Гравитобус

27 Сентябрь 2012
By

Мы приспособились жить в условиях земного притяжения и не вспоминаем о нем, даже когда, падая, разбиваем коленку. Тем не менее благодаря ему мы просыпаемся каждое утро на том же месте, где заснули, благодаря ему уверенно передвигаемся по земле, а искусственные спутники нашей планеты имеют свои постоянные орбиты.
И хотя ученые проектируют все новые и новые летательные аппараты, способные с огромными энергетическими затратами преодолевать земное притяжение, есть проекты, в которых предлагается использовать «даровую» силу притяжения.


Самым грандиозным был фантастический проект постройки «метро» между очень удаленными городами, например, Москвой и Владивостоком. Суть его заключалась в том, чтобы проложить между этими городами совершенно прямой тоннель. Половину пути тоннель шел бы вниз под очень внушительным углом, и поезд, не затрачивая энергии, мчался бы до середины пути. Пройдя ее, поезд начал бы подниматься, замедляя свой ход! Понятно, что состав не дотянул бы до конечной станции, пришлось бы включать двигатели, но ведь большая часть пути была бы пройдена вообще без топлива  и тогда жд билеты были бы очень дешевы.
Впрочем, чтобы реально заставить работать земное притяжение, необязательно, конечно, прокладывать тоннель. Существуют совсем простые кинематические схемы, которые могут выполнить даже начинающие. Вы сами можете построить модель туристического автобуса, который будет двигаться исключительно за счет притяжения земли. Пройдя определенный путь от одного пункта до другого, его нужно будет лишь перевернуть, и автобус будет готов ехать в обратном направлении. Более того, при переворачивании автобус может «поменять свой цвет», а также надпись на трафарете, указывающую новый маршрут.
Для того чтобы понять, как работают узлы модели, вам достаточно познакомиться с основными деталями конструкции.
Внутри салона находится груз — это движущаяся часть «мотора» автобуса (см. рис. 1). С одной его стороны прикреплена прочная нить, которая, проходя через направляющий шкив, обвивается вокруг одного, а затем и второго ведущих валов машины и возвращается к грузу с противоположной стороны, но уже через другой направляющий шкив. Схема полностью симметрична, поэтому имеет два комплекта колес — один внизу, другой — вверху.


Теперь несложно понять, как движется автобус. Груз, находящийся в крайнем верхнем положении, стремится упасть на землю и, опускаясь, тянет прикрепленную к нему нить. Эта нить, обвитая вокруг ведущих валов, заставляет их вращаться, а вместе с ними вращаются колеса модели. Автобус движется, пока груз не достигнет нижней плоскости салона. Движение автобуса прекратится, рейс из пункта А в пункт Б закончен. Когда вы перевернете автобус, груз, занимавший крайнее нижнее положение, опять переместится в крайнее верхнее и движение продолжится.
Автобусов с колесами на крыше не бывает — возразите вы и будете правы, поэтому кузов автобуса (назовем его «гравитобус») снабжен декоративными клапанами со всех четырех сторон, а также щитками, позволяющими трансформировать днище салона в крышу. Дополнительные клапаны не только скрывают лишние колеса, расположенные на «крыше» модели, но и дают возможность за счет нарисованных на кузове деталей зрительно изменить тип или даже марку автобуса — форму и количество окон, фар, форму задних фонарей, номерной знак, вид радиаторной решетки, а также трафареты с маршрутом и, наконец, цвет кузова. Короче говоря, в одной модели вы получите сразу две.
Такого эффекта позволяет достичь дополнительная площадь на клапанах, устроенная подобно развороту книги. На одном развороте — одна картинка, перевернешь страницу и текст, и картинки другие. Переворот клапанов происходит в момент переворачивания всего автобуса. Каждый клапан внутри салона имеет свой поворотный грузик, который, опускаясь, заставляет легкий клапан подниматься вверх. На рисунках 2 и 4 показаны схемы работ клапанов бортов и щитков днища.

