Автомодель с механической "памятью"

На рисунке 114 изображена модель микроавтобуса американского изобретателя А. Бешовера, хотя в принципе это может быть модель грузового или легкового автомобиля. Внимательно рассмотрите ее механизм. Внутри салона нетрудно заметить плоскую батарейку 1. Две упругие пластины надежно обхватывают и прижимают ее к раме. К клеммам батарейки подсоединены провода, соединяющие выключатель 2 и микроэлектродвигатель 4 в, единую электрическую цепь.

Если повернуть рычажок выключателя, цепь замкнется и вал электродвигателя начнет вращаться. Через систему шестеренок понижающего редуктора 3 вращение передается на удлиненный вал. Такая многоступенчатая передача нужна для того, чтобы уменьшить частоту вращения и увеличить крутящий момент на валу.

А теперь обратите внимание на важную деталь передачи - соединительную муфту. Она состоит из диска 5 и бобины 7. Диск плотно посажен на выходной вал и вращается вместе с ним как единое целое. Бобина же, наоборот, имеет скользящую посадку. Это означает, что она может вращаться в любом направлении независимо от вращения выходного вала. Только вот эта независимость вращения используется определенным образом. Сама бобина изготовлена из дисков и трубочки. Левый диск имеет 3 зуба. В рабочем положении они входят в зацепление с зубьями диска выходного вала (см. рис 114, а), и вращение с выходного вала передается на бобину. И наоборот, в нерабочем положении (см. рис. 114, б) зубья выводятся из зацепления, бобина свободно вращается на валу. Включение и выключение соединительной муфты производится механическим переключателем 6, рукоятка которого выведена через крышу модели.

Давайте попробуем разобраться, что означают слова "рабочее" и "нерабочее" или "включенное" и "выключенное" положения соединительной муфты. Чтобы лучше понять работу механической передачи, посмотрите еще раз на переднюю и заднюю оси модели автобуса. Передняя ось - сложная. Поворот колес осуществляется системой тяг (см. рис. "вид снизу") и поворотным рычагом 10, вращающимся вокруг оси. Конец длинного плеча имеет отверстие, сквозь которое пропущена капроновая нить 9 диаметром 0,3 - 0,4 мм. Ось заднего колеса 8, нить, поворотный рычаг и бобина образуют механическую передачу, выполняющую две функции. Рассмотрим их подробнее.

Рис. 114. Модель с механической 'памятью'

На рисунке 114, б рукоятка механического переключателя переведена в выключенное, нерабочее положение. Двигатель модели не работает. Бобина свободно вращается на валу. В таком состоянии модель устанавливается на финишной черте и задним ходом медленно перемещается рукой мимо препятствий на трассе. При этом нить не только сматывается с бобины, но и наматывается на заднюю ось, причем ее положение на оси находится в строгой зависимости от угла поворота передних колес, а значит, от положения поворотного рычага. Запас нити на бобине 15 - 20 м и соответствует длине трассы. Пройдя таким образом всю трассу, модель ее "запоминает" своей механической "памятью".

А теперь посмотрите на рисунок 114, а. Рукоятка механического переключателя здесь переведена во включенное, рабочее положение. Бобина вошла в зацепление с диском. Итак, модель устанавливается на стартовой черте трассы. Включается электрический двигатель. Бобина начинает вращаться и наматывать на себя нить. Другой конец нити сматывается с оси задних колес, тем самым вынуждая их вращаться и двигать модель вперед. Но это еще не все. В зависимости от своего положения на оси задних колес нить по-разному воздействует на поворотный рычаг и, следовательно, изменяет угол поворота передних колес. Так работает модель с механической "памятью" - при своем движении по трассе она в точности копирует все ее изгибы.

Размеры и форма корпуса вашей модели подскажут вам и другие варианты размещения электрического двигателя и редуктора, например, чтобы привод осуществлялся на передние колеса. Размеры механизма управления поворотом колес зависят от конструкции корпуса модели. Поэтому здесь, как и на рисунках предыдущей модели, не проставлены его размеры. Полагаем, каждый из вас сам установит их для своей модели. Сделав несколько моделей с механической памятью, вы можете провести интересные соревнования.

Устройство трассы и возможные условия соревнований были подробно описаны выше. Напомним только, что ширина трассы около 400 мм, а радиусы поворотов не менее 400 мм.

Старт дается только одной модели. Участник ставит ее задними колесами вперед на финишную линию и сообщает судье о готовности. Судья дает команду "Старт!" и одновременно включает секундомер. Нужно сначала рукой провести модель по трассе, чтобы ее механическая память запомнила характер трассы. После этого модель уже находится в исходном стартовом положении и тщательно устанавливать ее не нужно. Включите электродвигатель - дальше по трассе она движется самостоятельно.

Результаты каждого участника соревнования определяются по времени прохождения трассы. Победителем считается тот, кто пройдет трассу в "нерабочем" и "рабочем" режимах за наименьшее время.