Виброходы

Используя принцип вибрации, вы можете построить несколько интересных моделей. Запаситесь маленькими электромоторчиками, которые работают от батарейки для карманного фонаря. Но прежде немного истории. Началось все в 1963 г., когда вокруг машины американского изобретателя Н. Дина поднялся ураган споров. Еще бы. Механик-самоучка построил модель странного аппарата, получил на него патент. Необычно выглядел герметичный корпус этого аппарата. Снаружи не было ни колес, ни гусениц, ни других движущихся частей. По замыслу изобретателя машина должна двигаться за счет внутренних сил - в корпусе установлены два маховика. На каждом из них с краю симметрично друг к другу закреплены гири - дебалансы. При вращении маховиков в противоположные стороны корпус начинал вибрировать взад-вперед с частотой, равной скорости вращения маховиков. Правда, аппарат дрожал и подпрыгивал, но оставался на месте.

Познакомившись с идеей Н. Дина, большинство ученых высказались вполне определенно: инерционную машину построить нельзя, так же как и вечный двигатель. Однако В. Брагин, московский инженер, не разделял эту точку зрения. Он считал, что при определенных условиях аппарат должен двигаться по поверхности. Но какие это условия? Молодой инженер познакомился с экспериментами академика Н. Кочина, проведенными им еще до войны. Один эксперимент был прост. Н. Кочин с помощником садился в лодку без весел, и оба они плавно откидывались назад, а затем резко наклонялись. Лодка заметно продвигалась вперед. После долгих раздумий В. Брагин нашел этому объяснение. Все дело в том, что сопротивление воды при резком и слабом толчках различно. Значит, можно предположить, что и аппарат Дина может передвигаться, если его поместить на поверхность, двигаясь по которой вперед он будет встречать меньшее сопротивление, чем при движении назад.

Свою гипотезу В. Брагин проверил на модели. Ее легко повторить. Возьмите шестеренки от старого будильника, привинтите по краям каждой по гайке. Установите на дощечку микромоторчик. Через маленькие зубчатые колесики подведите вращение на главные шестеренки. Снизу на дощечку приклейте кусочек старого мехового воротника с ворсом, приглаженным в одну сторону. Включите моторчик. Дощечка поползет вперед. Эта модель была первой моделью внутрихода и виброхода, как его теперь называют.

Предлагаем вам собрать несколько моделей виброходов, конструкции которых разработали юные техники Устиновской станции юных техников под руководством А. Сенюткина.

Модель из мыльницы (рис. 104). Не торопитесь выбрасывать старую полистироловую мыльницу и сломанные зубные щетки - это материалы для модели. Если заставить щетки, ворс которых заглажен в одном направлении, вибрировать (для этого понадобится, конечно, двигатель), то они поползут вперед и потянут за собой то, что на них закреплено. Наша маленькая модель способна передвигаться по полу или гладкому асфальту.

Для изготовления модели (рис. 104), кроме щеток и мыльницы, вам потребуются два микроэлектродвигателя, работающих от батарейки. Из инструментов для работы понадобится прежде всего электровыжигатель (можно использовать и паяльник) - с его помощью можно сварить части корпуса; а мелкие детали лучше соединить клеем "Уникум", "Момент-1" или нитроклеем.

Приступим к работе. Аккуратно приварите двигатели к дну мыльницы (или к стенкам, если позволяют размеры). Валы двигателей должны быть направлены в одну сторону (рис. 104, а). На концы валов наденьте одинаковые продолговатые кусочки ластика так, чтобы при работе двигателей они могли свободно вращаться, не задевая друг за друга. Эти резинки выполняют роль эксцентриков и при вращении вызывают вибрацию, которая и заставляет вездеход двигаться вперед. Неплохо бы еще утяжелить кусочки резинки болтиками и гайками от "конструктора".

Рис. 104. Виброход из мыльницы

Зубные щетки нужны без ручек. Опустив их предварительно в кипящую воду, под прессом загладьте их ворс в одном направлении. Осталось приварить их к корпусу снизу, как показано на рисунке 104, б. Направление изгиба ворса у них должно быть, естественно, одинаковым. Сколько нужно щеток - зависит от размеров мыльницы.

К клеммам двигателя присоедините провода, ведущие к батарейке. Сделать это следует в строгом соответствии с прилагаемой схемой (см. рис. 104) - это позволит включать оба двигателя либо сразу (виброход тогда поползет вперед), либо по отдельности (виброход сможет поворачивать в любую сторону).

Теперь присоединим батарейку. Для облегчения конструкции лучше вынести ее за пределы корпуса. Поместить ее можно в какую-нибудь коробочку, укрепив на ней же выключатели. Получится блок управления, с помощью которого можно запускать виброход.

Необходимо учесть одно замечание: хорошо, если мыльница будет именно полистироловой - детали из этого материала очень легко свариваются, чего не скажешь о других видах пластмассы.

