Полезная масса или масса пользы

Обсуждение статей, размещенных на сайте.
Автор
Сообщение
desert752
Аватара пользователя
Сообщения: 414

Полезная масса или масса пользы

#1 Сообщение desert752 » Чт апр 03, 2014 8:55 pm

Во время работы над очередной моделью мне пришла в голову идея систематизировать области применения таких тяжелых деталей, как грузики, батарейные блоки и т.д.

Если рассмотреть наборы Лего, в которых встречаются вышеупомянутые детали, можно выделить несколько направлений их использования:

1. Утяжеление моторных тележек в старой 12V железной дороге. Сказать по правде, я никогда не видел этой системы вживую, но можно предположить, что грузы в локомотивах необходимы для уменьшения пробуксовки ведущих колес в момент старта состава и, возможно, для улучшения электрического контакта (в этом я не уверен, так как по инструкциям трудно понять механизм подключения к контактному рельсу). В современных RC поездах роль утяжелителя выполняет батарейный блок. Также грузы в поездах можно использовать для увеличения скорости прохождения поворотов. Если сравнить два вагона, в основание одного из которых помещена пара утяжелителей, то более легкий вагон опрокинется на повороте при существенно меньшей скорости.

2. Обеспечение остойчивости моделей кораблей. Плавающим моделям Лего не повезло, так как для улучшения играбельности их сделали плоскодонными. Следствием этого является крайне низкая остойчивость, особенно при высоких палубных надстройках. Для улучшения этой ситуации в наборах Лего в качестве балласта используется от одного до шести (набор [4030]) грузов. Традиционно, в стандартных катерах Лего нет электрики, так как при неосторожной игре ее легко повредить, но если вы делаете, например дистанционно управляемую модель корабля, батарейные блоки и двигатели лучше размещать как можно ближе к днищу. Хотя, совсем на дно их класть, все-таки, не стоит, так как в случае попадания внутрь воды (например, если волна захлестнет через борт) есть вероятность, что она доберется и до контактов. Если вы хотите собрать большую модель с реалистичными надстройками, то выбора у вас особо не останется – либо делать широко расположенные поплавки, либо прикрепить под днищем модели киль с грузом на конце. Чем глубже будет погружен груз – тем больше будет стабилизирующий момент и тем сложнее будет перевернуть корабль. Да, на полку такую модель поставить будет уже затруднительно, если конечно не позаботиться о том, чтобы киль легко снимался.

3. Организация противовеса в подъемных механизмах. Это, наверное, самая простая и интуитивно понятная область применения. Примеры можно найти как в наборах «систем» ([7905]), так и в «техник» ([8868], [8862]). В больших наборах «техник» роль противовеса играют батарейные блоки ([8421], [42009]). В очень больших моделях (тут речь уже о самоделках) количество блоков можно увеличивать, пока не будет достигнут требуемый эффект. В качестве примера приведу свой башенный кран с тремя батарейными блоками.

Изображение


Неподвижный противовес обеспечивает статическое равновесие в определенном диапазоне масс поднимаемых грузов, однако для достижения максимального эффекта желательно предусмотреть систему регулировки. В качестве примера противовеса с ручной регулировкой можно привести уже упоминавшийся набор [7905], а противовес с дистанционным управлением можно увидеть во множестве самоделок, например, в моем автокране.

Изображение


4. Снижение центра тяжести (ЦТ) модели. Этот аспект уже был затронут при обсуждении кораблей и поездов. Основная мысль предельно проста – чем ниже ЦТ, тем устойчивее модель. Если модель статична, и ее конечная масса неважна, то для снижения ЦТ необходимо утяжелять основание. Для иллюстрации предлагаю снова обратиться к моему башенному крану, в основание которого я добавил блоки с батареями, что значительно повысило его устойчивость.

Изображение


В теории, при достаточно тяжелом основании, масса груза, который ваш кран сможет поднять, будет определяться только прочностью стрелы (ну и механизма выбирания троса, естественно).

Много грузов – это, конечно, здорово, если модель стоит на месте, но если модель будет ездить, то лишний вес может оказаться проблемой. Поэтому важно грамотно разместить тяжелые детали, от которых нельзя отказаться – батарейные блоки, двигатели и т.д. Основное правило такое же – чем ниже – тем лучше, но тут уже возникают свои технические и эстетические нюансы…

5. Увеличение полезной нагрузки (мощности). Типичными примерами транспортных средств, для которых работает правило «чем тяжелее – тем лучше», это бульдозеры, грейдеры и т.д. При этом важно сохранить баланс между массой модели и мощностью двигателей, а то она перейдет из класса подвижных – в неподвижные... Традиционно привожу пример – на этот раз это будет мой снегоочистительный поезд. Тележка с отвалом имеет два грузика для увеличения усилия отрыва. В дополнение к этому, в локомотиве вместо аккумулятора используется большой АА батарейный блок, что приводит к увеличению кинетической энергии разогнанного поезда и, соответственно, к лучшей «пробивной способности».

Изображение


Приложение 1 – утяжеление крюка подъемного крана для улучшения эстетического восприятия. В различных обзорах и комментариях мне неоднократно попадались мнения, что старые железные крюки смотрятся более серьезно, чем новые «сборные» варианты. Я согласен с этой точкой зрения – даешь тяжелые крюки! Особенно это стало актуальным с увеличением толщины используемых тросиков – пластмассовый крюк не способен вытянуть его, и модель в результате смотрится слишком игрушечной ([42009]). В своем автокране я и вовсе использовал леговский грузик как основную часть самосборного крюка.



Приложение 2 – немного о маятниках. Недавно мне подарили квадрокоптер – штука очень занятная вне зависимости от возрастов и интересов, как пилота, так и зрителей. Но есть у него одна особенность – его желательно откалибровать, а для этого летательный аппарат (ЛА) должен быть помещен на горизонтальную поверхность. Вот тут-то и выяснилось, что далеко не все поверхности у меня горизонтальные. В общем, уровня под рукой не нашлось, и я основательно намучился с калибровкой. И тут мне пришла мысль, что хорошо бы сделать калибровочную платформу, в которой функцию выравнивания будет выполнять сила тяжести. Первый вариант – по принципу отвеса, однако тросы, уходящие вверх, будут мешать взлету. Я остановился на втором варианте – на маятнике. В верхней части на платформе размещается ЛА. Под платформой жестко закреплен груз. Вся эта система установлена на двух подвижных рамках, оси вращения которых перпендикулярны. Весьма полезны были бы оси вращения без трения, но таких, увы, пока не изобрели. Так или иначе, но процесс калибровки упростился, и теперь мой квадрокоптер врезается в стены строго под прямым углом.



Этот же принцип может быть использован, например, для стабилизации видеокамеры на плавающей модели. Такая платформа позволит частично компенсировать влияние волнения и повысит качество видеоматериалов.

Надеюсь, увижу в обсуждении много интересных и полезных способов применения таких простых и таких важных деталей, как грузы.



Статья на сайте
Последний раз редактировалось desert752 Вс апр 13, 2014 4:29 pm, всего редактировалось 5 раз.
Причина: Updated in Drupal

Nemo 57cs___V34
Аватара пользователя
Сообщения: 1323

Re: Полезная масса или масса пользы

#2 Сообщение Nemo 57cs___V34 » Пт апр 04, 2014 11:58 pm

Это, конечно интересно и познавательно. Но, применительно к башенному крану, утверждение, что при правильных противовесах в борьбе с поднятием тяжелых весов достаточно будет крепкого основания и крепости стрелы, да и всей конструкции в целом как то не учитывает вылет стрелы до максимума с максимальным грузом, что будет с равновесием, когда груз достигнет свой точки и его снимут с крюка, что не даст крану сковырнуться назад в таком случае?. Подкреплю теоретическое предположение случаем из практики, был свидетелем, когда автомобильный кран при установке самой дальней плиты перекрытия нашел точку равновесия, плита пошла вниз и остановилась только тогда, когда кабина крана (двадцатипятиметрового, между прочим) поднялась на два метра вверх, минут десять крановщик пытался объяснить, что ему дорог его передний мост ( а также говорил, что не хочет перевернутся, так как плита довольно-таки нетвердо зацепилась всего одним краем), и надо зафиксировать аккуратно плиту, чтобы он опустился на прокрутке барабана стрелы, в принципе все закончилось удачно, только потом, от греха подальше, пришлось использовать либхер.
По поездам, может лего начнут выпускать свинцовые кубики :o ? Длинные составы, а поезд буксует.
Предложить как-то и где-то использовать еще грузы я, к сожалению, пока не могу, не владею ситуацией так же хорошо, как в ней разбираетесь Вы, но могу подсказать, где точно не должно быть грузов, это - в лего-авиации, там они противопоказаны :D .
За статью пять баллов, надо дальше ее развивать.


Вернуться в «Статьи»