ОЛЕНЕХОД ОТПРАВЛЯЕТСЯ В ПУТЬ
В. САФОНОВ, инженер
Модель, которую пытаются построить ребята из города Анадыря, думается, интересна и другим нашим читателям. Но для того чтобы дать вам возможность думать и действовать самим, мы предлагаем только основную схему одной из шагающих машин.
Вы можете назвать ее оленеходом, верблюдоходом или механическим конем — все будет правильно, потому что в основе действия ее ног лежит тот же принцип, что и у животных, — рычажная система с суставами. Именно поэтому опоры ноги одной из первых действующих моделей шагающей машины состояли из двух частей: верхней и нижней, шарнирно соединенных между собой. Сверху ноги крепились к общей несущей раме, а еще выше — к параллелограммам тяг с шарнирами по углам.
Вся система представляла собой, по сути депа, кривошипно-шатунный механизм, весьма напоминающий «переступающую машину» нашего русского ученого П.Л.Чебышева, построенную еще в конце прошлого века.
Модель шагохода-оленехода, которую вы видите на рисунках, имеет четыре опоры (ноги), соединенные таким образом, что их кривошипы образуют параллелограмм. Каждая из ног переступающей машины Чебышева (см. рис. 1) преобразует вращательное движение кривошипа АС в почти прямолинейное движение точки М. Максимальное отклонение от прямой при соответствующем подборе соотношения между длинами звеньев механизма составляет доли процента от длины кривошипа.
Рис.1.Для сборки модели вам потребуются: пластина из оргстекла размерами 110X50X3 мм, стандартный микродвигатель 3 с редуктором 4, два колеса со втулками 5 и десять скоб.
Колеса вырежьте из оргстекла или фанеры толщиной 3—4 мм. Для изготовления скоб можно использовать листовое железо, дюраль толщиной 1 мм или же элементы из детского набора «Конструктор-механик».
Монтаж начните с установки на несущей раме (рис. 2) микродвигателя с редуктором. Расположить их необходимо так, чтобы вал редуктора проходил над центром пластины. Наденьте на вал редуктора центральные скобы 1 и закрепите их так, чтобы не выступали головки винтов с гайками. Крайние скобы 2 делаются несколько большего размера с проточкой под винт, чтобы регулировать выступ скобы над торцевой поверхностью рамы. Шарнирные оси центральных и боковых скоб должны располагаться на одной горизонтали (см. рис. 4).
Рис.2.Траектория движения стопы 7 при работе модели зависит от соотношения длин звеньев ab, bc, be, nm, ed, cd и dn. Ориентировочно можно считать их соответственно равными 55, 55, 60, 15, 40, 55 и 55 мм. Однако лучше всего подобрать их опытным путем. Вырежьте из плотного картона полоски шириной 4—6 мм, две по 115—120 мм и по одной 70, 50 и 20 мм. Соедините их между собой шарнирно в точках n, d, c, b, e. Роль шарниров могут выполнять кнопки с загнутыми остриями. Закрепите получившуюся рычажную систему на листе картона или фанеры в точках e и m шарнирно (в этом случае лучше всего швейными иглами). При вращении точки n относительно m точка a будет описывать траекторию, близкую к показанной на рисунке 1.
Изменяя длины звеньев cm и nm, можно подобрать необходимую высоту подъема стопы и ширину шага.
Теперь приступайте к изготовлению рычажной системы ног 6. Ее лучше всего изготовить из старых пластмассовых линеек. Вырежьте полоски шириной 4—6 мм и толщиной 1,5—2,0 мм. Посередине звеньев ac и cn надфилем сделайте пропилы шириной 15—20 мм на глубине, равной половине толщины пластин. То же самое сделайте по краям этих пластин в месте их шарнирного крепления в точке с. На пластинах be и ed пропилы по краям делаются на противоположных поверхностях.
Рис.3.Стопы шагохода — из оргстекла ипи фанеры размерами 20X30 мм. К стопе жестко крепится скоба, которая, в свою очередь, шарнирно соединяется с рычажной системой в точке а. Чтобы обеспечить шарнирное соединение в точках a, b, c, d, используйте медные заклепки диаметром 1 мм. Отверстия под заклепки сверлятся чуть большего диаметра. Можно использовать также кусочки медной или алюминиевой проволоки.
Порядок сборки такой: к звену ас крепится стопа и звено be, к звену cn крепится звено ed, и далее звенья cn и ac соединяются между собой.
На колесах по радиусу, равному подобранному радиусу кривошипа, просверлите несколько отверстий диаметром 1,5—2,0 мм под винт. Такие же отверстия просверлите на концах звеньев cn, be и cd.
Навесьте и жестко закрепите колеса на валу редуктора. Соедините рычажную систему с рамой (в точке a) и колесом кривошипа (в точке n) шарнирно, винтами с двумя гайками, как зто показано на рисунке 4.
Рис.4.Собирают ноги попарно. Если ноги I и III (см. рис. 3) закреплены в верхнем положении колеса, то ноги II и IV — в нижнем.
Навесив рычажную систему, подгоните и закрепите гайкой скобы 2. Батарейку разместите сверху на несущей раме. Регулировать ход можно, изменяя попарно точки закрепления звена cn на колесе.
Источник: Юный техник, 11-1977
