/
Текст
Б. В. РЫКУНИН
ЮНЫЙ
КОНСТРУНТОР
ИВАНОВСКОЕ КНИЖНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
1957
ВВЕДЕНИЕ
Всегда нас окружает много интересного и полезного,
стоит только приглядеться. Внимательно рассматривая
любую вещь, можно проследить все мысли человека, сде¬
лавшего эту вещь, и убедиться, что всё в ней продумано
и доведено до большой точности.
Мы не знаем, кто изобрёл лодку, мост, винт с гайкой,
дверные- петли, но у каждой вещи был первый её изобре¬
татель, конструктор. Работа конструктора — творческая.
Разрешая различные задачи, он или улучшает старое, или
создает новое. Глядя на какую-либо вещь, он мысленно
переделывает ее, усиливает хорошее, устраняет недо¬
статки, заглядывая на десятки лет вперед. Так, глядя
на тощую лошадь с сохой, на толпу бурлаков на Волге,
на жницу в поле, конструктор думал о тракторе, парохо¬
де, комбайне. Но и теперь, видя эти чудесные машины,
он думает о новом, еще лучшем.
Многие наши ребята также мечтают стать конструкто¬
рами. Им хочется самостоятельно построить действую¬
щую модель сложной машины, маленький, но сильный
электромоторчик, трансформатор.
Некоторые ребята, к сожалению, только мечтают, а
сами ничего не делают, чтобы стать конструкторами. Дру¬
гим кажется, что только стоит окончить техникум или
институт, и они уже станут конструкторами. Но это сов¬
сем не так. Каждый должен с детства развивать в себе
конструкторские способности, приобретать специальные
навыки, любовь к конструированию.
Любому конструктору недостаточно только знать, он
должен и уметь, руки его должны быть умелыми и лов¬
кими. Такие ученые и изобретатели, как Лебедев, Пет¬
ров, Попов, Мичурин, Павлов, Циолковский всё делали
3
сами даже и тогда, когда у них были помощники. Если
юный техник хорошо владеет различными инструмента¬
ми, знает свойство некоторых материалов, любит масте¬
рить, он может стать юным конструктором. Но всё равно
он должен заниматься моделированием, учиться констру¬
ировать сложные модели. Он должен внимательно изу¬
чать механизмы различных машин, приборов, аппаратов
и установок, читать литературу по различным вопросам
науки и техники, внимательно разбираясь в схемах, чер¬
тежах и рисунках.
С чего может начать юный конструктор, мы и расска¬
жем в этой брошюре.
КАКУЮ МОДЕЛЬ ДЕЛАТЬ?
Постройка технических моделей — основная работа
юного конструктора. Но прежде чем приступить к по¬
стройке модели, ему необходимо решить, с какой целью
он будет делать ее. Если, например, будет решено по¬
строить игрушечную автомашину, то делать много частей
не придется. Не потребуется и двигатель. Но такая мо¬
дель только внешне будет походить на настоящую. Если
же модель автомашины будет действующей и пригодится,
как учебное пособие, то она должна быть с двигателем;
в этом случае придется точно определить вид двигателя и
запастись необходимыми материалами для постройки та¬
кой автомашины.
Не следует строить действующую модель, не имея
двигателя. Когда юный конструктор делает модель авто¬
буса или трактора, не имея двигателя, он не знает, сколь¬
ко займет места двигатель и каких размеров должна
быть модель. Если модель будет изготовлена только как
учебное пособие, то на нее можно установить слабый
моторчик, не опасаясь, что он быстро испортится.
Очень часто юные техники, еще не сделав ни одной,
даже самой простой, действующей модели, берутся за
сложную модель. Но и простая модель может быть ин¬
тересной.
Вот ребята катаются с горы на салазках, или сколь¬
зят на коньках по гладкой поверхности ледяной дорожки.
Смотря на то, как легко и долго катятся санки и коньки,
приходится думать и о силе притяжения к земле, и о
силе инерции. Но юные техники иногда забывают о та¬
ких силах и не используют их.
Часы-ходики работают день и ночь. Почему же и та¬
кой двигатель не использовать в какой-нибудь модели?
5
Модели грузовика, автомашины, трактора можно так
сделать, что трение между осями колес и подшипниками
будет настолько слабым, что модель по ровной, гладкой
поверхности будет пробегать довольно значительное
расстояние от легкого толчка.
Начинать строить модель нужно с изготовления про¬
стых двигателей и добиваться, чтобы они работали без¬
отказно, и только после этого следует переходить к изго¬
товлению модели.
Где нет электричества, можно прибегнуть к силе руки
или ноги. Рукой вращают ручку швейной машины, мясо¬
рубки, от ударов пальцев работает пишущая машинка, а
от ноги работают старые токарные и точильные станки.
С таким сильным двигателем можно построить модель
со сложным механизмом, а это не так-то просто.
ДВИГАТЕЛИ К МОДЕЛЯМ
Двигателей к действующим моделям существует очень
много, начиная от простейших, самодельных, и кончая
покупными, более сложными.
Какой двигатель *можно применить к той или иной
модели? Это зависит от характера и скорости движения
модели.
Например, для модели грузовой автомашины ,нужен
двигатель с вращательным движением и небольшой
скоростью.
Резиновый двигатель. Если применить к такой моде¬
ли резиновый двигатель, располагая его под кузовом,
модель может пройти путь в один метр. Если трение в под¬
шипниках будет очень слабым, а путь ровным и гладким,
то модель пройдет еще больше. Но ту же модель грузо¬
вика можно сделать с электромотором, и она работать
будет дольше.
Резиновый двигатель состоит из резиновой трубки,
шнура или пучка тонких резиновых тесемок. Одним кон¬
цом он крепится к упорному неподвижному крючку, дру¬
гим концом — к подвижому крючку передачи к модели
или наматывается на ось. Резиновый пучок, шнур или
трубка должны быть натянуты. Такой мотор заводится
поворотом подвижного крючка или оси в противополож¬
ную сторону движения модели, отчего резина скручи¬
вается или наматывается. Шнур, раскручиваясь, приво¬
дит в движение модель.
6
Но у этого двигателя есть и свои недостатки: резина
высыхает и теряет свои упругие свойства, кроме того,
этот двигатель приходится делать очень длинным, а
места в модели для него немного.
Пружинный двигатель. Его применяют обычно в за¬
водных игрушках. Такой двигатель заводят ключом, от¬
чего пружина сжимается, а затем, расправляясь, движет
механизмы. Такой двигатель, но более сложный, поме¬
щается в различных пружинных часах, а также в завод¬
ных патефонах.
Для модели можно использовать механизмы испор¬
ченных заводных игрушек и будильников. Исправить та¬
кой двигатель бывает не так уж трудно, а с ним можно
построить интересную модель.
Бензиновый двигатель. Этот двигатель часто приме¬
няется в авиамоделях. Его можно использовать в моде¬
лях паровоза, тепловоза и других. Он развивает доволь¬
но большую скорость, может приводить в движение до¬
статочно крупные технические модели.
Недостатками этого двигателя являются: сильный
шум, выделение газов во время работы, трудность регу¬
лирования большой скорости.
Паровой двигатель. По своему устройству он доволь¬
но сложный. Изготовляя такой двигатель, следует пом¬
нить, что даже незначительное трение в частях сильно
снижает его мощность. Подгонка частей должна быть
особенно тщательной, иначе даже при малейших переко¬
сах трение значительно возрастает.
Легче изготовить паровую турбину, у которой значи¬
тельно меньше трущихся частей.
Для паровых двигателей необходим котел. Он монти¬
руется вместе с двигателем или отдельно. При этом сле¬
дует обратить внимание на качество паропровода, осо¬
бенно на его соединения. Он не должен пропускать пар,
иначе давление его значительно уменьшится.
Пневматические двигатели. Все паровые двигатели
при аккуратном изготовлении могут работать на сжатом
воздухе.
Пневматические двигатели очень удобны в сравнении
с паровыми. Они не требуют воды, котла и топлива. Что¬
бы получить сильную и ровную, непрерывную струю воз¬
духа, лучше всего пользоваться резиновой камерой для
мяча, которую надувают насосом, а затем резиновой
7
трубкой соединяют с моделью. Надутую камеру покры¬
вают доской и, нажимая ногой, заставляют поступать
воздух ровной струей в двигатель. Чтобы воздух не про¬
сачивался, поршень и стенки цилиндра должны быть хо¬
рошо смазаны вазелином.
Электирические двигатели. Это самые удобные Для
действующих моделей двигатели. Существует много опи¬
саний, как сделать самодельный электрический мотор¬
чик.
Устройство мотора не сложно, но при изготовлении
нужно соблюдать большую точность и аккуратность,
иначе он будет не способен приводить в движение модель.
- Можно приспособить моторчик от различных прибо¬
ров, аппаратов или небольших станков. Такие моторы
можно устанавливать на небольшие станки: токарный,
сверлильный, шлифовальный, точильный и выпиловоч¬
ный. При хорошем уходе они могут долго работать, но
без перегрузки.
Моторчик, выпускаемый заводом «Физэлектроприбор»,
имеет вертикальные полюса и одну катушку. Он рабо¬
тает от постоянного и переменного тока на 4—6 вольт, а
при кратковременной работе — на 10—12 вольт.
Этот моторчик может работать от осветительной се¬
ти напряжением в 120 вольт, но обязательно включенным
последовательно с лампой от 60 до 100 ватт. В этом слу¬
чае следует установить щетки так, чтобы они плотно
прикасались к коллектору, а пластинки коллектора были
бы прикреплены очень прочно, например, приклеены
смолой.
Необходимо следить, чтобы между щетками и коллек¬
тором не было искрения, иначе щетки и коллекторные
пластинки быстро нагреваются и могут обгореть.
При работе от осветительной сети моторчик можно
пускать только на короткое время.
Недостаток этого моторчика состоит в том, что его
блочный шкивок для передачи движения к модели поме¬
щен между подшипником и обмоткой якоря. Шнурок
приходится связывать, охватывая оси мотора и модели, а
это затрудняет натяжение его. Следует стараться, чтобы
шкивы мотора и модели располагались с наружных сто¬
рон. При таком расположении шнурок легко можно сни¬
мать, надевать и регулировать его натяжение.
Чтобы шкивок моторчика вывести с наружной стбро-
8
ны, следует отогнуть пластинку с подшипником со сто¬
роны шкива, вынуть якорь и снять рядом стоящую клем¬
му. Пластинку с подшипником в месте изгиба выпрямить,
а там, где стояла клемма, изогнуть. Теперь для оси сле¬
дует просверлить новое отверстие, а конец пластинки со
старым подшипником отрезать. Снятую клемму уста¬
новить на прежнем месте, не забывая при этом присоеди¬
нить конец обмотки катушки. После этого, отогнув оба
подшипника, следует вставить якорь и установить так,
чтобы он свободно вращался в подшипниках. На высту¬
пающий конец оси якоря и следует надеть шкивок.
Второй моторчик этого же завода имеет круглый
двухполюсный статор с более удобным расположением
щеток. Он, как и первый, рассчитан на 4—6 вольт, рабо¬
тает от постоянного и переменного тока и последователь¬
но с лампой от осветительной сети.
У него также неудобно установлен шкивок, но пере¬
делать его гораздно легче. Его следует снять, а пластин¬
ку с подшипником изогнуть и просверлить новый под¬
шипник. После этого шкивок следует насадить на высту¬
пивший конец оси.
Моторчик из набора «Электроконструктор» № 1 того
же завода похож на первый моторчик, но якорь у него
трехполюсный, и он немного сильнее первых двух мотор¬
чиков.
Следует заметить, что трехпблюсный якорь этого мо¬
торчика подходит ко второму моторчику с круглым ста¬
тором, отчего моторчик станет немного сильнее.
При такой замене щетки должны прикасаться к кол¬
лектору не сверху и снизу, а с боков, для чего их следует
изогнуть.
Более сильный мотор — «Пионер», выпускаемый спе¬
циально для технических моделей. Но он тяжел и приго¬
ден к моделям с постоянной и слабой нагрузкой. Рабо¬
тает мотор только от переменного тока на 120 вольт.
В продаже бывает мотор для швейных машин. Это
очень удобный и сильный двигатель к модели. Работает
он от сети переменного тока на 120 или на 220 вольт.
К мотору присоединен специальный ножной выключатель
с реостатом для пуска и регулировки скорости. Такой
мотор не велик, но он сильный. Он легок и может быть
установлен на любую действующую модель.
Двигатель с втягивающимся сердечником. Простой,
9
но в то же время сильный двигатель можно изготовить из
двух катушек с втягивающимся сердечником.
Две катушки из-под ниток следует обмотать изолиро¬
ванным проводом сечением 0,2 миллиметра по 300 вит¬
ков. Отверстия в них следует расширить круглым на¬
пильником.
Катушки устанавливаются одна против другой по
прямой. В деревянный брусок квадратного сечения
15X15 миллиметров любой длины, в зависимости от раз¬
мера модели, но не менее 2—3 сантиметров, закрепляют¬
ся два гвоздя, обернутые жестью до толщины немного
меньшей диаметра отверстия в катушках.
При включении поочередно тока в катушки сердечник
так же поочередно будет втягиваться в катушки, совер¬
шая поступательно-возвратное движение.
Двигатель с обратным ходом. Для большинства дей¬
ствующих моделей необходимо вращательное движение
в одном направлении. Но некоторые транспортные моде¬
ли, дойдя до конца пути, должны возвращаться к на¬
чальному пункту.
Получить обратный ход у большинства двигателей
довольно трудно, а у некоторых и невозможно. Исключе¬
ние составляют некоторые типы электрических моторов.
У некоторых коллекторных моторов щетки закрепле¬
ны так, что могут поворачиваться вокруг коллектора. По¬
воротом их можно изменять скорость и менять направле¬
ние движения в обратную сторону. Но нельзя поворачи¬
вать щетки на расстоянии, а тем более автоматически.
Рис. 1
10
Изменять направление вращения можно только меняя
направление тока в обмотке якоря или статора.
Обмотки якоря и статора у обоих моторчиков завода
«Физэлектроприбор» соединены параллельно. Ток от
клемм отдельно проходит по обмотке якоря и статора.
Концы обмотки статора следует отъединить от клемм
и приключить их к двухполюсному переключателю. За¬
тем оба конца, идущее от переключателя, подвести к
клеммам моторчика.
Соединение обмоток моторчика осталось как и прежде
параллельным, но при передвижении переключателя на¬
правление тока в обмотке статора будет меняться, отчего
будет меняться и направление движения якоря.
Этим способом можно пользоваться как при постоян¬
ном, так и при переменном токе.
При переделке моторчика, изгибая и поправляя щет¬
ки, можно добиться, что обратный ход будет происходить
плавно, без задержек. Этим способом, не касаясь модели,
по желанию, электровоз можно не только останавливать
в любом месте пути, но и возвращать его обратно, не от¬
ходя от пункта управления.
Перемены направления движения нетрудно произво¬
дить автоматически. Это можно сделать при помощи
11
очень простого переключателя (рис. 2). На неподвижной
части модели закрепляют три кнопки-пластинки из же¬
сти, располагая их по прямой на небольшом расстоянии
одна от другой. Первый конец обмотки статора раздваи¬
вают и присоединяют к двум крайним кнопкам, второй
конец обмотки присоединяют к средней кнопке. Затем на
деревянном бруске закрепляют две кнопки так, чтобы
они могли располагаться между тремя первыми. К этим
кнопкам присоединяют провода от источника тока.
При перемещении бруска по кнопкам вторые кнопки
будут поочередно замыкать всегда одну крайнюю и обя¬
зательно всегда среднюю кнопку. Нетрудно сообразить,
чгго ток в обмотке статора будет менять направление.
Если две контактные кнопки от источника тока закре¬
пить на деревянном бруске с длинными концами, окан¬
чивающимися буферами по концам электровоза, то при
ударе в конце пути он передвинет брусок, переключит
ток, и модель будет непрерывно двигаться по своему пу¬
ти от одного конца к другому и обратно.
Электромагниты. Большинство электрических машин
и приборов действует при помощи электромагнитов.
Электромагниты в приборах и машинах имеют самую
разнообразную форму. Но все они состоят из трех частей:
сердечника, обмотки и якоря.
Сердечник делают из мягкого железа чаще всего в
виде стержня или подковы, на которые наматывается
провод. Якорь делается также из мягкого железа и бы¬
вает различной формы. При пропускании по обмотке
электрического тока якорь притягивается к одному или
сразу к двум полюсам.
Какую бы форму ни имел электромагнит, всегда воз¬
никают два полюса на его концах.
Очень часто электромагнит употребляется в другом ви¬
де — сердечник отдельно от обмотки, без якоря. В этом
случае провод наматывается на катушку, а сердечник
вставляется в катушку.
Большие сердечники делаются из полос железа или
жести, которые для прочности следует скреплять заклеп¬
ками или сжимать болтиками как можно плотнее. Поло¬
сы должны быть проложены тонкой бумагой или покры¬
ты лаком или краской. Законченный сердечник должен
быть хорошо отшлифован мелким напильником.
Обмоточный провод следует наматывать на сердеч-
12
ник, предварительно покрыв его бумагой или изоляцион¬
ной лентой.
Для больших электромагнитов, а тем более на напря¬
жение от осветительной сети следует приготовить для об¬
мотки специальные катушки. По заготовленному сердеч¬
нику определяются размеры катушки, которая должна
быть такой же длины и сечения, как и сердечник, и плот¬
но надеваться. Катушки лучше всего делать из тон¬
кого крепкого картона.
Возможно, что первые катушки будут получаться не¬
правильными, косыми и не точного размера. Следует все
же сделать несколько катушек. Последние из них полу¬
чатся лучше.
Когда катушки просохнут, их следует обмотать про¬
водом. Провода можно наматывать рукой, а еще лучше—
с мотального станочка, сделанного для этой цели.
Электромагнит с тонким сердечником можно сделать
из катушки из-под ниток. Для этого отверстие в ней сле¬
дует расширить круглым напильником настолько, чтобы
в него свободно входил железный сердечник, составлен¬
ный из обрезков проволоки или свернутый из жести.
Катушку следует обмотать изолированным проводом
сечением 0,2—0,4 миллиметра, приблизительно от 400 до
500 витков.
При включении постоянного или переменного тока от
6 до 12 вольт сердечник должен свободно втягиваться в
катушку.
Очень часто бывает нужно, чтобы в катушку втяги¬
вался более толстый сердечник. Для этого следует намо¬
тать провод на деревянный брусок немного большего се¬
чения, чем железный сердечник. Полученный моток про¬
вода осторожно снять с бруска, плотно обжать и обмо¬
тать изоляционной лентой.
Электромагнитный двигатель. Упрощенная модель
электромагнитного двигателя может состоять из. под¬
ставки, рабочего колеса и электромагнита. Она может
быть различных размеров, начиная от модели с рабочим
колесом диаметром в 10 сантиметров и кончая моделями
с рабочим колесом диаметром в 50 сантиметров. При
точном расчете рабочее колесо может быть изготовлено
с еще большим диаметром.
Модели как малого, так и большого размеров совер-
13
шенно одинаковы, разница зависит лишь только от числа
пластин на рабочем колесе.
Рабочее колесо диаметром от 10 до 25 сантиметров
можно делать из фанеры или картона. Колеса больших
диаметров следует делать двойными, с промежутками в
4—6 сантиметров между ними (в зависимости от диа¬
метра колес). Маленькие колеса можно оставлять сплош¬
ными, а в больших для красоты можно делать различные
прорези — прямые, косые, спиральные и других видов.
В колесе диаметром до 25 сантиметров в центре сле¬
дует просверлить отверстие. Деревянная ось, на которую
насаживается колесо, должна быть такой толщины, что¬
бы на нее можно было с трением насадить распиленную
пополам катушку из-под ниток так, чтобы ее колесики
были прижаты к колесу. Половинки катушки насажи¬
ваются на ось с клеем. Выступающие концы оси следует
срезать, а в места срезов следует забить наполовину
гвозди и срезать с них шляпки. Чем больше будет модель,
тем толще следует брать гвозди.
После этого окружность колеса следует разделить на
8, 12 или 16 частей. Части должны быть равными, иначе
модель не будет работать или будет работать плохо.
Пластинок-насадок для рабочего колеса необходимо при¬
готовить из жести столько, на сколько частей была раз¬
делена окружность рабочего класса. Для колес, состоя¬
щих из одного диска, их следует изгибать, как показано
на рис. 3 (в). При насадке на диск они крепятся мелкими
гвоздями или заклепками (фото 1). На колесах больших
размеров, состоящих из двух дисков, пластинки-насадки
крепятся с двух сторон так, чтобы они охватывали оба
диска. Все пластинки своими плоскостями должны быть
расположены строго перпендикулярно к плоскости диска.
Их ширина, в зависимости от размеров модели, может
быть от 2 до 4 сантиметров.
Из жести же следует вырезать кружок диаметром от
3 до 6 сантиметров (в зависимости от размера диска) и
вырезать из него звездочку с количеством зубчиков, рав¬
ным числу пластин-насадок на колесе. В центре звездочки
следует сделать такое отверстие, чтобы ее с трением
можно было насадить на один из гвоздей, забитых в ось
рабочего колеса. Чтобы звездочка могла вращаться
вместе с рабочим колесом, ее следует прикрепить к ка¬
тушке двумя маленькими гвоздиками.
14
Рис. 3
Подставка для модели состоит из горизонтальной па.-.
нели и двух вертикальных стоек с поперечными лапка¬
ми, установленных посредине панели одна против другой.
Размер подставки также зависит от размера рабочего ко¬
леса.
Длина панели должна быть равна диаметру рабочего
колеса, а ширина — больше длины Катушки вместе с тол¬
щиной диска на 2—3 миллиметра.
Вертикальные стойки можно сделать из полосок фане¬
ры шириной в 2—4 сантиметра, суживающихся к верхне¬
му концу, и длиной, равной немногим меньше диаметра
рабочего колеса.
15
Фото 1
Вертикальные стойки следует врезать сбоку в гори¬
зонтальную панель и прикрепить клеем или мелкими
гвоздиками. Концы вертикальных стоек следует слегка
сблизить, но так, чтобы между ними свободно могла по¬
меститься катушка с диском, а вбитые гвозди выступали
бы наружу.
После шлифовки подставку следует окрасить.
Для нее следует заготовить два зажима и контактную
полоску (б). Следует отрезать три полоски жести шири¬
ной до 15 миллиметров (в'зависимости от размеров мо¬
дели), отшлифовать их края мелким напильником и изо¬
гнуть, как показано на рис. 3. Длинные концы зажимов
(а) должны доходить до середины панели. Контактная
полоска крепится к стойке, как показано на рис. 3 (б).
Кроме этого, из жести следует вырезать для подшип¬
ников две квадратные пластинки. Сторона квадратной
пластинки должна 'быть равной ширине вертикальной
стойки у верхнего конца. Пластинки крепятся к стойкам
мелкими гвоздиками, а у верхнего конца следует проде¬
лать узкую прорезь, в которую проходили бы концы гвоз*
дей, забитых в оси рабочего колеса.
16
Теперь остается изготовить электромагнит. Для этого
нужно взять полоску жести шириной в 12 миллиметров и
изогнуть в виде подковообразного магнита. Полюса элек¬
тромагнита должны быть составлены из нескольких по¬
лосок так, чтобы их толщина была от 8 до 10 миллимет¬
ров.
Пластинки следует опилить со всех сторон мелким на¬
пильником и, охватив полоской жести поперек каждого
полюса, сильно сжать.
Высота ‘готового электромагнита должна быть от 2
до б сантиметров.
При изготовлении электромагнитов для больших мо¬
делей каждую полоску оклеить тонкой бумагой или по¬
крыть спиртовым лаком, или, в крайнем случае, окрасить
краской.
Каркасы катушек для электромагнита следует сде¬
лать из тонкого картона или плотной бумаги. Они долж¬
ны надеваться на полюса плотно и так, чтобы полюса вы¬
ступали из катушек не более, чем на 2—3 миллиметра.
На каркасы катушек наматывается изолированный про¬
вод.
Когда все части будут готовы, их следует внимательно
проверить. Подставка должна хорошо просохнуть. Рабо¬
чее колесо должно вращаться без заметного искривления
диска.
В первую очередь следует прикрепить пластинки под¬
шипника на вертикальных стойках и, вставив в них рабо¬
чее колесо, добиться, чтобы оно быстро и долго враща¬
лось от легкого толчка. Затем следует прикрепить между
стойками электромагнит полюсами вверх и, поместив
над ним рабочее колесо, укрепить подшипники на такой
высоте, чтобы расстояние между полюсами и пластин¬
ками-насадками было бы наименьшим. Убедившись, что
ни одна из пластинок-насадок не задевает за полюса,
следует окончательно закрепить подшипники и электро¬
магнит. Сняв рабочее колесо, следует прикрепить зажи¬
мы. Оба зажима крепятся мелкими гвоздями посереди¬
не панели. Концы зажимов около электромагнита ото¬
гнуть. Двумя гвоздиками прикрепить контактную поло¬
ску к панели и изогнуть ее так, чтобы она верхним кон¬
цом касалась зубчиков звездочки.
После этого остается присоединить концы проводов от
электромагнита. Конец одного провода следует присое-
1?
динить к изогнутому концу зажима и крепко обжать.
Второй конец провода провести по одной вертикальной
стойке с внутренней стороны и присоединить к подшип¬
нику, около которого расположена звездочка рабочего
колеса. Второй зажим проводом соединить с контактной
полоской.
Таким образом, ток, войдя в первый зажим, пройдет
через обмотку электромагнита, а затем — через один
подшипник, звездочку, контактную полоску и выйдет че¬
рез второй зажим.
Возможно, что модель при первом испытании не бу¬
дет работать. В таком случае необходимо внимательно
осмотреть ее и устранить причину.
От величины модели зависит и сила электромагнита.
Он может быть изготовлен на напряжении от 4 до
120—220 вольт осветительной сети. Модель свободно ра¬
ботает как от постоянного, так и от переменного тока.
При сильном электромагните двигатель может приво¬
дить в движение модели различных турбин, ветроустано-
вок, насосов, если в них нет сложных, с большим тре¬
нием, передач. Скорость его зависит от числа пластин на
рабочем колесе. Чем больше расстояние между пласти¬
нами, тем меньше скорость.
СОЕДИНЕНИЕ ЧАСТЕЙ И ДЕТАЛЕЙ
Любую модель, если она делается по описанию, сле¬
дует начинать с изготовления деталей и частей. Необхо¬
димо так распределить порядок заготовки их, чтобы не
было перерыва в работе.
В первую очередь следует делать те части, которые
придется покрывать краской. Пока такие части просы¬
хают, можно заготовлять другие.
Монтаж модели следует производить, когда все дета¬
ли и части будут вполне готовы — зачищены, отшлифо¬
ваны, окрашены и просушены.
Порядок сборки модели и способ крепления деталей
нужно избрать самому. Ящик из фанеры с рейками по
углам можно склеить столярным клеем, но можно скре¬
пить и гвоздями. Если требуется оклеить какую-либо
часть несколькими слоями бумаги, то надо подумать, ка¬
кую лучше подобрать бумагу и каким клеем приклеить ее.
18
Металлические части крепятся болтами с гайками,
винтами, заклепками в обжим, в замок. Для соединения
болтом в обеих частях должны быть два отверстия; диа¬
метром чуть больше диаметра болта; продев болт сквозь
отверстия, части сжимаются гайкой, под которую подкла¬
дывается шайба. При креплении винтом отверстие в
первой детали может быть без резьбы, во второй —
с резьбой.
Крепление болтами и винтами производится в том
случае, если обе части придется разъединять при чистке,
ремонте или регулировке.
Прочное крепление часто делают на заклепках. Для
этого можно достать или готовые заклепки, или сделать
их самому из алюминиевой, медной или железной про¬
волоки.
Крепление заклепкой из алюминиевой проволоки не
так прочно, прочнее — медной заклепкой, а еще проч¬
нее — железной.
Когда нужно сделать заклепки из тонкой проволоки,,
то проволоку лучше зажать в тисках. Выставив ее конец
в два-три миллиметра, слегка постукивать по нему ост¬
рым концом молотка или зубилом, чтобы получилась го¬
ловка, как шляпка у гвоздя. Не вынимая заклепки из;
тисков, шляпку следует выровнять тупой стороной мо¬
лотка и отшлифовать мелким напильником.
После этого заклепку следует вставить в отверстия
соединяемых частей. Острый конец ее откусывается ку¬
сачками и также расклепывается молотком или зубилом,
при этом противоположный конец заклепки должен упи¬
раться в наковальню или кусок железа.
Никогда не следует клепать сильными ударами; осо¬
бенно, если заклепка длиннее 10 миллиметров. Для прак¬
тики следует попробовать соединить две полоски жести
одной заклепкой, затем двумя подряд, одна рядом с
другой, и наконец соединить две полоски так, чтобы они
могли с легким трением поворачиваться вокруг заклепки.
Деревянные части моделей соединяют гвоздями, шу¬
рупами и клеем.
Соединение гвоздями прочным может быть только в
том случае, когда соединенные части не испытывают
толчков, тряски, что приводит к расшатыванию частей;
особенно, если гвоздь забит вдоль волокон.
19
Соединение шурупами гораздо прочнее, чем гвоздя¬
ми, и употребляется чаще в тех случаях, когда части при¬
ходится разъединять для ремонта, регулировки или дру¬
гих целей. Кроме того, некоторые части соединяются шу¬
рупами, когда модель или соединяемые части не до¬
пускают удара молотка.
Шурупы бывают различных размеров по длине и по¬
перечному сечению. Величина шурупа зависит не только
от величины усилия, какое будут испытывать соединенные
части, но и от пород дерева, и толщины слоя, в который
ввернут шуруп. Так, например, если слой дерева тонкий,
а присоединяемая часть будет испытывать большое уси¬
лие, нужно ставить короткий, но толстый шуруп; такой
шуруп раскачать, а тем более вырвать значительно труд¬
нее.
Есть сорта длинных шурупов, у которых винтовая
резьба занимает только половину длины шурупа,— та¬
кие шурупы удобны как неподвижные оси для колес, бло¬
ков и качающихся частей модели.
Чтобы соединение шурупами было прочным, следует
не только выбрать нужную величину шурупа, но и по
размеру высверлить для него отверстие. Короткие шуру¬
пы вдоль и поперек волокон мягких пород дерева входят
довольно легко. В твердых породах дерева отверстие
следует делать диаметром, приблизительно равным кон¬
цу шурупа, и длиной, равной его длине. Если шуруп тол¬
стый, то высверленное для него отверстие расширяют вто¬
рым сверлом.
Не следует ввертывать шуруп с большим усилием,
когда отвертка срывается и портит прорезь на шляпке
шурупа. В таких случаях шуруп следует вывернуть, рас¬
ширить отверстие и снова его ввернуть. Но большое от¬
верстие сильно ослабит соединение, и шуруп может вы¬
пасть из него. В таких случаях следует взять немного
потолще или подлиннее шуруп. В крайнем случае в от¬
верстие следует вставить несколько тонких полосок одно¬
слойной фанеры и снова ввернуть шуруп.
Там, где выступающие шляпки не будут мешать, ста¬
вятся шурупы С'круглой головкой. С плоскими головками
шурупы ввертываются так, чтобы шляпка входила в де¬
рево и плоскость ее была наравне с поверхностью
дерева.
Для этого толстым сверлом, равным диаметру шляп-
20
ки, делают небольшое углубление, в которое и должна
будет войти шляпка шурупа.
Когда соединяемые части должны быть неподвижны¬
ми, их обычно соединяют клеем. Склеивают фанеру,
картон, бумагу.
Самые распространенные сорта клея для дерева — сто¬
лярный и казеиновый, а для бумаги — канцелярский и
клейстер.
Чтобы склеивание частей было прочным, клей следует
накладывать тонким слоем. Склеиваемые части должны
плотно прижиматься и хорошо соприкасаться, и чем боль¬
ше площадь соприкосновения, тем крепче будет соедине¬
ние.
Склеенные части нужно класть под пресс, сжимать в
верстаке, тисках, обвязывать шнурком или проволокой
на время высыхания. Все модели, соединенные клеем, сле¬
дует оберегать от сырости.
Клей употребляется также для проклейки дерева.
Жидкий столярный клей заполняет все поры деревянной
поверхности. После шлифовки поверхность, покрытая ла¬
ком или политурой, делается гладкой и глянцевой.
Бумажные и картонные поверхности можно покрывать
жидким клейстером; после высыхания они шлифуются и
покрываются лаком или краской. Растворять измельчён¬
ные пластинки столярного клея нужно 8—10 часов в во¬
де, а затем поставить банту с клеем во вторую банку с
водой и разогреть на слабом огне. При таком подогреве
клей не подгорает, а подогретый долго не остывает.
Клей не должен быть густым, он должен .стекать с
палочки струйкой, а не капать отдельными каплями.
При переклейке частей старый слой клея следует уда¬
лить.
Хранить клей следует залитым тонким слоем воды,
которая перед новым разогревом сливается.
Казеиновый клей бывает в виде порошка белого и
светло-желтого цвета, который следует разводить водой
в стеклянной банке, до густоты сметаны. Разведенному
клею дают постоять около часа, а перед употреблением с
него снимают пену. Разводить клей следует небольшими
порциями, иначе он, оставленный в разведенном виде,
быстро портится.
Клейстер приготовляют из картофельной или обычной,
но просеянной муки. Приготовляется он как кисель. Его
21
тоже можно подогревать. Пропитанные им. мягкие сорта
бумаги после просушки становятся очень крепкими.
Канцелярский клей продается в готовом виде в пу¬
зырьках и употребляется для склеивания бумаги. Клей
быстро сохнет, и хранить его следует в плотно закрытых
пузырьках.
При монтаже моделей деревянные части приходится
соединять с металлическими. Следует знать, какие усилия
будут испытывать отдельные части и какие части должны
быть соединены не прочно, например, на шурупах (на
случай ремонта, замены их или на случай переделки
прибора.
Прочные соединения следует применять только тогда,
когда данные части при любом случае не будут мешать
регулировке и их не придется разъединять.
ВЫБОР ПЕРЕДАЧИ
Перед присоединением двигателя к модели юный кон¬
структор уже решил, каким способом будет передаваться
движение двигателю.' При этом он учитывал вид движения
двигателя, его силу, вес, форму и размеры.
Если будет присоединяться электромотор, то следует
решить, как уменьшить его скорость, чтобы меньше было
потерь на трение.
У моторов от 30 до 50 ватт скорость можно уменьшить
несколькими видами передач.
Самая простая и удобная — фрикционная передача.
Она передает движение не только при параллельности
осей двигателя и модели, но и когда они перпендикуляр¬
ны. В первом случае шкивок двигателя касается шкива
модели, во втором — поверхности шкива, расположенного
по его радиусу. Шкив мотора меньшего диаметра, прика¬
саясь к шкиву модели большего диаметра, передает дви¬
жение трением между шкивами, при этом потери на
вредное трение незначительны.
Если модель требует для движения небольшого уси¬
лия, на ось мотора вместо шкива следует надеть резино¬
вую пробку или кусочек резиновой трубки.
Шкив на модели нужно сделать в виде диска из фане¬
ры или картона и насадить его на деревянную ось с гвоз¬
дями или патефонными иголками по концам. Если позво-
22
ляет конструкция модели, диск можно сделать большой.
Он должен быть очень ровным, иначе шкив мотора в ме¬
стах изгиба будет провертывать, отчего движение модели
будет происходить рывками. Мотор следует установить
так, чтобы он, касаясь шкивком диска сверху, давил на
него слегка своей тяжестью. Такая передача для некото¬
рых моделей очень удобна, сцепление шкивов надежно, а
скорость мотора, благодаря большому диску, может быть
сильно снижена.
Применяют также ременную передачу. Можно исполь¬
зовать шнурок, тесьму или тонкую резиновую ленту.
Но поверхность такой передачи не должна прилипать к
поверхности шкива, иначе потребуется лишнее усилие.
Для большего сцепления на блоках проточки делают не
полукруглые, а конические. Накладываемый шнурок слег¬
ка зажимается, и это увеличивает трение. Но при выходе
из прорези он будет отставать' с усилием, поэтому блоки
следует проверять в работе. Для этого надо найти более
выгодную по ширине и глубине коническую проточку бло¬
ка, а это зависит от толщины и плотности шнурка и от
силы двигателя.
Иногда для большего усиления трения пользуются
свежей изоляционной лентой. Но лучше все же шерохова¬
тая резиновая лента, отрезанная от резиновой камеры.
При такой передаче можно уменьшить передаваемую ско¬
рость во столько раз, во сколько диаметр шкива мотора
меньше диаметра шкива модели. Но на шкивах, как на
блоках, н^жно сделать проточки, а сам мотор следует
укрепить так, чтобы его можно было передвигать.
Натяжение шнура должно быть не слишком слабым,
иначе он будет скользить по шкиву; однако при сильном
натяжении мотор будет перегружаться и останавли¬
ваться.
Шнурок должен хорошо сцепляться со шкивом мотора,
для чего он должен охватывать не менее полуокружно¬
сти его.
Очень трудно передавать движение, когда шкивы име¬
ют большую разницу в диаметрах и стоят близко один от
другого. В подобных случаях следует увеличить трение
между шнурком и шкивом мотора. Для этого поверхность
шкива можно покрыть шероховатой резиной или стеклян¬
ной шкуркой или шнурок следует обернуть вокруг шкива
на один полный оборот.
23
Вызывает затруднения ременная передача, когда она
идет под прямым углом осей двигателя и модели. В этом
случае шкив модели располагают так, чтобы ось двигате¬
ля оказалась над ним под прямым углом, а ремень обра¬
зовал бы полувосьмерку. Если такой передачей пользо¬
ваться при изменении направления движения двигателя,
шкив его должен быть немного удлинен, так как при пе¬
ремене хода ремень перемещается по шкиву двигателя.
Этот способ очень удобен при установке двигателя на
транспортных моделях. ,В этом случае двигатель устанав¬
ливается так, чтобы его ось была перпендикулярна осям
транспортной модели.
Эта передача заменяет коническую и червячную, кото¬
рые гораздо труднее изготовить и на которые требуются
при передаче дополнительные усилия.
При слабых усилиях движение под прямым углом не¬
трудно передать резиновой трубкой с толстыми стенками
или проволочной спиралью, но трубка или спираль не
должны изгибаться слишком круто, иначе они быстро пе¬
рекручиваются.
При выборе передачи не следует, конечно, избегать
различных старых шестерен и блоков, но их нужно тща¬
тельнее подбирать, чтобы на них тратилось слабое уси¬
лие.
ОСИ и подшипники
Механизмы многих моделей, как и у настоящих машин,
состоят из подвижных частей. Вращающиеся части — это
колеса, блоки, шестерни, маховики, шкивы, картонные
и фанерные диски, валики. Бывает, что одни части под¬
нимаются, или опускаются, или колеблются то в одну, то
в другую сторону.
Все движущиеся гасти моделей движутся с трением.
Надо стремиться расположить части так, чтобы меньше
было трения. По возможности следует уменьшать площа¬
ди трущихся поверхностей, смазывать движущиеся части.
Правильное движение частей зависит от формы и веса,
материала и скорости движения частей, а также от осей и
подшипников. От того, какую роль выполняет вра¬
щающаяся часть модели, зависит и вид оси. Оси могут
быть подвижными, прочно связанными с вращающимися
24
частями, и неподвижными, прочно связанными с моделью.
От выбора оси зависит расположение и форма под¬
шипников. При подвижной оси они располагаются на не¬
подвижных частях модели, а при неподвижной — на са¬
мой вращающейся части.
Рассмотрим вращение круга или диска, часто встре¬
чающегося в моделях (рис. 4).
Допустим, что вращаться должен диск из жести. Если
выбрать подвижную ось, то ее следует прочно соединить
с диском точно в центре перпендикулярно к плоскости
диска. Проволочную ось с жестяным диском можно со¬
единить, припаяв в месте соединения.
25
Но как поступить с той же осью, если диск из картона
или тонкой фанеры?
При малейшем наклоне диска отверстие в центре рас¬
ширится и ось из подвижной станет неподвижной, а диск
будет качаться из стороны в сторону.
Для большей прочности оси. крепления её придется
немного усложнить. Можно с одной и другой сторон
диска прикрепить два выточенных на токарном станке ку¬
сочка дерева, затем просверлить их точно в центре диска
и вставить в отверстие ось.
Если нет токарного станка, можно использовать ка¬
тушку из-под ниток. Нужно отрезать от катушки оба ко¬
лесика, а в диске сперва шилом, затем концом напильни¬
ка расширить отверстие как и в колесиках. Расширять
отверстие следует постепенно, все время вращая конец,
напильника, чтобы отверстие расширялось во все стороны
одинаково и было правильной формы. Затем выстругива¬
ют палочку круглого сечения и надевают на нее с клеем
колесико, диск и второе колесико так, чтобы срезы коле¬
сиков оказались снаружи.
Теперь остается насадить диск на ось. Наметив точно
центры в колесиках, с обеих сторон диска следует тон¬
ким шилом или спиральным сверлом через оба центра
осторожно сделать отверстия. После этого можно вста¬
вить проволочную ось немного толще, чем отверстие.
Проще и не менее точно можно забить наполовину в
центре диска два гвоздя или куски проволоки нужной дли¬
ны, или патефонные иголки, стараясь, чтобы они были
строго перпендикулярны к площади диска.
Теперь остается решить, какие следует сделать под¬
шипники. Легкий диск будет хорошо вращаться в жестя¬
ных подшипниках с отверстиями. Трение в таких подшип¬
никах очень слабое, и диск свободно будет вращаться от
легкого толчка. Но отверстия в подшипниках могут рас¬
ширяться в одну сторону, и тогда не будет точного вра¬
щения. В этих случаях жесть для подшипников следует
складывать в два или три слоя или брать более толстое
железо. Диск, вращаясь, не должен касаться подшипни¬
ков,— это будет мешать движению, он не должен и пере¬
двигаться вдоль оси в сторону от одного подшипника к
другому. В этих случаях концы оси следует заострить, и
они должны упираться в твердую поверхность, например,
в металл, пластмассу или стекло. Если концы оси сво-
26
бодны и будут выступать из подшипников, на них с обеих
сторон диска следует надеть спиральки из проволочки
(два-три витка), но только с хорошо зачищенными кон¬
цами, иначе они будут тормозить движение диска.
Иногда нужно ось с диском снимать. В этом случае
вместо отверстий в подшипниках делаются прорези. Но
бывают случаи, когда диск должен помещаться на одном
конце оси. Тогда подшипники должны располагаться с
одной стороны диска. Их должно быть два, иначе произой¬
дет перекос оси во время вращения. На ближний к диску
подшипник давление будет сверху вниз, а на задний —
наоборот, снизу вверх. Давление на второй подшипник
сильно тормозит вращение диска. Это давление тем боль¬
ше, чем меньше расстояние между подшипниками. По¬
этому. надо стараться,чтобы первый подшипник распола¬
гался как можно ближе к диску, а второй, если позволит
конструкция модели, как можно дальше. Если диск тяже¬
лый, ось должна быть из более толстой проволоки,— тог¬
да подшипники должны быть в виде трубочек из жести,
а лучше — из латуни.
Следует помнить, что только правильно выбранные ось
и подшипники и аккуратное изготовление их могут обе¬
спечить хорошую работу модели.
При постройке транспортных моделей, например, элек¬
тровозов или вагонов, приходится решать вопрос о коле¬
сах и осях. В этих случаях проще и удобнее пользоваться
колёсами с подвижными осями, какие употребляются для
железнодорожных вагонов. Но если ось делать подвижной,
прочно связанной с колесами, то придется делать и два
подшипника. Если же ось будет неподвижной, то на од¬
ном колесе должны располагаться два црдшипника или
четыре подшипника на одной оси, а это сделать гораздо
труднее.
Любая транспортная модель должна легко двигаться
независимо от двигателя. Прежде всего, следует добиться,
чтобы трение в подшипниках было незначительным.
Вот почему в транспортных моделях главным вопро¬
сом является конструкция колес осей и подшипников.
Правильное движение модели возможно, если колеса
правильной формы, а этого можно добиться только на
токарном станке. Но как поступить, если нет токарного
станка? В таких случаях можно употреблять катушки
из-под ниток, а они бывают нескольких размеров. Кроме
27
того, хорошие колеса получаются из фотопленочных кату¬
шек.
Модели автомобилей, вагонов, паровозов на колесах
от катушек из-под ниток могут быть длиной не более
15—20 см. Катушку следует разрезать поперек на две ча¬
сти и насадить с клеем на круглую палочку, раздвинув
обе половинки до нужной длины (рис. 5). Концы палочки
должны выступать из колесика на два миллиметра, их
следует закруглить и точно в центр забить гвоздь без
шляпки или патефонную иголку.
Катушка из-под фотопленки состоит из двух металли¬
ческих колесиков, насаженных на деревянную круглую па¬
лочку с продольной прорезью для закрепления пленки.
Металлические колесики не закреплены, а лишь плотно
насажены и их можно снять. Ось следует выстругать из
палочки и, плотно насадив на нее колесики, закруглить
ее концы. Они должны быть длиной не более двух милли¬
метров. В центры концов оси нужно забить гвозди без
шляпок или патефонные иголки.
Подшипник для таких колес можно сделать из полоски
жести в виде целой обоймы или из двух частей (когда над
осью должно быть отверстие). К моделям больших раз¬
меров можно приспособить деревянные или металлические
катушки из-под обмоточных проводов или из-под лент для
пишущих машинок. Можно выточить колеса и на токар¬
ном станке.
Большие колеса, выточенные на токарном станке, ста¬
вятся на толстых гвоздях, а подшипники следует делать
из кровельного или более толстого железа.
В моделях неподвижные оси употребляются редко по¬
тому, что подшипники должны находиться на вращаю¬
щемся теле, что бывает сделать довольно трудно. Чтобы
обеспечить устойчивое вращение, их должно быть не ме¬
нее двух. Подшипники следует располагать как можно
дальше один от другого.
28
Если катушку насадить на гладко отшлифованную
палочку, она будет вращаться свободно. Чтобы еще
уменьшить трение, отверстие в катушке следует отшлифо¬
вать круглым напильником с мелкой насечкой. Такая ось
может выдерживать довольно большую нагрузку.
Если нагрузка слабая, в катушку следует плотно вста¬
вить кусочек стеклянной трубки с узким каналом. Про¬
волочная ось должна свободно проходить в канал этой
трубки. На такой оси, смазанной маслом, катушка будет
вращаться легко.
На проволочные оси можно насаживать катушки с
жестяными подшипниками. Для этого следует вырезать
из жести два квадратика со стороной, равной диаметру
катушки. Катушку следует поставить на квадратик, а за¬
тем отогнуть углы, чтобы они плотно охватывали колеси¬
ко со всех сторон.. Толстым шилом с остро заточенным
концом, которое проходило бы в отверстие катушки, де¬
лают на квадрате отверстие. Сняв квадратик, расширя¬
ют отверстие, в которое могла бы проходить проволочная
ось. Отверстие следует зачистить напильником. Точно так
же следует изготовить и второй подшипник.
После этого оба подшипника надевают на колеса и
плотно обжимают уголками.
Такие подшипники можно делать только в том случае,
если катушка не будет служить колесами транспортной
модели, а как блок, шкив или насадка на ось диска.
Во многих моделях, где вращающиеся части испытыва¬
ют значительную нагрузку и где требуется точность враще¬
ния, приходится ставить шарикоподшипники. Их следует
подбирать или по оси, или, наоборот,— ось по ним.
Подшипник следует врезать наполовину в деревянную
часть модели, а затем, охватив хомутиком из жести или
более толстого железа, укрепить двумя шурупами.
ДОРОГИ ДЛЯ ТРАНСПОРТНЫХ МОДЕЛЕЙ
Транспортная модель с электромоторчиком (напри¬
мер, трактор, комбайн или автомашина) хорошо движет¬
ся по ровному полу, столу, по любой гладкой поверхности.
Но для нее можно построить и специальную дорогу, на¬
пример, трамвайную или троллейбусную, то есть с прово¬
дами, подвешенными сверху или сбоку.
29
Подачу тока с проводов к модели лучше всего произ¬
водить через подвесные маленькие блоки. Блочки дол¬
жны свободно катиться по проводам, хорошо прижимаясь
к ним, для чего их следует утяжелить, подвешивая к ним
небольшие грузики.
Но такой способ передачи может быть применен на
короткой дороге, когда не приходится ставить промежу¬
точных столбиков, поддерживающих провода. При длине
дороги свыше трех метров необходимо ставить промежу¬
точный столбик; тогда прием тока следует сделать при¬
жимным, подобно трамвайному бугелю. Это создает до¬
полнительное трение, отчего и мотор приходится ставить
сильнее.
Для дороги следует взять ровные, гладко выструган¬
ные доски с укрепленными по сторонам направляющими
рейками, между которыми должна будет двигаться мо¬
дель. Рейки должны быть гладко отшлифованы. Колеса
модели, касаясь их, должны скользить с легким тре¬
нием.
На такой дороге можно показывать действие различ¬
ных моделей, лишь бы они были одного размера.
Провода от модели должны легко присоединяться к
блочкам на подводящих проводах. Блочки с проводов не
снимаются.
Как показал опыт, подводящие провода удобнее рас¬
полагать не сверху, а сбоку дороги на высоте, равной по¬
ловине модели.
Такая безрельсовая дорога будет работать безотказно,
но при условии, если будут тщательно выполнены все ее
части.
Если доски для дороги из-за косых слоёв и множе¬
ства сучков нельзя будет гладко выстругать, лучше всего
покрыть их гладкой ?рехслойной фанерой, которая легко
шлифуется. Иначе модели будут двигаться, сильно пока¬
чиваясь, а это увеличит боковые толчки о направляющие
рейки.
Модели размером 12X15X35 сантиметров и выше
для плавного хода следует делать на рессорах. Модель
должна двигаться точно по прямой, для чего оси ее дол¬
жны быть строго параллельны.
При постройке безрельсовой дороги можно применить
и другой способ крепления проводов. Вдоль неё натягива¬
ются два параллельных провода так низко* чтобы онит
30
проходя между колесами, не касались осей. Эти провода
одновременно будут и подавать ток, и служить вместо
направляющих реек. Снизу модели следует укрепить
зажимы, приходящиеся по три штуки на каждый провод.
Зажимы не должны сильно захватывать провода, чтобы
не усиливать трение, а во время движения из трех хотя
бы один обеспечивал надежный контакт.
Этот способ особенно удобен для моделей небольшо¬
го размера. Зажимы позволяют легко снимать модель с
дороги и заменять ее другой.
Существует и другой вид безрельсовой дороги — тя¬
говый по принципу канатных дорог — фуникулеров (фо¬
то 2).
Фото 2
На гладкой доске укрепляются клеем или мелкими
гвоздиками три фанерные полоски шириной в два санти¬
метра и на таком расстоянии друг от друга, чтобы между
ними свободно проходили колеса вагончика. Доска уста¬
навливается под углом в 45 градусов. Два вагончика
особой формы связаны между собой шнурком, перекину¬
тым на верхнем конце дороги через вертикально установ¬
ленный блок (рис. 6), который, вращаясь, передвигает
вагончцки.. На верхнем конце доски устанавливается
31
станция, в которой помещается блок, соединенный фрик-
ционно с валом мотора.
За неимением мотора движение можно производить
простой передачей с боковой ручкой. Вращая ручку, мож¬
но приводить в движение связанные между собой шнур¬
ком вагончики.
На нижнем конце доски помещена нижняя станция,
в которую поочередно должны входить вагончики.
Подобные дороги можно построить и горизонтальные
на один или два вагона. Например, один вагон устанав¬
ливается на гладкой доске между параллельными поло¬
сами фанеры или направляющими рейками. На концах
доски помещаются по одному неподвижному блоку, через
которые перекинут шнурок, соединенный с вагоном. Вра¬
щая один блок, вагон можно двигать как в одну, так и в
другую сторону.
Так же можно соединить два вагончика, которые попе¬
ременно будут двигаться в противоположные стороны.
Канатную тягу можно применить и на подвесной до¬
роге.
Подвесной вагончик на блоках передвигается по натя¬
нутой проволоке при помощи тягового шнурка, перекину*
32
того через блоки. Вагончик может двигаться по одному
проводу на двух блоках.
Канатные Дороги удобны тем, что они могут быть лю¬
бого размера, так как двигатель помещается не в вагоне,
а в конце дороги. Кроме того, эти дороги можно строить
без двигателя, а все движение производить рукой.
Эти дороги не требуют рельсов. Если размеры вагон¬
чиков не превышают 6X6X15 сантиметров, колесами
могут служить катушки из-под ниток и фотопленок.
Направляющие фанерные полоски можно помещать не
сбоку колес, а заменять одной широкой, которая прохо¬
дила бы между колесами, не касаясь осей вагончика.
Для вагонов большого размера можно использовать
катушки из-под обмоточных проводов или специально
выточенные на токарном станке, или аккуратно вырезан¬
ные из фанеры и составленные из нескольких слоев.
Труднее построить рельсовую дорогу. При постройке
ее требуется большая точность и аккуратность. Очень
^асто незначительная на первый взгляд ошибка может
привести к неудаче.
На рельсовой дороге лучше всего использовать модель
с электрическим мотором (фото 3), который может быть
установлен вдоль или поперек модели (фото 3 и 4).
Фото 3
33
При продольной установке мотора придется сделать
червячную передачу или передачу резиновым шнуром с
вала мотора на ось ведущих колес. Для этого на вал мо¬
тора надевается кусок резиновой трубки. Ведущую ось
нужно выточить на токарном станке диаметром немного
меньше колес модели. Тогда можно будет значительно
уменьшить число оборотов оси модели. При этой переда¬
че шнур будет располагаться полувосьмеркой.
При поперечной установке мотора его движение на
ось следует передавать шестернями (с большим числом
зубьев — на оси модели и с малым — на валу мотора).
Такие шестерни нетрудно достать в различных мастер¬
ских по ремонту часов, велосипедов, швейных и пишущих
машинок и различных приборов. Для электромоторов
мощностью до 50 ватт можно воспользоваться шестерня¬
ми от будильников, ходиков и стенных часов. Для мо¬
торов мощностью до 150 ватт необходимы более прочные
шестерни.
Большое значение-имеет и размер мотора. Некоторые
из них при незначительной мощности имеют большие
размеры и вместе с передачей могут занять всю модель.
Вот почему размеры модели не следует сильно умень¬
шать. В противном случае трудно будет подводить про¬
вода к мотору, освещению и звуковым приборам: звонку,
зуммеру, сирене— и производить ремонт и регулировку.
Очень важно сделать удобные рельсы. Юные конструк¬
торы иногда пытаются делать их из полосок жести, изги¬
бая в виде углового железа. Им кажется, что колеса,
двигаясь по кромке жести, будут иметь незначительное
сопротивление. Это безусловно верно, но только не для
ведущих рабочих колес, которые соединены с мотором.
Ввиду очень слабого сцепления они будут только буксо¬
вать.
Рельсы сверху обязательно должны быть плоскими.
Это усиливает сцепление рабочих колес, но усиливает
трение с нерабочими колесами, а с этим приходится ми¬
риться.
Вот почему рельсы из жести должны быть изогнутыми
по возможности в виде железнодорожных, но пустыми
изнутри. Такие рельсы до 25 сантиметров удобно соеди¬
нять кусочками проволоки. Но рельсы можно изготовить
и из проволоки диаметром около 6 миллиметров квадрат¬
ного или круглого сечения.
34
Рельсы следует крепить по деревянному настилу (фо¬
то 4), для чего берут доски, по возможности просушен¬
ные, толщиной не менее 30 миллиметров, шириной — в
зависимости от величины модели электровоза, а длиной—
в зависимости от размеров помещения.
Фото 4
Проволока для рельсов должна быть очень хорошо
выправлена отдельными кусками, но не менее одного мет¬
ра длиной. Через каждые 15—20 сантиметров следует
просверлить ее тонким сверлом диаметром 1,5 миллиметра
с раззинковкой. Затем проволока точно укрепляется по на¬
стилу гвоздями.
Иногда до крепления проволоки по настилу крепятся
шпалы из полосок фанеры, а затем уже по ним укрепля¬
ют и рельсы.
Рельсы следует крепить по туго натянутому шнурку,
все время проверяя расстояние между ними специально
изготовленной меркой прямоугольника из кровельного же¬
леза с изогнутыми жраями, которые входили бы точно
между рельсами, и вся пластинка точно ложилась бы на
плоскость рельсов. Шляпки гвоздей должны входить в
раззинковку отверстий, а затем зачищаться напильником.
35
Кроме того, поверхность рельсов квадратного сечения
следует отшлифовать напильником, а рельсы круглого се¬
чения сверху опилить так, чтобы образовалась плоскость
в два миллиметра.
Отдельные куски рельсов следует тщательно подго¬
нять, а затем пропаивать.
Деревянный настил обычно крепится на .железных или
деревянных кронштейнах вдоль стены на высоте стола.
При этом следует, особенно тщательно производить сра¬
щивание между собой отдельных досок, избегая впадин,
выпуклостей и искривлений.
От характера помещения зависит форма и длина рель¬
сового пути. Например, могут быть устроены повороты
и переходы на другой путь при помощи стрелок или
движение по кругу, эллипсу.
От рельсов зависит форма колес. Если не найдутся
готовые, их можно выточить на токарном станке из ста¬
рых блоков, сработанных железных или медных шестеМ
рен, твердых пород дерева ,с обтяжкой железом (если пи¬
тание мотора током будет производиться по рельсам).
При питании мотора по рельсам оси колес приходится
делить из какого-либо изолятора, например, из твердого
дерева. Ток должен поступать с рельсов на колёса, затем
через подшипники — на провода к мотору. В этом случае
следует принимать все меры предосторожности, чтобы ни
одна металлическая часть модели не могла дать ко¬
роткого замыкания.
Кроме того, при такой передаче усложняется устрой¬
ство путевых стрелок. В этом случае в местах соединения
правого и левого рельсов необходимо делать короткие
прокладки из твердого дерева, пластмассы или другого
изолятора. На таких местах контакт нарушается, но мо¬
дель обычно проходит по инерции, кроме того, контакт
обеспечивает вторая пара колес.
Можно оба рельса сделать одним полюсом для источ¬
ника тока, а вторым полюсом сделать уже воздушный
провод. Вообще применения воздушных проводов на та¬
ких моделях следует избегать, но это сильно усложнит
движение модели по кругу и на поворотах.
При постройке любой транспортной модели необхо¬
димо добиваться, .чтобы трение между движущимися ча¬
стями было по возможности незначительным, чтобы на
него расходовалась небольшая часть мощности двигателя.
36
МОДЕЛЬ ТУРБИНЫ
Мы не видим, как частицы воды или пара действуют
на рабочие части турбины. В паровых моделях стекло, за¬
крывающее боковую сторону цилиндра, сразу запотева¬
ет. В водяных моделях рабочее колесо вращается на¬
столько быстро, что за стеклом видна лишь вспененная
вода.
