Шагающие автомобили своими руками

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 статьи: http://www.umeltsi.ru/prisposoblenia/5995-shagayuschiy-mehanizm-na-telezhke-s-pedalnym-privodom.html

Практичные советы для дома и семьи

Самодельные устройства для дома, облегчающие ведение домашнего хозяйства. Труд на дачном участке. Самодельные придумки для домашних умельцев. Полезные советы домохозяйкам. Семья и школа. Домашнее животноводство, садоводство, огородничество и пчеловодство

Как сделать шагоход для бездорожья

Наверное, каждый, столкнувшись с бездорожьем, мечтательно вздыхал: эх, вот бы тут иметь шагающий транспорт! И на крутой косогор на нем можно забраться, и любое нагромождение камней преодолеть. Видимо, и при освоении других планет подобные машины будут весьма кстати. Не случайно специалисты проявляют к ним не малый интерес. Еще в позапрошлом столетии известный русский математик П.Л.Чебышев разработал и построил шагающий механизм. Подомный принцип положен в основу конструкций шагающих экскаваторов, работающих в горных и угольных карьерах, на строительстве каналов. Предлагаем и вам изготовить несложный шагоход. Взявшись за него, вы наверняка почувствуете вкус проблем, которые волнуют создателей аналогичных машин. А изготовив с друзьями несколько подобных машин, сможете устрагивать увлекательные соревнования.

Технология изготовления шагающего механизма (шагоход)

Чтобы сделать шагоход понадобятся узлы от старого велосипеда, стандартный крепеж и детали от раскладных кроватей. Устройство его показано на рисунке 1. На основной площадке располагается сиденье водителя, привод перемещения и механизм поворота. При вращении рычагов 13 меняется взаимное положение площадки 3 и наружной опоры 1, чем и обеспечивается движение вперед. Фазы процесса перемещения показаны на рисунке 2.

Водитель вращает педали каретки 6, сидящие на одной оси с малой звездочкой 12, движение которой передается цепью на большую звездочку 11, укрепленную посередине правого (см. рис.) вала 7. Вал на наружном конце имеет такую же звездочку и связан цепью с левым валом, с аналогичной звездочкой. Таким образом, оба вала вращаются синхронно, с одинаковым числом оборотов. На наружных концах валов закреплены четыре рычага 23 – велосипедные педали с шатунами, опирающиеся на наружную опору 1 и скрепленные с нею накладками. Когда последняя поднята, площадка опирается на грунт через свою поворотную опору 2. В этом положении вращением руля 9 через рычаг 5 может выполняться поворот площадки 3 с поднятой наружной опорой 1 относительно опоры 2. После опускания наружной опоры движение продолжается в ином направлении.

Для обеспечения плавного опускания площадки 3 (рис.2 – фазы Б-В) устанавливают амортизаторы 4. Без них при резком ударе педалей водитель может не усидеть на сиденье.

А сейчас расскажем более подробно о некоторых конструктивных решениях, ориентируясь на максимальное использование готовых велосипедных деталей – звездочек, шатунов, педалей, цепей, руля. Для изготовления трубчатых элементов площадки и наружной опоры советуем использовать трубы 22х1,5 от раскладушки. Элементы площадки соединяются сваркой, а еще бы лучше – пайкой латунью.

Валы 7 вращаются в разъемных подшипниках с разрезными фторопластовыми вкладышами. Для снижения веса хорошо бы выполнить валы из стальных тонкостенных труб подходящего размера.

Исходя из ориентировочного расчета (вес площадки с водителем – порядка 80 кг, усилие на педаль не более 15-20 кг) передаточное отношение ведущей 12 и ведомой 11 звездочек должно быть порядка 4…4,5.

Поворотный механизм показан на рисунке 3. Поворотная площадка состоит из трубы-опоры 1 с пластинами 8 на концах, фланцем и шкворнем 2, вращающимся в соответствующем отверстии основной площадки. На ее поперечной трубе имеется также фланец, а между фланцами для снижения трения – промежуточная фторопластовая шайба 3. Вращение поворотной площадки производится за палец 4 рычагом 5, закрепленным на конце рулевого вала 7. Вал проходит через рулевую колонку 6, на верхнем конце которой закреплен руль. Для улучшения сцепления с грунтом к пластинам 8 крепятся на клею или приклепываются резиновые накладки 9.

У концов опорных поверхностей, наружной опоры также установлены резиновые накладки, например, отрезки велосипедной покрышки длиной 100…150 мм (они показаны на рисунке 1).

Амортизатор (рис.4) выполняется из велосипедного шинного насоса 1. В отверстие для шланга ввертывается переходник 4 для шарнирного соединения с пальцами площадки 5. Шток насоса (без рукоятки) через палец 7 и хомут 6 также шарнирно соединяется с наружной опорой. К корпусу насоса приваривается или припаивается латунью бобышка 2 с дроссельным винтом 3 для регулирования выхода воздуха из цилиндра, чем и настраивают плавное опускание площадки, то есть собственно амортизацию. Настройка правого и левого амортизаторов должна быть одинаковой, иначе площадка при опускании будет перекашиваться.

На наших рисунках не показаны устройства для натяжения цепей. Для большой или малой цепей можно воспользоваться натяжным «гусем» от велосипеда с механизмом переключения передач.

Цепные передачи обязательно должны быть снабжены ограждениями, щитками (на рисунке они не изображены). Их можно изготовить из жести.

Источник статьи: http://ahmojdom.ru/kak-sdelat-shagohod-dlya-bezdorozhya/

Шагоход из прошлого — «стопоходящая машина» Чебышёва

Пафнутия Львовича Чебышёва не зря считают одним из двух самых значимых русских математиков XIX века (второй, конечно, Лобачевский). Теории чисел, вероятностей, ортогональных многочленов… в этих и многих других теориях его стараниями были достигнуты результаты, что называется, фундаментальные, давшие базу другим математическим работам на многие годы вперед.

Но, помимо выдающихся теоретических изысканий, этот удивительный человек тратил свое время и собственные средства на то, чтобы сконструировать придуманные и разработанные им же механизмы — из дерева и железа. Всего им изобретены более сорока механизмов и около восьмидесяти модификаций для них. В современном мире многие из них применяются в авто- и мото- устройствах.

Теоретически разработанным «Механизмом Чебышёва» называют такой, который преобразовывает вращательное движение в движение, приближенное к прямолинейному. Исследуя проблемы кинетических механизмов, Пафнутий Львович сумел решить проблему такого преобразования.

На основе своих теоретических разработок (а точнее, используя «лямбда-механизм») Черышёвым было сконструировано устройство, привлекшее широкое внимание и завоевавшее интерес публики и ученых на парижской Всемирной выставке в 1878-ом году. Еще бы — «стопоходящая машина» была первым в мире по настоящему шагающим механизмом! При ходьбе механизм словно бы имитировал движения какого-то животного.

Кроме этого механизма устройства Черышёва регулярно участвовали в мировых выставках и всегда успешно: в 1876-ом это была конструктивно более совершенная паровая машина, в 1893-ем — «самокатное кресло»: прообраз инвалидной коляски, а еще были автоматический арифмометр непрерывного действия, сортировалка для зерна и семь различных механизмов, преобразовывавших вращения в разные виды движения.

Видео с сайта, посвященного работам великогорусского математика В.Л.Чебышёва: http://www.tcheb.ru

Многие эти устройства до сих пор экспонируются в различных музеях мира, а «стопоходящая машина» хранится в Политехническом музее г. Москвы.

А вот еще несколько интересных фактов : именем Чебышёва назван построенный в 2008 г. суперкомпьютер «СКИФ МГУ Чебышёв» (на базе тысячи двухсот пятидесяти четырехъядерных процессоров),пиковой производительностью порядка 60 Тфлопс. А еще его именем назван кратер на Луне и астероид.

Если вам понравился материал, пожалуйста, ставьте лайки и подписывайтесь на канал. Это не сложно и бесплатно, но очень важно для развития «НМ». А еще нам нужны репосты в соцсети!

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/incrediblmech/shagohod-iz-proshlogo—stopohodiascaia-mashina-chebysheva-5c62e68a31b13100b17dad48