Моделирование

Реклама

Колесно—гусеничный вездеход

Немного истории гусенично - колесных транспортных средств. И как можно самостоятельно изготовить модель сочлененного вездехода.

Всем хороши современные машины на гусеничном ходу, вот только главное их достоинство — гусеничный движитель — подчас становится для них и существенным недостатком. У металлических гусениц все-таки очень большой вес, а легкие резиновые не обладают их прочностью. Так что колесные механизмы повышенной проходимости по-прежнему не сдают своих позиций. Недаром первые космические вездеходы-луноходы имели колесный, а не гусеничный движитель. А что если попробовать  объединить  достоинства колесных и гусеничных движителей, чтобы машины могли уверенно чувствовать себя на любой местности?

Одно из направлений — создание колесно-гусеничного движителя.
Многие из вас, наверное слышали, про автомобиль, который имел сменную гусеничную цепь, надеваемую на две пары задних колес. При этом автомобиль легко шел по бездорожью. При движении по хорошей дороге гусеничная цепь снималась, и автомобиль превращался в обычную трехосную машину.

Но для передвижения по сильнопересеченной местности с высокими вертикальными препятствиями и крутыми холмами вездеходы с классической компоновкой колесно-гусеничного движителя оказались практически непригодными. Была выдвинута идея использовать машины с «ломающейся» рамой и разработаны варианты так называемых сочлененных вездеходов.

Отличительная особенность их конструкции — несколько шарнирно связанных между собой частей, которые могут свободно перемещаться относительно друг друга в одной или нескольких плоскостях. Как гусеница, переползает такой транспорт через препятствие, повторяя все его контуры.

Этот принцип еще с начала 20-х годов  усиленно  развивал  итальянский инженер Павези, построивший множество   шарнирно-сочлененных машин:  транспортеров,  тракторов. бронеавтомобилей  и  даже  легких танков.  В  каждой  из  его  машин сочленялись две части, они прижимались  друг  к  другу  специальной стальной  балкой,  укрепленной  на секциях. Двигатель и коробка пере- дач располагались спереди, а крутящий момент на заднюю секцию передавался посредством карданного вала. Стальные колеса имели увеличенный по сравнению с обычными машинами диаметр, массивные шины или высокие металлические грунтозацепы.

Первая четырехосная машина с шарнирно-сочлененной рамой и всеми ведущими колесами была построена в Англии в 1933 г. (ее общий вид показан на рис. 15, а).
Велись работы по созданию такого вездехода на базе обычной полуторки и в нашей стране. Но в связи с трудностью конструирования центрального шарнира с приводом на колеса задней секции они вскоре были прекращены.

Если вас заинтересовал принцип построения сочлененного колесного вездехода, попробуйте сделать его модель. Для начала выберите самый простой вариант (рис. 15, б).

Для обеих частей корпуса модели  используйте  полистироловые баночки-упаковки   прямоугольной формы. Чтобы было удобно монтировать колеса, на донышко каждой из них приклейте основание 12 из полистирола толщиной 2 мм или вырежьте его из жести (9), прикрепив винтами от металлического «конструктора».

На уровне «пола» через обе баночки пропустите шарнирную ось 4 из  полистироловой  спицы  для  вязания — она  обеспечит половинкам корпуса возможность смещения относительно друг друга. Правда, смещаться они  могут только  в одной плоскости, что позволяет упростить конструкцию, но несколько ограничивает  вездеходные  качества  модели. Отверстия под эту ось нужно прожечь при помощи электровыжигателя и им же распаять у оси оба конца, прикрыв их спереди и сзади декоративными  накладками  13  из кусочков полистирола.

