Стрекозища

7 Апрель 2011
By

Однажды на одной из выставок ребята из Таганрогского клуба «Эврика» под восторженные крики на длинную ковровую дорожку стремительно выкатилось нечто негромко жужжащее, на длинных паучьих ногах. Это «нечто» представляло совою четырехколесную модель с деумя воздушными винтами (рис1). Каркас его был сделан из стальной проволоки диаметром 3 мм, углы которого спаяли или скрутили изолентой. На концах его длинных «ног» устанавливались колеса от игрушечных автомобилей.

Чтобы «жук» хорошо бегал, важно все. Прежде всего, точка схода плоскостей колес модели должна быть далеко позади нее. Тогда ход его будет прямолинейным.
Чтобы уменьшить трение между колесами и их осями, лучше применить шарикоподшипники, но если  их нет, а диаметр отверстия в колесе много больше диаметра оси, то вставьте в него втулку из промазанной клеем бумажной ленты, намотанной на кусок  проволоки того же диаметра, что и ось. А чтобы детали не склеились, окуните проволоку в жидкий парафин с добавлением графита.  После высыхания клея заготовку аккуратно снимите и запрессуйте в отверстие колеса. У вас получится вполне современное колесо со втулкой из самосмазывающегося материала.

Важно еще уменьшить, трение между колесом и полом. В самом общем случае оно тем меньше, чем меньше диаметр колеса. При этом, кстати, уменьшаются и потери на трение во втулках колес. Если жуку предстоит бегать по паркету или кафельному полу, то колеса следует выбирать поуже.

Ковровая, дорожка для такой модели то же самое, что для автомобиля грунтовая дорога. На такой случай выбирайте широкие колеса от игрушечных тракторов.
Двигателем модели служит агрегат из двух пластиковых бутылок с резиномотором внутри и двумя воздушными винтами по концам, прикрепленный к каркасу при помощи изоленты. Резиномотор — это жгут сделанный из сложенной вдвое, а затем завитой авиамодельной резины. Для снижения  трения между нитями жгута его следует смазать глицерином.

Во время работы резиномотора  натянут и сильно прижимает втулки винтов к крышечкам бутылок. В этих местах возможны большие потери на трение. Авиамоделисты избавляются от них применением шарикоподшипников. Можно использовать две стальные шайбы — одну на крышечке, другую — на втулке винта, а между  ними — крохотную промежуточную втулку, выточенную из латуни. Трение латуни по стали очень мало. Но еще меньше трение по стали фарфора.
Вскройте перегоревший нагревательный элемент от чайника. Там вы найдете фарфоровые четки. Их как раз можно использовать в качестве промежуточной втулки. Смазывать маслом узел между воздушным винтом и крышкой бутылки бесполезно. Оно будет мгновенно выдавлено натяжением резиномотора. Но если вы насыпьте в это место толченого графита от мягкого карандаша, хуже не будет.

Самый важный элемент модели — это ее винты, пропеллеры. Вращаются они в разные стороны, поэтому для того, чтобы они работали в унисон, один винт должен быть правым, я другой — левым. Лопасти винта можно сделать из дерева, картона или пластика. Металл использовать не советуем, можно получить травму.
Вот одна из конструкций винта. В деревянной точеной втулке сделано два пропила под углом 45° к оси. В них можно вклеить картонные лопасти. Для получения хорошей тяги они должны быть закручены, как показано на рисунке 1.

Тяга возрастет, а время работы винтов увеличится, если передняя кромка лопасти будет закруглена наждачной бумагой, задняя — сведена на нет, и весь винт ровно окрашен из баллончика  2-3 слоями краски с промежуточной сушкой. Дальность пробега «жука», однако, значительно возрастет, если сделать винт из куска дерева по нашим правилам, как это рекомендуется для авиамоделей.

Наш жук — забавная игрушка, но не только. Наземные экипажи, приводимые в действие воздушными винтами, давно привлекают внимание. Пытались делать на этом принципе автомобили. Получались очень хорошие машины способные двигаться по шоссе и бездорожью. Однако винт для города слишком шумен и, главное, опасен. Защитные же экраны и сетки делают его более безопасным, и в то же время снижают эффективность. Поэтому винт нашел применение на экипажах, предназначенных для движения по безлюдной местности. На рисунке 2 вы видите современные аэросани-амфибию.

Есть у подобных наземных экипажей и другая проблема. Винт достаточно эффективен только при больших, самолетных, скоростях. На воде или на снежном поле их удается, развить далеко не всегда. Поэтому диаметр винта стараются всемерно увеличить, чтобы винт давал хорошую тягу на малой скорости.
Именно это и сделано в “жуке” благодаря установке его полос на высоких и длинных, как у кузнечика, ножках. Основная польза от увеличения диаметра винта заключается к том, что при этом больше площадь, а значит, и масса отбрасываемого потока воздуха. Поэтому его можно отбрасывать с меньшей скоростью, а в результате на создание тяги расходуется гораздо меньшая мощность. Такая закономерность верна не только для винта, но и движителя любого типа, например, машущего крыла.

На рисунке 3 — модель  «стрекозы», сделанная на базе «жука», с добавлением машущих крыльев. Обычно такие крылья примениют на летающий моделях — орнитоптерах. Крылья гибкие, при взмахе вверх и вниз они изменяют свой угол установки таким образом, что всегда возникает тяга вперед. Механизм взмаха — типичный для модели орнитоптера (рис. 4). Кромка крыла выгнута из  дюралюминиевой трубки диаметром 6 мм. На нее натянута поверхность из парашютной ткани. Крылья приводятся в действие кривошипно-шатунным механизмом. Кравошип выгибается из проволоки диаметром 2—3 мм.
Размах крыльев модели около метра. Это уж не жук, а стрекоза- даже стрекозища!

Tags:

Оставить комментарий


Ссылки: