дают простор для творческой работы детской мысли, развития конструкторской...
  • ЭКСПРЕСС-ВЫЖИГАНИЕЭКСПРЕСС-ВЫЖИГАНИЕ
    Очень часто для отделки изделий из древесины используют выжигание. Даже если эта операция выполняется специальным прибором — выжигателем, она очень трудоемкая, особенно при нанесении...
Тут можете оценить работу автора:

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: