Шагающий механизм на тележке с педальным приводом
Как именно и почему ему пришла в голову мысль сотворить это чудо. Алексей ответить затрудняется. Наверное, можно было потратить время на что-то более полезное с практический точки зрения, но родилось вот это и это здорово! Ну был бы еще один вездеход, мотоцикл или самолет — да мало ли что, тут же на свет появилась вещь совершенно уникальная!
Итак, герою нашего рассказа захотелось сделать повозку, приводимую в движение не колесом или гусеницей, а ногами. Впрочем, получился в итоге некий гибрид: сзади — колеса, а спереди -шагающий механизм. Именно он и тянет все устройство вперед. Или назад — в зависимости от того, в какую сторону крутишь педали. Вы уже догадались, наверное, привод тут педальный. В основе конструкции лежит обычный велосипед Точнее, два велосипеда Алексей приобрел пару совершенно идентичных детских моделей, взял в руки «болгарку». Нет, сначала, конечно, была кропотливая работа мысли. Честно говоря, я до сих пор не пойму, как такое можно было придумать! Впрочем, труды упомянутого Чебышева, безусловно, содействовали успеху дела.
Прежде чем приступать к работе с металлом, была сделана небольшая модель шагающего механизма из тонких деревянных реек. Подгоняя их длину, меня точки шарнирного сочленения звеньев, определялась оптимальная траектория движения нижней части опорной рейки — ноги Когда показалось, что все продумано более-менее верно, настало время попробовать сделать на основе макета натурный образец. С задней частью механизма все достаточно просто. От велосипедов были отпилены передние вилки, в верхней части они соединены поперечной балкой — получилась незамысловатая двухколесная опора, с колеей 800 мм. Затем к поперечине была приварена часть рамы одного из велосипедов с подседельной трубой. На расстоянии 300 мм от последней приварена рулевая колонка — это узел сочленения двух частей машины одна поворачивается относительно другой в горизонтальной плоскости, что обеспечивает поворот. Угол складывания небольшой и ограничен специальным рычагом, который, поворачиваясь вместе с передней рамой, упирается своим концом в ограничители на задней балке. Куда занимательнее передняя часть повозки, где, собственно, и смонтировано самое важное, поражающее воображение устройство — шагающий механизм.
Для привода его в действие, как замечено выше, служат педали. Каретка вместе с шатунами и педалями — все от того же велосипеда. Она расположена примерно посередине машины, чтобы, сидя на сиденье над задней осью, было удобно крутить педали. Цепная передача — прямая, то есть в качестве ведомой звездочки использована точно такая же. как и ведущая. Если бы передача была с повышением, то ноги машины шагали бы слишком резво — скорость получилась бы высокой, да и вообще неизвестно, поехала бы повозка. Ведомая звездочка, расположенная выше ведущей, вращается на самодельной оси в подшипниках. Можно было бы использовать обойму велосипедной каретки, выпиленной из его рамы, но Алексей посчитал, что выйдет громоздко. Эта ось служит одновременно и осью кривошипа, четыре (по числу ног) колена которого развернуты относительно друг друга на 90 градусов. Причем два боковых и два центральных колена работают в противофазе (развернуты относительно друг друга на 180 градусов). Длина колена равна 150 мм
Шатунные шейки (назовем их так, используя автомобильную терминологию) соединяются с продольной частью ноги, в целом представляющей собой треугольник с прямым углом в вершине. Чтобы этот угол не согнулся, приварена диагональ. Все сделано из профиля сечением 20×20 мм. В вершине треугольника также находится шарнир, соединяющий ногу с тягой, идущей от верхней опоры шагающего механизма, общей для всех четырех ног.
Вертикальный катет треугольника — это и есть опорная часть ноги. Снизу, в точке контакта с опорной поверхностью, приварены башмаки, «подкованные» толстой резиной, чтобы не цокали по асфальту и не проскальзывали. Высота ноги составляет 620 мм, ее продольная часть имеет длину 400 мм, а длина верхней тяги 230 мм. Все шарниры самодельные и представляют собой отрезки трубы с посаженными внутрь подшипниками и осями по внутреннему диаметру подшипника. Вначале Алексей думал использовать трубу с внутренним диаметром 52 мм — как раз под 205-й подшипник. Однако, поразмыслив, решил, что учитывая количество подшипников, конструкция выйдет неоправданно тяжелой. Взял трубу поменьше — с внутренним диаметром 28 мм, подходящую под 101-е подшипники.
Можно предположить, что внешние обоймы (читай — труба), нарезались «болгаркой» — так поступило бы большинство самодельщиков, пожалуй. Но Алексей использовал для решения задачи труборез — он чуть заминает кромку, и получается хороший упор для внешнего кольца подшипника (по меньшей мере, с одной стороны), ведь иначе он может выскочить из трубы. Оси всех шарниров вращаются в подшипниках во всех звеньях, хотя, разумеется, достаточно было бы поставить подшипник в какой-нибудь одной части шарнира, закрепив ось неподвижно. В смежной Алексей посчитал, что так будет проще, и шарнир, возможно, самоустановится, даже если будет небольшой перекос оси. Но подшипников, конечно, раза в два потребовалось больше.
Соединив все описанное в единый механизм, получилась повозка, и она поехала! Это, конечно, очень порадовало конструктора. Слегка омрачало восторг то обстоятельство, что рама с шагающим механизмом так «гуляла», что было очевидно — надолго ее не хватит. Тогда сверху из того же профиля 20×20 мм было сделано усиление 8 виде изогнутой восьмерки Это что-то вроде диагональных связей, придающих пространственной конструкции жесткость Выглядят здесь они причудливо, конечно. Но получилось неплохо, а механизм приобрел какой-то футуристический вид.
Для чего четыре ноги, не достаточно ли двух? В принципе достаточно, но четырехногая повозка идет плавней и меньше подпрыгивает. Я, само собой, тоже попробовал ее в движении. Ощущения весьма необычные то ли едешь на велосипеде, ведь педали-то крутишь, то ли катишь в повозке за лошадью. Скорость невелика, и по грунту ехать приятнее, чем по асфальту, но разумеется, опора должна быть достаточно твердой, иначе ноги машины зароются в грунт.
Вопрос, который наверняка вертится на языке у многих «А для чего, собственно, нужен такой транспорт?» Хотя, строго говоря — это и не транспорт вовсе, далеко на нем не поедешь. Да и не нужно, поскольку это исключительно средство для развлечения, гарантированно поднимающее настроение при его использовании. И конечно, было увлекательно его сделать своими руками! Машинка строилась для детей, но катаются на ней больше взрослые. И равнодушных среди них после выезда нет! Надо бы только сиденье пошире поставить. Но это не проблема, главное, «вело-конь» удался — он бегает! И если вдруг навстречу попадается случайный прохожий, то он неизменно сворачивает шею от изумления, а поняв, что к чему, расплывается в широкой улыбке
Источник
2700 анимированых механических механизмов.
2700 Анимированные механические механизмы Nguyen Duc Thang (загружено до 31 октября 2017 года) — один из лучших каналов YouTube, который когда-либо видел. Ушедший в отставку в 2002 году инженер-механик, доктор технических наук Nguyễn Đức Thắng взял на себя огромную задачу: создать трехмерные модели практически всех мыслимых механизмов в Autodesk Inventor и анимировать их для вашего развлечения и просветления. И нет, я не наблюдал за ними всеми за вас, но уверен, что вам будет интересно потратить хотя бы пару часов для просмотра.
Если вы на самом деле ищете что-то конкретное с таким большим количеством продемонстрированных механизмов, YouTube не является идеальной таблицей поиска. К счастью, Нгуен Дык Тханг также подготовил несколько сотен страниц документации (в формате PDF, в архиве), чтобы сопровождать с каждым механизмом, классифицированным, описанным и связанным с видео — включая изображения, краткие описания и ссылки на YouTube, можно скачать по адресу.
Список состоит из 4 частей:
Часть 1: Передача непрерывного вращения
Часть 2: Другие виды передачи движения
Часть 3: Механизмы специального назначения
Часть 4. Механизмы для различных отраслей промышленности.
Автоматические механизмы.
Автоматический механизм — машина, самостоятельно действующее устройство (или совокупность устройств), выполняющее по жёстко заданной программе, без непосредственного участия человека, процессы получения, преобразования, передачи и использования энергии, Представьте себе, что значит создать механическую машину, которая может писать в 1770 году? «Писатель», часовой автоматический механизм, который был создан еще в 1770 -х годах известным часовщиком швейцарского происхождения, Пьером Жаке-Дро. Созданный механизм состоит из около 6 000 деталей, каждая их которых ручной работы, миниатюрна и адаптирована чтоб поместиться в игрушечное тело, представлял собой сидящую за столом куклу, размером с пятилетнего ребенка. Важную роль в механизме играют кулачки игрушки, потому что они контролируют не только штрихи пера, а и уровень давления на бумагу. Это изделие обогнало время — попробуйте предположить, сколько времени понадобилось создателю данного автоматического механизма, сколько терпения и находчивости было положено для достижения желаемого результата. Тело было сделано из дерева, голова — из фарфора, на изготовление у часовщика ушло 20 месяцев, он предназначался для записи слов и предложений до 40 символов. Заводной малыш выводит гусиным пером на чистом листе бумаге фразы (что-то вроде «Я люблю тебя, мой Минск». Не смотря на столь серьезный возраст механических компонентов, механизм отлично работает и по сей день, шокирую всех своей сложностью. Писатель способен следить глазами за словами, которые он воспроизводит. Сложность данного механизма невероятна. Как происходит весь описанный выше процесс, вы можете увидеть в видео ролике ниже.
Изучение кинематики и механизмов началось с Архимеда , который применил геометрию для изучения рычага, но полное математическое описание пришлось подождать до конца 1800-х годов, однако из-за сложности полученных уравнений изучение и разработка сложных связей очень упростилась с появлением цифрового компьютера.
Механические связи в целом представляют собой группу тел, связанных друг с другом для управления силами и движением. Тела или звенья, которые образуют связь, связаны друг с другом в точках, называемых опорами. Возможно, самый простой пример — это рычаг, который состоит из жесткой штанги, которая может поворачиваться вокруг точки опоры, используемой для получения механического преимущества: вы можете поднять объект, используя меньшее усилие при длинном рычаге, чем вес объекта.
Будь в моем распоряжении другая земля, на которую можно было бы встать, я сдвинул бы с места нашу.
Источник