Опис досвіду роботи: “Вигготовлення кордової автомоделі з електродвигуном класу ЕЛ”

Автор: керівник гуртка “Автомоделювання” Щербина Ігор Володимирович

Методична розробка з виготовлення автомоделей розвиває та закріплює у вихованців конструкторські здібності. У роботі надано рекомендації щодо виготовлення моделі, яка може брати участь у змаганнях з автомодельного спорту.

ВИГОТОВЛЕННЯ  КОРДОВОЇ АВТОМОДЕЛІ З ЕЛЕКТРОДВИГУНОМ  КЛАСУ ЕЛ

В автомодельному спорті в клас ЕЛ  входять найпростіші кордові моделі автомобілів з електродвигуном, що живляться від зовнішнього джерела струму. Цей клас ділять на чотири групи: ЕЛ- К(контурна),   ЕЛ –О(об’ємна копія існуючого автомобіля), ЕЛ-І (перероблена заводська іграшка),  ЕЛ-А(аеромодель довільної форми). Увагу юних спортсменів приваблює простота  конструкції, доступність матеріалів і двигунів, можливість проведення змагань майже в кожному вестебюлі школи, рівні для всіх умови -неоціненні переваги, особливо з позицій розвитку масовості автомоделізму.

Адже машинам  цього класу байдуже, яка погода за вікном,  де знаходиться гурток автомоделювання у селі чи в місті. Які ж основні вимоги до моделей ЕЛ?  Вони нескладні. По-перше, і, напевно, це головне, дозволено використання будь-яких мікроелектромоторів, виняток становлять трьохфазні двигуни. По-друге, модель повинна бути схожа на справжній автомобіль (спортивний, серійний) і ретельно оброблена.

Неохайний зовнішній вигляд може призвести до того, що суддівська колегія не допустить її до змагань. Інших  обмежень, що стосуються безпосередньо мікромашини, немає! Зате наявні  можливості пошуку оптимальної конструкції і найкращою ходової схеми.

Відстань від осі симетрії машини до отвору в  кордовій планці в межах 130-140 мм, мінімальний діаметр отвору 3 мм. Планка повинна нести два контакти діаметром 1 мм.  З їх допомогою електродвигун з’єднується з струмопровідним кордом. Замір швидкості ведеться на базі в 100м. Живлення  зовнішнє. Джерелом струму служить випрямляч, що має на виході до 12В  постійного струму і обмеження по струму 2 А.

Отже, ми познайомилися з усіма вимогами до цього класу моделей. Давайте тепер розглянемо, якою повинна стати модель. І, насамперед, виберемо найкращі розміри і маси. Чим менша модель, тим краще, — лише б вільно розмістився двигун. А от бути їй легкою або важкою кожен вибирає індивідуально, за власними можливостями.  На перший погляд, мікроавтомобілі схожі на трасові, проте умови їхнього руху абсолютно різні. Немає вимог до динаміки розгонів і гальмувань, нема і вимог до стійкості на віражах — кордові нитки міцно тримають модель під час заїзду в одному положенні.

Так що ж, проектувати її максимально важкою як всі кордові? Це нераціонально: відношення маси до потужності дуже велике  і користь, отримана від відмінного зчеплення провідних коліс з «доріжкою», може виявитися значно меншою за  витрати  на збільшений опір обертанню коліс і осей в підшипниках. Тому можна рекомендувати такий шлях проектування: створення максимально легкої машини з можливістю її завантаження баластом. У результаті цього вдасться пов’язати якість і діаметр «покришок» з потужністю двигуна і станом підлоги спортзалу. Тепер зупинимося на конкретних елементах конструкції.

Шасі автомоделя краще виготовляти для кожної моделі індивідуально. Розглянемо більш конкретно модель ЕЛ-К. Краще за все    підійде пластик або фанера товщиною 4мм,  що дозволить виконати кузов і раму за декілька  занять. Кузов може бути виготовлений з найрізноманітніших матеріалів — вибір залежить від вашого смаку, можливостей і форми «прототипу». Однак необхідно пропиляти отвори під вікна, із прозорого пластику вклеїти скло. Пізніше зробити деталювання моделі.

А обробка поверхні накладенням тонких, попередньо розкроєного паперу і алюмінієвої фольги,  швидко дасть потрібний ефект. Залишиться трохи підшпаклювати  деякі місця і пофарбувати готовий кузов. Це суттєво вплине на стендову оцінку автомоделі. Після висихання можна додати  номерні знаки,склоочищувачі, дверні ручки і т. д. Ці дрібниці нададуть моделі естетичності та бали при оцінюванні моделі суддями. Тепер про найважливіше — про ходову частину. Почнемо з коліс. Звичайно, неважко знайти готові, від зламаних іграшок. Деякі виглядають зовсім як «справжні», мають гумові рифлені шини, надійно зчіплюються з підлогою.

Але не виключено, що ці деталі доведеться робити самим, особливо якщо в якості прототипу обраний історичний автомобіль або сучасний рекордний з ножеподібними колесами. Тут можуть допомогти старі тапочки, точніше підошва з мікропористої резени, із якої  на токарному верстаті за допомогою нескладного пристосування  виточуємо «покришки». Потім приклеюємо гуму клеєм БФ-2. Існують  різні варіанти навішування коліс і осей в підшипниках шасі. Використовуйте той, який здасться вам кращим. Головне завдання — забезпечити найлегший  спосіб обертання елементів.

На зібраній  моделі обов’язково перевіряється: чи  не підклинюють  під час обертання деталі при їх зміщенню вбік, що можливо під час заїзду. Передача від двигуна до ведучої осі, якщо, звичайно, колеса не посаджені прямо на вал моторчика, також повинна мати мінімальні втрати. У більшості випадків краще залишити невелике  проскользування в передачі, ніж гальмувати осі великим  бічним  навантаженням від натягу пасика або від притиску шестерінчатої передачі.

Щоб зменшити вплив нерівностей настилу підлоги, має сенс попрацювати і над м’якою підвіскою. Одне з рішень — фігурний кронштейн передньої осі з пластинчастими вусами-ресорами.

Мал. 1. Розмітка для виготовлення коліс на фанері.

На листу фанери  креслимо квадрат зі сторонами  трохи більшими ніж діаметр коліс (приблизно 40мм). Від кутів квадрату проводимо діагоналі, потім цей квадрат випилюємо, а в центрі діагоналей висверлюємо отвори під вісь коліс, закріплюємо заготовки через отвір болтом в спеціальному пристрої, який зажимаємо в патрон станка та проточуємо заготовку, як показано на мал.2.

Мал.2. Обточування заготовки на станку.

У виготовлені заготовки в центр вклеюємо мідні втулки для полегшення обертання коліс. По кругу колеса просвердлюємо отвори, щоб воно стало легшим, розфарбовуємо. По контуру колеса вклеюємо резину або венгерку на клею БФ для кращого  зчеплення з підлогою.

Мал.3. Виготовлення моделі колеса.

Далі на фанері розмічаємо контури майбутньої автомоделі та випилюємо лобзиком отвори під  вікна та саму модель. Зашліфовуємо її.

Мал. 4. Випилювання моделі.

З окремої фанери виготовляємо раму та з’єднуємо її з кузовом, потім фарбуємо їх, випилюємо та вставляємо  з пластику скло, робимо деталізування  на кузові: дверні  ручки, склоочищувач, дзеркала, фари та інше. При стендовому оцінювання моделі за  точні дрібні деталі добавляються бали. Ставимо кронштейни під колеса та кріпимо їх.

На модель кріпимо двигун з шестернями, визначаємо центр тяжіння моделі і у цьому місці кріпимо кордову планку. Припаюємо до  проводів  двигун та контакти

Мал.6. Готова модель.

Модель готова для випробування. Якщо її буде затягувати у центр кола, то кордову планку слід здвинути трохи назад і навпаки, якщо модель буде тягти  з кола, то кордову планку слід передвинути вперед.

Мал.7. Випробування готової кордової моделі