ВОЛНОХОД

Он 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:

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