 

 

Перед изготовлением модели внимательно рассмотрите рисунки и запаситесь необходимыми материалами и инструментами. Вам потребуется фанера и деревянные брусочки, тонкая жесть и проволока, а также картон, ватман, скотч или лейкопластырь, водоэмульсионный клей, краски, бесцветный лак. А из готовых изделий — колеса от игрушечных автомобилей и шкивчики из конструктора. Все эти материалы, как видите, недефицитные и легкозаменяемые.
Колеса должны быть одинаковые в количестве 8 штук.
Размер модели будет зависеть от размера колес, которые вы сможете достать. Поэтому вам придется пересчитать основные размеры модели, вводя коэффициент. Например, если вы достали колеса диаметром не 65 мм, а 50, то коэффициент k будет равен k=1,3. Отсюда следует, что высота модели будет не 254 мм, как указано на чертежах, а 195 мм, длина же будет не 500 мм, а 384,5 и путь прохождения модели (до ее переворачивания) сократится с 2 до 1,5 метра.
Изготовление следует начать с несущей рамы автобуса. Она состоит из двух боковин и двух проставок, одинаковых по размерам. Их следует выпилить лобзиком из 7 — 8-мм фанеры и подогнать места соединений. До начала сборки прикрепите к боковинам ручки переворота модели. Между боковинами установите втулки с внутренними металлическими резьбовыми шпильками (см. рис. 3) и стяните боковины крепежными гайками. Далее монтируются направляющие шкивы и ведущие оси модели, а также устанавливаются колеса. Ведущие оси соедините с колесами на клею. Собранную раму с колесами обкатайте — она должна легко катиться по ровному полу без каких-либо помех. Затем соберите пластины груза между собой. Внимательно посмотрите на рисунке 5, как крепится и натягивается нить. В качестве нити используйте подходящую рыболовную лесу или синтетический жгут. Не устанавливая груз на место, отбалансируйте его, подвесив за нить. Он должен располагаться параллельно земле, не наклоняясь в какую-либо сторону. Если какая-то половина груза перевешивает, то ее следует облегчить, высверлив несквозные отверстия сверлом.
После того как груз будет уравновешен, установите его на модель. Собранную движущуюся часть модели – - раму на колесах с грузом -следует испытать на ровном полу (без ковра). Нормально подогнанные детали будут работать сразу. Незаконченная модель должна двигаться и останавливаться, затем, после переворачивания, опять должна начинать движение.
На боковины обкатанной модели приклейте рейки крепления обшивки и жестяные уголки (см. рис. 4).
Затем изготовьте щитки днища (их лучше вырезать из тонкого (0,3 — 0,4 мм) алюминия (см. рис. 3) и детали рычажной системы щитков, которые изготавливаются из кровельной жести (0,5 — 0,7 мм) и медной проволоки диаметром 1,5 — 2 мм. В качестве грузов здесь подойдут стальные пластинки толщиной 1 мм, которые можно добавлять по количеству или снимать в процессе регулировки. Затем соберите все детали щитков (2 комплекта) и установите на раму сверху и снизу модели. Отрегулируйте работу щитков, переворачивая модель, а также добавляя или убирая пластинки грузов.
Детали обшивки кузова проще сделать из плотного картона. При их изготовлении необходима лишь аккуратность.
После этого приступайте к работе с декоративными клапанами. Вырежьте их из плотного ватмана (см. рис. 4).
Центровую часть клапанов согните пополам. В место сгиба вложите стержень от авторучки (можно металлический, рис. 6). Намажьте все место крепления клеем, обожмите стержень ватманом и дайте просохнуть. Затем приклейте на стержень маленький шкив так, чтобы одна сторона его была свободна для установки пасси-ка. Все шесть клапанов собираются одинаково.
Отложите готовые клапаны и изготовьте детали кронштейнов. Их лучше вырезать из стальной жести толщиной 0,5 мм, после изготовления установите их на детали обшивки кузова. На каждую боковину по две штуки и по одной на переднюю и заднюю часть.
Далее сделайте шкивы-противовесы (рис. 4 и 6).
Поставьте клапаны в вилки кронштейнов, а с другой стороны обшивки – также в вилки кронштейна — установите шкивы-противовесы и соедините их резиновыми нитями, как показано на рисунках. Концы резиновых нитей завязать и капнуть резинового клея. Испытайте каждую деталь обшивки кузова, переворачивая ее: клапан всегда должен подниматься вверх. Готовые и отрегулированные детали кузова можно устанавливать на раму модели. Модель готова, остается только нарисовать на ней окна, фонари, а также остальные детали кузова и, конечно же, покрасить.
Хочется добавить, что эту модель можно усовершенствовать. Первое — установить фиксатор груза, который бы удерживал груз во время переворачивания модели и не давал крутиться колесам вхолостую, пока модель не поставлена на пол.
Во-вторых, можно значительно увеличить расстояние движения модели, если установить выключатель сцепления. Сцепление должно сработать в момент, когда груз находится очень близко от точки его остановки (внизу). Тогда модель могла бы совершать дальнейшее движение уже по инерции. Эти устройства, надеемся, вы сумеете разработать и установить самостоятельно.
Ю.Скопкин

Журнал “Лувша” №2-06г

Tags: , , ,

Оставить комментарий


Ссылки: