Модели с электродвигателями [1988 Драгунов Г.Б.

В гимнастическом зале, во дворе или большой комнате можно устроить "настоящие" автомобильные гонки, если изготовить предлагаемую ниже модель автомобиля.

Миниатюрный гоночный автомобиль, пускаемый "на привязи", развивает довольно высокую скорость. Построив и запустив такую модель, юный моделист уже приобщается к автомодельному спорту, делает в нем свои первые шаги.

Модель гоночного автомобиля исключительно проста. На рис. 66 показан внешний вид собранной модели.

Рис. 66. Модель гоночного автомобиля с электродвигателем

Для ее изготовления требуются следующие материалы: алюминиевая пластинка размером 46×130 мм и толщиной 0,8 мм (или 1,0 мм); жестяная полоска размером 8×86 мм (можно использовать консервную банку); четыре резиновых колеса с наружным диаметром около 30 мм; кусок велосипедной спицы и металлического стержня, заклепка и, наконец, самое главное - микроэлектродвигатель. (В приведенной модели применен двигатель ДТ-10, широко использовавшийся в электрифицированных игрушках.) Можно использовать и другие двигатели, только внеся необходимые поправки в форму и размеры рамы.

Постройку модели начинают с вырезания рамы (шасси) (рис. 67) из алюминиевой пластинки по шаблону (1), в соответствии с размерами имеющегося двигателя.

Рис. 67. Детали модели (шасси и поперечный разрез)

В обеих передних частях (а) рамы просверливают отверстия для оси из велосипедной спицы, сзади тонкой пилкой делают вырезы (б). Положив раму на что-то твердое, загибают ее бока вдоль пунктирных линий под прямым углом вверх. В итоге рама в средней части будет корытообразного профиля. Концы рамы плоскогубцами отгибают набок. В отверстия передних концов рамы вставляют кусок велосипедной спицы, на полученную ось (2) надевают колеса (3).

В вырезы (б) помещают двигатель (4) с предварительно установленными на его оси задними колесами (5). Колея задних колес составляет около 55 мм. На рисунке в круге показано, как нужно удлинить выступающие оси двигателя. На ось (6) следует насадить металлическую втулку (7), а второй конец втулки вдавить в соответствующим образом рассверленное отверстие ступицы колеса (8).

В данной модели втулки (7) изготовлены из металлических наконечников шариковых авторучек. Их можно изготовить также из металлического стержня или запаянной трубки, свернутой из .тонкой пластинки.

К раме снизу прикрепляют с помощью заклепки жестяную полоску (9), служащую кордовой планкой. Два электропровода от двигателя проводят под рамой (1) и кордовой планкой, а затем прикрепляют их пластырем или изоляционной лентой к кордовой планке.

На рис. 68 изображена выкройка кузова, клетки которой должны быть перенесены с размерами сторон 10×10 мм.

Рис. 68. Выкройка кузова модели

Края (1) и (2) склеивают в виде овального воздухоприемника. Края (3) и (4) обжимают концами жестяной полоски (поз. 11 на рис. 67), обжимающей, в свою очередь, продольную балку (лонжерон) рамы (1) в ее средней части.

Изготовление силуэта гонщика, ветрового щитка кабины, зеркала заднего вида, стартового номера и некоторых других второстепенных деталей лучше предоставить полностью инициативе самого моделиста.

Кузов модели можно изготовить также из других материалов (жесть, бумага, пенопласт, дерево) уже известными способами - пайкой, выклейкой, выпиливанием и выстругиванием.

Картон и фанера пригодны для создания кузова такой модели, с которой можно выходить на районные и городские соревнования, снабдив ее надежной ходовой частью и установив хорошо подобранный силовой узел.

Материалом служит обыкновенный картон толщиной 0,5 - 1,5 мм. Это позволяет сделать кузов легким и прочным, пригодным для установки резиномотора или электродвигателей, и придать ему вполне современные формы.

При изготовлении кузова пользуются сборно-разборной деревянной болванкой, состоящей из трех частей: середины (рис. 69), верхней части (рис. 70) и двух боковых частей, предназначенных для изготовления крыльев (рис. 71). К средней части на гвоздях с левой и правой стороны крепят фанерные прокладки (рис. 72).

Рис. 69. Средняя часть болванки

Рис. 70 Верхняя часть болванки

Рис. 71. Болванка крыла (правого)

Рис. 72. Фанерная прокладка

Боковые части крепят к средней с помощью четырех шурупов. Хорошо обработанные детали болванки собирают и тщательно шлифуют, а правильность обводов и поперечных сечений контролируют при необходимости с помощью специально изготовленных шаблонов.

Собранную (рис. 73) и отшлифованную болванку покрывают двумя слоями нитролака или нитроклея.

Рис. 73. Болванка кузова в сборе

Из листового алюминия, фанеры, оргстекла или жести изготовляют выкройки деталей кузова для вырезания его средней части (рис. 74), боковых частей (рис. 75) и кабины (рис. 76).

Рис. 74. Раскрой средней части кузова

Рис. 75. Раскрой боковых частей кузова

Рис. 76. Раскрой верхней части кузова (кабины)

Накладывая шаблоны на поверхность картонного листа, детали вырезают с таким расчетом, чтобы волокна картона были при обтяжке болванки направлены вдоль изгиба детали.

Перед началом работы заготовки картона следует намочить в воде, а поверхность болванок смазать олифой или мылом для облегчения снятия готового кузова с болванки.

Приступая к формовке средней части кузова на основание болванки, следует накладывать заготовку на болванку осторожно, плавно огибая последнюю. Затем заготовку закрепляют снизу гвоздиками или кнопками через фанерные прокладки (рис. 77).

Рис. 77. Формовка средней части кузова

Чтобы сформировать боковые части кузова (крылья), следует частично отвернуть шурупы и раздвинуть боковые части болванки (рис. 78) до требуемого зазора. Затем в образовавшийся зазор вставляют верхнюю кромку выкройки (см. рис. 75) и стягивают болванку с помощью шурупов (см. рис. 78). Плавно отгибая выкройку вниз по болванке, закрепляют ее гвоздиками через фанерную прокладку на днище болванки.

Рис. 78. Выклейка крыльев

Далее следует обтянуть болванку верхней части выкройкой (см. рис. 76).

Формуемые детали кузова просушивают при комнатной температуре на болванках (рис. 79). После просыхания детали принимают жесткую форму и плотно облегают болванку. Для облегчения вывертывания шурупов рекомендуется предварительно проделать для них отверстия в выкройках.

Рис. 79. Просушка деталей кузова на болванках

Теперь необходимо вновь раздвинуть боковые части болванки вместе с сформованными крыльями, места сочленения выкроек промазать клеем АК-20 или столярным и затянуть болванки шурупами.

Весь кузов покрывают в два слоя клеем АК-20 или столярным и грунтуют нитрошпаклевкой. После просушки шлифуют наждачной бумагой различной зернистости. С помощью шаблона (рис. 80) делают разметку обводов колесных проемов, которые вырезают остро отточенным ножом или скальпелем.

Рис. 80. Шаблон для вырезки проемов колес

Нижние фанерные прокладки снимают, а нижние загибы срезают на расстоянии 4 - 5 мм от края.

Затем в сформованной верхней части кузова размечают и вырезают оконные проемы, и все готовые детали кузова снимаются с болванок.

Для придания кузову большей жесткости колесные проемы окантовывают медной или алюминиевой проволокой толщиной 1,5 - 2 мм на клею БФ-2 или АК-20, а к нижней кромке готового кузова приклеивают сосновые реечки (см. рис. 78) сечением 4×4 мм.

Можно усилить кузов двумя шпангоутами (рис. 81).

Рис. 81. Усиление кузова шпангоутами

Сформованную кабину, зачищенную, подготовленную к окраске и застекленную оргстеклом или целлулоидом, устанавливают на среднюю часть кузова и приклеивают к нему на расстоянии 55 - 60 мм от задней кромки кузова (рис. 82).

Рис. 82. Полностью изготовленный кузов

Перед окраской места соединения деталей кузова надо тщательно отгрунтовать и отшлифовать. Окраску производят жидкой нитроэмалью в три слоя с помощью пульверизатора или колонковой кистью.

Подведя под готовый кузов фанерное, деревянное или металлическое днище (шасси), конструируют переднюю подвеску (рис. 83), задний мост, подбирают или изготовляют колеса, а главное, создают силовой узел модели (двигатель, редуктор).

Рис. 83. Передняя подвеска

Ранее уже говорилось о том, что используемые электродвигатели, развивая большие обороты, обладают очень небольшой мощностью. Поэтому и крутящий момент на валу исполнительного органа (колеса, винта) оказывается незначительным. Как создать большой крутящий момент? Выручает редуктор.

Это механизм, представляющий собой цилиндрическую, коническую или червячную передачу, заключенную в корпус. А иногда - сочетание разных видов передач (например, цилиндрической с червячной). Если редуктор поставить на модель, то с его помощью вращательное движение от двигателя будет передаваться на исполнительный орган, число оборотов уменьшится, а крутящий момент увеличится.

Но не только этим ограничивается применение редуктора.

Необходимость передачи вращательного движения вала двигателя на ось или непосредственно на колеса моделей заставляет подбирать самые удобные способы использования (рис. 84) ремней (1-3), цепи (4), фрикциона (5, 6), конических и цилиндрических шестерен (7, 8), червяка (9), шестерен с косым зубом (10) и др. Зубчатая передача в большинстве моделей оказывается наиболее приемлемой. Зубчатые колеса подбирают в наборах "Конструктор" или извлекают из непригодных приборов, пишущих машинок, часовых механизмов, технических игрушек.

Рис. 84. Редукторы и передачи: 1 - ременная; 2 - ременная, круглая, перекрестная; 3 - ступенчатая; 4 - цепная; 5 - фрикционная; 6 - фрикционная, угловая; 7 - зубчатая коническая; 8 - зубчатая цилиндрическая; 9 - червячная; 10 - цилиндрическая с косым зубом; 11 - редуктор

При этом следует принять во внимание наружный диаметр шестерен, увеличивающийся при большем числе зубьев примерно следующим образом:

Используя резиномоторы с двумя пучками, нужно стремиться создавать редукторы с передаточным отношением 4:5, а на моделях с электрическими двигателями это отношение может достигать 1:11, что повлечет за собой необходимость использовать зубчатые пары с числом зубьев 9 и 99.

Чтобы исключить использование практически неприемлемых по диаметру шестерен, создают редукторы с тремя (и более) цилиндрическими шестернями.

При подборе электродвигателя для установки на модели моделисты стараются изыскать двигатель с наименьшим потреблением тока (3,5 - 4,5 - 12 В), наименьшей массой в пределах 80 - 150 г и небольшими размерами.

Передача вращения вала электродвигателя, как правило, осуществляется на заднюю ось (рис. 85) или непосредственно на одно из задних колес (рис. 86). Двигатель закрепляют на шасси металлическим хомутом или с помощью специально изготовленного кронштейна (рис. 87, а).

Рис. 85. Редукторы и передачи вращения вала электродвигателя

Рис. 86. Способы простейших передач на ось и колесо

Если двигатель имеет основание и крепежные лапки, его можно укрепить на винтах с помощью металлического уголка (рис. 87, б).

Поскольку в данной модели работу двигателя обеспечивает бортовое (батарейка или элементы для карманных фонарей) или внешнее (выносное) питание, то не составит большого труда оборудовать модель фарами и другими сигнальными огнями.

Рис. 87. Крепление двигателя на модели: а - с помощью кронштейна; б - с помощью уголка

На рис. 88, а силовой узел показан вместе с задними огнями. Смонтировать фары и кнопочный выключатель можно, ориентируясь на рис. 88, б. Для этих целей лучше всего использовать контрольные лампочки от мотоциклов, но можно установить лампочки от карманного фонаря (лучше напряжением 2,5 В).

Патроны для лампочек можно сделать из картонной полоски и двух булавок, для чего нужно согнуть полоску в виде подковы, охватывающей корпус лампочки, и вбить булавки так, чтобы одна из них касалась нарезки на корпусе, а другая - нижнего контакта лампочки. Провода надо подвести к торчащим острым концам булавок. Если патрон сделать правильно, можно свободно вывинчивать лампочку (рис. 88, в).

Патрон с резьбой можно сделать из кусочка проволоки, изогнутой в виде спирали, соответствующей резьбе на корпусе. Конец проволоки сгибают и прибивают, подложив кусочки жести к деревянному основанию.

Контактом грибовидной части служит второй кусочек жести. К обоим кускам подводят провода.

Третий вид - это жестяные патроны. В жестяной полоске вырезают соответствующие отверстия, а их края сгибают так, чтобы можно было ввернуть лампочку. Эти полоски можно изгибать и прибивать по-разному. Второй контакт чаще всего закреплен так, как в проволочном патроне.

Жестяные патроны можно сделать и так, чтобы они играли роль держателя. Для этого надрезают и изгибают толстую жестяную полоску. Вырезы должны плотно входить в желобки резьбы. Конец этой полоски и второй контакт прибивают к деревянному основанию гвоздиками или прикрепляют шурупами. Провода припаивают к кусочкам жести. Можно также загнуть их концы крючком и подложить под прибиваемый или прикручиваемый кусочек жести.

В случае затруднения, возникшего при изготовлении патронов, можно концы питающих проводов припаять непосредственно к электролампочкам в соответствии со схемой (рис. 88, г).

Рис. 88. Электрооборудование моделей: а - силовой узел с задними огнями; б - схема оборудования модели фарами; в - схема монтажа электроосвещения; г - способы изготовления патронов

Для осмотра силового узла и замены бортового питания кузов крепят к днищу (шасси) с помощью пружинных защелок (рис. 89).