Doublebrick - Российское сообщество энтузиастов конструкторов LEGO!
DoubleBrick в Facebook DoubleBrick в Twitter DoubleBrick в ВКонтакте RSS каналы DoubleBrick
Следи за новостями!

Моторизованная пневматика – Как и Зачем?

Избранная статья! Статья | 27.02.2013 | 20:24 | Автор: desert752  | Серии: Technic Разделы: Своими руками

Данная статья посвящена некоторым нюансам, возникающим при соединении двух систем Лего Техник – пневматики и Power Functions (PF). Предполагается, что читатель знаком с обеими системами.

Начнем со второго вопроса, обозначенного в названии статьи – зачем нужна моторизованная пневматика?
Казалось бы, появление актуаторов вытеснит пневматику как менее удобную систему, прежде всего, с точки зрения совместимости с системой PF. Однако, у каждой из этих систем есть свои преимущества и недостатки, так что они успешно сосуществуют в настоящее время и даже будут уживаться в одном наборе (анонсированный в 2013 году 42008).

Пневматика в Лего появилась в 1984 году. Первый вариант имел ряд недостатков и претерпел значительные изменения, переродившись в итоге в систему, которая выпускается и в настоящее время.
Пневматическая система состоит из источника давления (насос, помпа, pump), клапана (valve) и исполнительных механизмов (поршень, цилиндр, cylinder). Первые помпы были ручные, то есть требовалось постоянно качать воздух рукой, как велосипедный насос. Первый моторизованный насос (компрессор) был реализован в наборе 8868 в далеком 1992 году. Для него были выпущены специальные маленькие помпы. Благодаря компрессору пользователь был избавлен от необходимости ручной накачки, что, безусловно, упростило работу с пневматической системой. Использование воздушных резервуаров (airtank) позволило построить систему с автоматическим поддержанием давления, в которой компрессор включается и выключается автоматически, в зависимости от давления в резервуаре (устройство такой системы несложно найти во всемирной паутине). Следующий набор с маленькой помпой вышел… спустя 18 лет в 2010 году (8049) (надеюсь, не вру, но вроде так).
Важным параметром компрессора является мощность, которая в значительной мере определяет эффективность функционирования всей пневматической системы. Мощность компрессора зависит от его конструкции, в частности, от количества помп и приводных моторов. Мне неоднократно встречались мнения, что пневматика по мощности значительно уступает актуаторам. Не вдаваясь в пространные рассуждения, приведу пример: на рис. 1 показано фото собранного мной крана, масса которого 11 кг. Он полностью поднимался над землей (все колеса в воздухе) на пневматических опорах (по 4 цилиндра на опору, в компрессоре работали 4 помпы, приводимые в действие двумя М-моторами с передаточным числом 1:1).

Рис. 1
Рис. 1

Следующий этап моторизации – создание электропривода для клапанов. Зачем? Чтобы сделать их дистанционно управляемыми! В интернете существует довольно много конструкций таких устройств. Часто можно встретить конструкцию, изображенную на рис. 2:

Рис. 2
Рис. 2

К ее плюсам, несомненно, относятся простота и безопасность – шестерня должна предохранить конструкцию от разрушения, когда переключатель дойдет до крайнего положения. Не знаю, проверяли ли ее работу авторы идеи, но я проверил – она не работает. Трения в шестерне недостаточно, чтобы повернуть переключатель.
В процессе работы над многими моделями с дистанционно управляемой пневматикой я пришел к надежной и довольно компактной конструкции, показанной на рис. 3:

Рис. 3
Рис. 3

У нее нет предохранителя, но при некоторой сноровке проблем с использованием не будет. Крайнее положение переключателя четко идентифицируется по изменению звука работы электромотора, хотя выводить переключатель в крайнее положение нет необходимости – переключение происходит гораздо раньше. Кроме того, индикатор положения переключателя можно вывести наружу модели для визуального контроля. Ширина этой конструкции 4 stud'а, но если нужно использовать много ключей, то ширину можно уменьшить до 3-х stud'ов за счет взаимного размещения (например, в своем проекте «Грейдер», я разместил 3 ключа бок о бок во внутреннем пространстве шириной 9 stud'ов – рис. 4).

Рис. 4
Рис. 4

М-мотор без видимых затруднений «тянет» и два ключа одновременно. Больше не проверял, но, думаю, потянет и 3, если нужно. Где это может быть нужно? Например, при распараллеливании компрессора, аналогично схеме раздачи мотора, приведенной в статье «Количество функций в системе Power Functions» (рис. 8), где вместо шестеренок будут моторизованные пневматические ключи.

Таким образом, совместное использование пневматики и PF открывает новые возможности для создания реалистичных механизмов с дистанционным управлением.


Спасибо за внимание!

Поделиться |

Голосование
?
Ваша оценка
(5)
0.0
Голосовать могут только зарегистрированные пользователи.

6389 просмотров