Струю воды или пара можно заменить песком. Надо
сделать плоский ящик и закрыть его с передней стороны
стеклом (рис. 7). Размеры такого ящика часто зависят от
размеров найденного стекла. Пусть он будет шириной
30, длиной 50, а глубиной 6 сантиметров. Боковые стенки
ящика удобнее сделать из доски толщиной не менее
полутора сантиметров. Их следует связать шипами или
гвоздями с клеем. Там, где будет вставлено стекло, следу¬
ет сделать фальц. Задняя сторона ящика закрывается
фанерой. При сборке ящика следует добиться, чтобы
между сторонами дна и стеклом не было щелей, иначе
мелкий песок будет высыпаться.
Направляющие рейки внутри ящика для песка следу¬
ет сделать из доски не толще 6—7 миллиметров или из
фанеры. Крепятся они с брусками квадратного сечения
1X1 сантиметр вместе с направляющими рейками к
задней стороне ящика.
Стекло должно ложиться точно на направляющие
рейки прибора, не образуя щелей. Снаружи задней сторо¬
ны прибора, в центре, прикрепляется деревянный брусок
размером 5X5 сантиметров и толщиной около 3 санти¬
метров с отверстиями в центре диаметром около 1 санти¬
метра. Отверстие с обеих сторон следует закрыть жестя¬
ными подшипниками размером 3X3 сантиметра с отвер¬
стиями в центре для оси рабочего колеса. Подшипники
крепятся мелкими гвоздями.
Рабочее колесо следует выточить на токарном станке
или, в крайнем случае, вырезать из доски толщиной в 3
сантиметра и диаметром, равным одной трети ширины
ящика. По окружности колеса тонкой пилой делаются
пропилы глубиной около 1 сантиметра, в которые встав¬
ляются лопатки из жести размером 3X4 сантиметра.
Рабочее колесо можно сделать и с ковшами, которые
вырезаются из жести и выгибаются, как показано на ри¬
сунке 7. В этом случае пропилов в колесе делать не сле-
37
Рис. 7
дует, а ковши крепятся прямо к долесу мелкими гвоз¬
дями.
Как можно точнее колесо насаживается на ось, для
чего следует достать вязальную спицу или проволоку
приблизительно такого же сечения. Ось должна высту¬
пать из задней стенки ящика приблизительно на 3 санти¬
метра. На нее следует насадить катушку-противовес. Ее
следует обернуть несколькими полосками жести для того,
чтобы она была по весу приблизительно равна весу рабо¬
чего колеса. Последнюю полоску следует обернуть прово¬
локой, чтобы полоски не разматывались. Отверстие в ней
следует плотно заложить круглой палочкой с клеем. Кон¬
цы палочки нужно зачистить напильником и, сделав слег¬
ка надкол шилом, в центре катушки плотно насадить на
ось.
После этого модель будет готова. Утяжеленная
таким образом катушка обеспечивает плавность хода
и не допускает перекоса, уравновешивает давление оси
на подшипники.
Другой конец проволочной оси должен выступать с
другой стороны рабочего колеса приблизительно на 2
миллиметра. Этот конец следует закруглить напильником.
Он, касаясь стекла прибора, не должен позволять заде¬
вать лопатками стекло.
Выход для песка между направляющими рейками
следует опытным путем выбрать такой, чтобы его было
достаточно для начала движения колеса, но не слишком
широкий, чтобы колесо дольше могло работать. Выход¬
ное отверстие камеры следует немного закрыть со сто¬
роны стекла и задней стенки, оставив только его середи¬
ну,— тогда песок будет попадать прямо на лопатки, не
рассыпаясь по сторонам. После нескольких испытаний,
когда прибор будет безотказно работать, стекло можно
заделать прочно, для чего снаружи его следует оклеить
полосами плотной бумаги, а затем закрыть узкими по¬
лосками фанеры на мелких гвоздях.
Песок для модели следует брать не очень мелкий, но
чистый, иначе он покрывает части прибора слоем пыли.
На рабочем колесе можно наблюдать, как долго ча¬
стицы песка остаются на лопатках. Чем дольше песок
остается на лопатках, тем больше мощность турбины.
При аккуратной работе можно сделать прибор с легко
вынимающимся стеклом,— тогда можно будет сделать
39
два рабочих колеса с лопатками и ковшами: меняя колеса,
можно будет.показывать, какое из них выгоднее. Когда
весь песок пересыплется из верхней камеры в нижнюю,
прибор следует перевернуть, и турбина будет снова рабо¬
тать,— этим можно показать переход потенциальной энер¬
гии в кинетическую и обратно.
РОБОТ
В технике за последние годы очень много появилось
автоматических аппаратов и машин.
Такие механизмы работают без йадзора человека, и
управляют -ими на значительном расстоянии. Это очень
важно там, где окружающая среда вредно влияет на че¬
ловека. Аппарат-автомат может выполнять работу на
морском дне, а управляющий им человек находиться на
судне. Автомат можно спустить в глубокую шахту.
Целый цех машин-автоматов и даже целая фабрика
с машинами-автоматами могут работать под наблюдени¬
ем одного человека.
Ребята, посещающие Ивановский дворец пионеров,
решили сделать простейший автомат-робот, и они сделали
его в нескольких видах.
В модели механического человека все движения по¬
ступательно-возвратные. Они легко производятся при по¬
мощи электромагнитов. При входе посетителя в кабинет
освещаются рот и глаза робота, поднимается правая ру¬
ка, включается зуммер, поворачивается голова, а при вы¬
ходе* посетителя производятся обратные действия; при
этом поднимается и опускается левая рука робота с за¬
горающимся в ней фонариком.
Управление моделью производится контактными кноп¬
ками и выключателями, установленными на специальном
щите в стороне или даже в другой комнате.
Перед другим роботом установлена собака в сидячем
положении. Позади, вдоль подставки, укреплен под пря¬
мым углом лист фанеры — задник высотой около 30 сан¬
тиметров с нарисованным на нем лесом. В этом случае
освещаются и глаза собаки. Она также поднимается и
открывает рот, подает звук.
Затем на одной подставке установлены три фигуры:
робот, собака и заяц. Робот стоит. В его правой руке —
40
^ужье. Собака расположена так же, как и во второй мо¬
дели. Заяц сидит на небольшом бугорке-кочке с опущен¬
ными в разные стороны ушами. Кроме описанных дей¬
ствий, у робота движутся ноги, а правую руку он под-
Фото 5
нимает с ружьем и производит выстрел. У зайца вспыхи¬
вают глаза, поднимаются уши, качается голова. Когда
охотник стреляет, уши у зайца поднимаются, а глаза мор¬
гают. Собака поднимается и опускается несколько раз, и
слышен звук зуммера. Если охотник промахнулся, заяц
качает головой.
Интересные модели нетрудно построить на темы ба¬
сен, например, по басне «Волк и журавль», где сидящий
волк открывает рот, а журавль наклоном головы вводит
в него свой клюв. Конец клюва должен быть электромаг¬
нитом, а позади головы волка должен быть выкрашенный
в белую краску кусочек железа, который будет притяги¬
ваться клювом. Удачная модель может получиться на те¬
му «Лиса и виноград». Лиса на задних лапах может под¬
ниматься и опускаться, не доставая до винограда.
С каждым днем все больше и больше расширяются
знания наших ребят. Чем дальше, тем лучше они видят
тот славный путь, по которому идут их родители и стар¬
шие товарищи и по которому пойдут они сами.
Всё вокруг кипит и движется. И везде чувствуется не¬
замирающая мысль конструктора, передовика, рациона¬
лизатора.
Перед юным конструктором возникает множество во¬
просов. Всюду требуются его умелые руки. Но нужны и
хорошие знания.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Введение 3
Какую модель делать? 5
Двигатели к моделям б
Соединение частей и деталей . 18
Выбор передачи 22
Оси и подшипники 24
Дороги для транспортных моделей .... 29
Модель турбины 37
Робот 40
Борис Васильевич Рыкунин
ЮНЫЙ КОНСТРУКТОР
Редактор /7. П. Иванов
Художник Б. Г. Павлов
Художественный редактор
А. В. Пелипенко
Технический редактор
А. И. Панкратов
Корректор Н. А, Смирнова
Сдано в набор 6/Х1-1957 г. Под¬
писано к печати 11 /X11-1957 г. Бу¬
мага 84Х1087з2— 1,375 печ. л.—
2,15 уел. !печ. л., 2,00 уч. изд. л.
Тираж 10 000. КЕ 03718.
Ивановская областная типография,
г. Иваново, Типографская, 6.
Заказ № 4657
Цена 60 коп.
ИВАНОВСКОЕ КНИЖНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
19 6 7