Пожалуй, невозможно абсолютно точно объяснить, что именно делает модели Ugears настолько интересными и привлекательными.
Для кого-то это красота деревянных конструкций, другого завораживает процесс сборки, а кому-то нравится финальный результат – сами подвижные интерактивные модели. Дети оценят время, проведенное с родителями за увлекательной игрой, а родители – образовательную ценность конструктора, открывающего дверь в увлекательный мир механики, математики и техники.
Сегодня, однако, мы перейдем от общего к частному и рассмотрим поближе особенности конструкции некоторых механических блоков и устройств, лежащих в основе моделей Ugears. Что же заставляет двигаться все эти детали? Что вращает шестеренки? Как это работает? Ugears знает ответы на эти вопросы и готов ими поделиться.
Механическая модель «Локомотив с тендером»
Купить
«Локомотив с тендером» – одна из наиболее сложных моделей Ugears, состоящая из множества деталей и механических узлов. Конечно, не сама сложность делает модель настолько интересной и популярной с момента ее выхода на рынок по сей день, но возможность изучить, понять и собрать своими руками предельно реалистичный локомотив. И здесь мы говорим не только о реалистичности внешнего вида – который, без сомнения, заслуживает всяческих похвал, – но и о полностью рабочих механических узлах, входящих в его состав. На двух из этих узлов мы и хотим остановиться более подробно.
Кривошипно-шатунный механизм
Кривошипно-шатунный механизм применяется настолько широко, что каждый из нас наверняка сталкивался с ним в своей повседневной жизни. И, само собой, нас не смущает фраза, описывающая принцип его работы: «преобразование возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение». Тем не менее, что же именно делает кривошипно-шатунный механизм в локомотиве?
Первичным источником энергии паровоза является паровой котёл. Паровая машина преобразует энергию пара в возвратно-поступательное движение поршня, которое, в свою очередь, с помощью дышла трансформируется во вращательное. Как становится ясно из вышесказанного, именно в дышлах паровоза и применяется кривошипно-шатунный механизм. Таким же образом в «Локомотиве» Ugears движение поршня превращается во вращение колес с помощью кривошипно-шатунного механизма с той разницей, что поршень приводится в движение резиномотором.
Маховик
Также в модели «Локомотив» задействован маховик. Маховик – это колесо, которое служит в качестве накопителя кинетической энергии. В модели Югирз маховое колесо обеспечивает более плавный старт модели. При запуске резиномотор резко набирает обороты, а в конце завода его энергия значительно падает, так как эластичная резинка разматывается практически мгновенно. Массивный и тяжелый маховик, имеющий большую инерцию, принимает на себя энергию работы резиномотора, выравнивая ее поступление. Таким образом модель плавно стартует и останавливается.
Механическая модель «Грузовик UGM-11»
Купить
Собирая модель «Грузовик UGM-11», у вас есть шанс изучить принцип работы и конструкцию таких интересных узлов, как храповик, шестерня со свободной осью и переключение передач.
Храповой механизм (храповик)
Храповик – это зубчатый механизм, который позволяет оси вращаться только в одном направлении. Он имеет форму шестеренки с несимметричными зубьями, имеющими упор с одной стороны. Такие механизмы очень распространены в заводных механизмах, домкратах, лебёдках, гаечных ключах, пластиковых стяжках, различных стопорах и т.д. В «Грузовике» Ugears храповик удерживает резиномотор от раскручивания, пока производится его завод. Упором ему служит подпружиненная деталь «собачка». Спуск резиномотора в модели «Грузовик» осуществляется разблокированием приводной шестерни с обратной стороны оси резиномотора. Так же встречаются механизмы, где разблокирование механизма храповика осуществляется разблокированием «собачки».
Шестерня со свободной осью
Этот механизм позволяет модели и некоторым ее элементам продолжать движение после окончания завода резиномотора. Зачастую в механизмах шестерни передают движение за счет жесткого зацепления зубцов. Следовательно, при прекращении работы мотора ведущая шестерня, останавливаясь, блокирует движение. В модели «Грузовик» отсутствует жесткое зацепление с приводными шестернями. Таким образом, после выработки завода резиномотора, шестерни, передающие его энергию на ось колес модели, останавливаются, но сама ось продолжает вращаться.
Переключение передач
В отличие от «Локомотива», в котором переключение «вперед – назад» осуществляется разным направлением завода мотора (в паре с храповиком) и, соответственно, разным направлением движения приводной шестерни, «Грузовик» изменяет направления движения за счет переключения передач.
Технически это возможно благодаря двум шестерням со свободной осью, которые поочередно переключаются в зацепление с приводной шестерней. Ведущая шестерня вращается только в одном направлении. Но соединенные с ней с противоположных сторон шестерни будут вращаться в разные стороны, передавая разное направление вращения на колесную ось.
Модель «Механический цветок»
Купить
Шотландский механизм
Ажурные лепестки модели «Цветок» приводятся в движение шотландским механизмом. Он также имеет другое название - треугольный шатун. Но в применении к романтичной и нежной «Лилии» (так мы называем модель «Цветок» внутри Ugears) «шотландский механизм», несомненно, более уместен.
Функционал шотландского механизма – это превращение вращательного движения в возвратно-поступательное. Механизм «Лилии» состоит из двух деталей: шестерни со штырем, которая, вращаясь, двигает деталь, в паз которой вставлен штырь. Вращая основание «Лилии» в одну сторону, мы можем наблюдать, как ее лепестки открываются и закрываются.
Механическая модель «Таймер на 20 минут»
Купить
«Таймер» представляет собой настоящую механическую классику – в основе этой модели используется спусковой механизм часов «маятник».
Спусковой механизм часов
Спусковой механизм часов – устройство, поддерживающее постоянную среднюю скорость вращения спускового колеса. Существует множество видов спусковых механизмов часов, но в модели «Таймер» используется модифицированный анкерный механизм.
Время единоразового завода «Таймера» от одной до двадцати минут. Переведя стрелку на определенное время, вы натягиваете резинку и запускаете механизм. «Таймер» использует самый настоящий маятник, который поочередно упирается в зубцы двух симметричных шестерёнок, блокируя на короткое время движение механизма. Маховик в верхней части маятника за счет инерции замедляет передачу энергии двигателя на маятник.
Также предусмотрена тонкая настройка работы «Таймера» с помощью регулировки расстояния между точками контакта зубцов шестерен и штырей маятника.