На  модели  установите  простейшую передачу из двух шестеренок. Первую наденьте  на  вал  двигателя 3, а вторую 10 — на ось переднего  колеса.  Сами  колеса  можно взять от детских игрушечных самосвалов или же использовать для них в качестве шин 5 резиновые кистевые  эспандеры.  Установите  их  на оси 7 (также из спицы 0 5...6 мм) при помощи двух колесных дисков 8 и вклеенной между ними колесной втулки 6 из  полистирола.  Следует помнить, что диаметр колесных дисков должен быть чуть больше диаметра внутреннего отверстия эспандера, что необходимо для его надежного закрепления.

Верхнюю  панель  первой  половинки корпуса 2 сделайте из крышки упаковки.  К ней  приклейте кабину или  вылепленную из пластики  фигуру водителя-космонавта, а также различные декоративные детали. На снежно-белом  полистироле  особенно  хорошо  выглядят  переводные надписи  и  эмблемы.  Поэтому  не советуем  вам  красить  модель  (за исключением   отдельных   деталей, вроде  решетки  радиатора),  а  для шин  подобрать  четыре  эспандера одного цвета.

Принцип сочлененного, секционного вездехода оказался применим и для гусеничных машин. В Швеции, например, создан интересный сочлененный транспортер BV — 206 (рис. 16, а). Его основные параметры: масса — 4,34 т, максимальная нагрузка — 2 т, длина — 6,86 м, ширина—1,85 м, высота — 2,4 м, максимальная скорость на суше — 55 км/ч, по воде — 3 км/ч, запас хода — 330 км.

Как сделать модель такого вездехода, показано на рисунке 16, б. Вам понадобятся большие полистироловые мыльницы обтекаемой формы (из них получатся отличные корпуса), колеса, гусеницы, а также блок управления и питания от сборных управляемых моделей, различные декоративные детали от старых игрушек. Главное, что потребуется от вас,— это оснастить каждый корпус надежно работающим электромеханическим приводом и гусеничным движителем, т. е. превратить их в отдельные, независимые гусеничные шасси и только потом соединить в одну машину при помощи шарнира, имеющего две степени свободы. Этим модель во многом отличается от предыдущей, колесной, так как вторая степень свободы делает ее более маневренной и вездеходной. Электродвигатели в каждом из корпусов должны работать синхронно, тогда модель сможет двигаться «вперед-назад» и совершать повороты. Главную деталь — узел шарнирного соединения лучше всего вырезать и согнуть из дюралюминия толщиной 1 мм или же склеить из отдельных полистироловых деталей. Все остальные детали узла, включая оси-распайки,— из полистирола подходящей толщины. Габаритные размеры этой модели здесь не приведены, поскольку трудно предугадать, какие детали для ее изготовления окажутся у вас под руками. Узел 1шарнирного соединения достаточно прост в изготовлении.

Испытайте модель. Вы увидите, что даже при двух степенях свободы она обладает хорошей маневренностью. Вам, наверное, интересно будет узнать, что даже для промышленных манипуляторов 7—8 степеней свободы уже труднодостижимы. А вот рука человека, если ее рассматривать как кинематическую цепь, состоящую из набора шарниров, имеет 22 степени свободы!

В связи с этим невольно приходит на ум, что если удастся создать сочлененную машину не из двух, а гораздо большего числа секций, то и проходимость, и грузоподъемность ее многократно возрастут. По этому принципу многие ученые и пытаются создать образцы машин для внеземного бездорожья. Пригодятся многосекционные «вездеходы-гусеницы» и на Земле. Точно следуя рельефу местности, они уверенно пройдут и песчаные барханы, и болотистые топи... Особенно, если оснастить их колесами-шарами большого диаметра. Дело в том, что, попав на рыхлый или зыбкий грунт, шар, понемногу проваливаясь, автоматически увеличивает площадь опоры до тех пор, пока не наступит равновесие.

Такие колеса оказывают меньшее давление на грунт и, стало быть, обладают значительно лучшей проходимостью по сравнению с обычными колесами.



Оценить статью:(226)+-
© Интернет журнал Hobby-Live издается в сети интернет с 2007 года | Политика конфиденциальности | Обмен ссылками | Реклама