Автомодель з механічною «пам`яттю»

На малюнку 1 зображена модель мікроавтобуса американського винахідника А. Бешовера, хоча в принципі це може бути модель вантажного або легкового автомобіля. Уважно розгляньте її механізм. Усередині салону неважко помітити плоску батарейку 1. Дві пружні пластини надійно охоплюють і притискають її до рами. До клем батарейки приєднані дроти, що сполучають вимикач 2 і мікроелектродвигунів 4 в єдину електричну ланцюг.

Мал. 1 Автомодель з механічною «пам`яттю»

Якщо повернути важіль вимикача, ланцюг замкнеться, і вал електродвигуна почне обертатися. Через систему шестерень понижуючого редуктора 3 обертання передається на подовжений вал. Така багатоступенева передача потрібна для того, щоб зменшити частоту обертання і збільшити крутний момент на валу.

А тепер зверніть увагу на важливу деталь передачі - сполучну муфту. Вона складається з диска 5 і бобіни 7. Диск щільно посаджений на вихідний вал і обертається разом з ним як єдине ціле. Бобіна ж, навпаки, має ковзаючу посадку. Це означає, що вона може обертатися в будь-якому напрямку незалежно від обертання вихідного вала. Тільки ось ця незалежність обертання використовується певним чином. Сама бобина виготовлена з дисків і трубочки. Лівий диск має 3 зуба. У робочому положенні вони входять в зачеплення з зубами диска вихідного вала (див. Рис. 1, а), і обертання з вихідного вала передається на бобіну. І навпаки, в неробочому положенні (див. Рис. 1, б) зуби виводяться із зачеплення, бобіна вільно обертається на валу. Включення і вимикання сполучної муфти виробляється механічним перемикачем 6, рукоятка якого виведена через дах моделі.

Давайте спробуємо розібратися, що означають слова «робоче» і «неробочий» або «включене» і «вимкнений» положення сполучної муфти. Щоб краще зрозуміти роботу механічної передачі, подивіться ще раз на передню і задню осі моделі автобуса. Передня вісь - складна. Поворот коліс здійснюється системою тяг (див. Рис. «Вид знизу») і поворотним важелем 10, що обертається навколо осі. Кінець довгого плеча має отвір, крізь яке пропущена капронова нитка 9 діаметром 0,3-0,4 мм. Ось заднього колеса 8, нитка, поворотний важіль і бобіна утворюють механічну передачу, що виконує дві функції. Розглянемо їх докладніше.

На малюнку 1, б рукоятка механічного перемикача переведена у вимкнений, неробочий стан. Двигун моделі не працює. Бобіна вільно обертається на валу. В такому стані модель встановлюється на фінішній межі і заднім ходом повільно переміщається рукою повз перешкод на трасі. При цьому нитка не тільки змотується з бобіни, але і намотується на задню вісь, причому її положення на осі знаходиться в строгій залежності від кута повороту передніх коліс, а значить, від положення поворотного важеля. Запас нитки на бобіні 15-20 м і відповідає довжині траси. Пройшовши таким чином всю трасу, модель її «запам`ятовує» своєї механічної «пам`яттю».

А тепер подивіться на малюнок 1, а. Рукоятка механічного перемикача тут переведена у включений, робоче положення. Бобіна увійшла в зачеплення з диском. Отже, модель встановлюється на стартовій межі траси. Чи включається електричний двигун. Бобіна починає обертатися і намотувати на себе нитку. Інший кінець нитки змотують з осі задніх коліс, тим самим змушуючи їх обертатися і рухати модель вперед. Але це ще не все. В залежності від їхнього місця на осі задніх коліс нитку по-різному впливає на поворотний важіль і, отже, змінює кут повороту передніх коліс. Так працює модель з механічною «пам`яттю» - при своєму русі по трасі вона в точності копіює все її вигини.

Розміри і форма корпусу Вашої моделі підкажуть Вам і інші варіанти розміщення електричного двигуна і редуктора, наприклад, щоб привід здійснювався на передні колеса. Розміри механізму управління поворотом коліс залежать від конструкції корпусу моделі. Тому тут, як і на малюнках попередньої моделі не проставлені його розміри. Вважаємо, кожен сам встановить їх для своєї моделі. Зробивши кілька моделей з механічною пам`яттю, Ви можете провести цікаві змагання.

Пристрій траси і можливі умови змагань детально описані в попередній статті. Нагадаємо тільки, що ширина траси близько 400 мм, а радіуси поворотів не менше 400 мм.

Старт дається тільки однієї моделі. Потрібно спочатку рукою провести модель по трасі, щоб її механічна пам`ять запам`ятала характер траси. Після цього модель вже знаходиться в початковому стартовому положенні і ретельно встановлювати її не потрібно. Увімкніть електродвигун - далі по трасі вона рухається самостійно.

Результати кожного учасника змагання визначаються за часом проходження траси. Переможцем вважається той, хто пройде трасу в «неробочому» і «робочому» режимах за найменший час.