Украсить машину можно деталями от разных пришедших в негодность игрушек. Например, колпак кабины хорошо получается из половинки треснувшего шарика от настольного тенниса (рис. 104, г). Только не нужно увлекаться: ведь никакую машину, даже игрушечную, не стоит оснащать ненужными деталями.

Космическая танкетка (рис. 105). Вместо колес у этой машины установлены капроновые щетки для чистки одежды. Поэтому и названа она щеткоходом.

Платформу 1 вырежьте из фанеры толщиной 3 - 4 мм. Щетку с капроновой щетиной 2 пропарьте в горячей воде и придавите чем-нибудь тяжелым, чтобы щетина наклонилась в одну сторону так, как показано на рисунке. Щетки крепятся к платформе четырьмя винтами или шурупами.

На платформу установите микроэлектродвигатели 3, на их оси насадите кусочки ластика. Двигатели, батарейку и кнопки включения соедините проводами 4. Спереди приклейте к платформе половинку шарика от настольного тенниса 5. Это кабина космонавтов. Пульт управления представляет собой фанерный ящичек, в котором помещены две батарейки, соединенные последовательно. На ящике установите кнопки включения правого и левого двигателей. Один провод от батарейки соедините с общим концом, идущим к двум контактам электродвигателей. Второй провод - к контактам кнопок включения.

Провод, идущий от одного двигателя, подсоедините к оставшемуся свободным второму контакту кнопки. Провод от второго контакта второго двигателя подведите к свободному контакту второй кнопки. Пульт управления готов.

Рис. 105. Космическая танкетка

Если вы нажмете правую кнопку, заработает правый двигатель, модель повернет влево. Если же левую - заработает левый двигатель, и модель повернет вправо. Если вы нажмете на обе кнопки одновременно, модель пойдет прямо.

Рис. 106. Виброход

Другая модель виброхода, которую вы видите на рисунке 106, как и первая, движется благодаря вибрации корпуса от микроэлектродвигателя, на валу которого насажен груз-резинка.

Рис. 107. Колесный виброход

Платформу 1 вырежьте из фанеры толщиной 3 - 4 мм. К платформе прикрепите фанерные пластинки 3, которые будут держать кусочки пружины от механизма старых часов 2. На вал двигателя 4 наденьте кусочек ластика. На платформу можно наклеить половину пластмассового мяча.

Теперь дело за механизмом управления. Он состоит из крышки - фанерной пластинки 5, на которой размещены детали переключения хода модели; ящичка 6 (размером 80×25 мм) с батарейкой и крышкой с рычагом переключения (концы провода от батарейки выведите наружу).

На крышке ящичка просверлите отверстия диаметром 1 мм, вставьте в них кусочки очищенной от изоляции медной проволоки диаметром 0,8 - 1 мм. Это контакты переключателя, к ним припаяйте кусочки провода. Крайние контакты соедините с одной из полосок 8, вырезанных из жести. Провод от среднего контакта припаяйте ко второй полоске.

Рычаг переключателя 9 - фанерный. Он крепится к крышке гвоздиком. По краям отверстия вставьте скобочки 10 и загните их, как показано на рисунке. К ним припаяйте концы проводов, идущих через отверстия от батареи в крышке.

Вспомните, что, когда меняешь местами концы проводов, идущих от двигателя к батарейке, вал его начинает вращаться в другую сторону. Рычаг переключателя и служит для этой цели.

Контакты переключателя припаяйте к проводам от батарейки. Вложите батарейку в ящичек, прибейте крышку 5 к ящику 6 с контактами и переключателем. К полоскам жести 8 подсоедините провода от моторчика модели. Поверните рычаг 9 так, чтобы его контакты касались крайних контактов на ящичке 7. Вал двигателя будет вращаться в одну сторону. Если передвинуть рычаг к среднему контакту, полярность электротока изменится и вал двигателя начнет вращаться в обратную сторону, машина изменит направление движения.

Колесный виброход (рис. 107) назван так потому, что вибрация заставляет двигаться его рабочее колесо.

Раму 1 выпилите из фанеры толщиной 10 мм, а еще лучше из доски. Размеры даны на рисунке: платформа 2 для мотора-вибратора 10 - полоска фанеры размером 130×30 мм (ее выпилите обязательно поперек волокон). Раму и платформу соедините бруском 3 из древесины. Его размеры 30×30×15 мм. К платформе прибейте гвоздями толкатель из жести 4. Его конец входит в прорези рабочего (ходового) колеса 5. Колесо радиусом 20 мм вырежьте из фанеры толщиной 3 - 4 мм. К колесу прибейте круг из жести и припаяйте его к задней оси. Колеса 6 можно взять от старых игрушек. Подшипники задних 7 и передних 9 колес вырежьте из жести. Оси передних и задних колес сделайте из проволоки толщиной 2 - 3 мм. На ось микроэлектродвигателя 10 наденьте грузластик.

Когда двигатель с ластиком начнет вращаться и вибрировать, толкатель 4 заставит работать колесо 5 - модель поедет вперед.

Кузов этой модели вы можете сделать из бумаги, картона или жести. Его форму пусть вам подскажет воображение.