RedWorld

Игрушечная железная дорога!

Покажите мне ребенка, который может равнодушно пройти мимо витрины с железной дорогой в магазине игрушек! Да, что ребенок, железная дорога завораживает и многих взрослых! И вот уже детская игрушка становится серьезным взрослым увлечением.

А теперь давайте добавим к любви к «паровозам» еще и нашу любовь к конструктору!

И тут получается просто огненная смесь: железная дорога из конструктора! О да!..

Комментарии здесь излишни, да и никаких слов не хватит передать все эмоции.

Помню, как в детстве мог часами разглядывать каталоги с наборами поездов, станций… Но, к сожалению, тогда родителям была не по карману покупка набора любимого конструктора из серии железной дороги.

Мечта детства осуществилась уже ближе к тридцати годам, когда однажды на Новый год «дед Мороз» мне подарил игрушечную железную дорогу из любимого конструктора! Восторг был неописуемый! Радовался, как ребенок! Думаю, многие меня поймут.

И вот, спустя еще несколько лет, новая задача – собрать железную дорогу ПОЛНОСТЬЮ из конструктора, не только локомотив с вагонами, но и сами рельсы!

Сразу же зачесались руки – жуть как интересно! И заскрипели извилины – а как всё это сделать?!

В наборах, что продаются в магазинах, рельсы идут готовыми секциями (в сборе со шпалами), а колесные пары сделаны четко под эти самые рельсы.

Собрать свой «паровоз» с такими исходными данными – не самая сложная задача для опытного фаната конструктора. А вот собрать «свои» рельсы и колёса к ним…– тут придется попотеть.

С чего же начать? Нужно за что-то «зацепиться» и дальше развивать эту идею. Начнем с того, что попроще – рельсы. Рельсы? Монорельс? Подвесные пути?

Монорельс – хорошее решение для экономии материала на строительстве путей. Но состав получится неустойчивый. Подвесные пути? На опорах «разоримся». Всё-таки рельсы!Стандартные!

Прямой путь – всё просто: собираем рельсы, строим, в общем-то, любую подвижную платформу – и всё. Главное, чтобы было сцепление колёс с рельсами. Просто. Но когда просто – тогда не интересно!

Поезд не ездит по прямой, он должен проходить виражи!

Начнем с прямых участков пути.

На рельсы пойдут самые длинные детали – балки на 15. Потребуются все. И их сразу можно начать откладывать в сторону (соединять будем в самом конце).

Ширина между рельсами?

3 студа – явно мало, 9 – это перебор. Я сторонник минимализма, так что берем 5 студ.

Рельсы нужно соединять и на что-то крепить. Думаю, с этой задачей прекрасно справятся рамочки и уголки 3х5.

Собираем первый «тестовый» участок – на нем будем строить и испытывать сам поезд.

Колёса.

Пластиковые детали на пластиковых рельсах – не самая лучшая идея. Сцепление минимальное – колеса будут проскальзывать. Резиновые покрышки на большие шкивы? Да! Получим необходимое сцепление и размер подходящий.

А сколько брать? Решаю делать 8-ми колесный локомотив: две вагонные тележки по две колёсные пары на каждой (а чего «велосипед» изобретать?!). Колёсная формула – 8х8. Почему? Для обеспечения сцепления ведущих колес с рельсами.

Соединяем колёса в колёсные пары. Соединяем балками в тележки. Добавляем шестеренок, осей – механизм полного привода готов.

Колёса поедут по рельсам, в этом сомнений нет. С установкой мотора тоже справлюсь.

Основные проблемы возникнут при прохождении виражей.

Первое – локомотив должен войти в вираж, т.е., повернуть. В реальной жизни для этой цели на колёсах делают гребень. Он служит для направления движения и предохранения от схода колесной пары. Наверное, сделать такое из конструктора - можно, но нужно будет очень сильно заморочиться. А надо ли?

Второе – локомотив должен «вписаться» в этот самый вираж!

Немного теории: из школьного курса геометрии нам известно, что через любые две точки можно провести окружность. Колёсные пары – это «точки», вираж пути – «окружность».

Платформа на двух колесных парах без особых проблем проходит через виражи. Но у нашего локомотива – 4 колесные пары! Т.е., 4 «точки». И все они находятся на одной ПРЯМОЙ. Следовательно, ни о какой дуге виража не может быть и речи!

Оставляю вопрос открытым…

Параллельно размышляю о самом вираже: его еще тоже нужно построить. Экспериментирую. Подбираю варианты. После нескольких «прототипов» нашелся неплохой вариант.

Собираю секции рельсов: балки на 15 на расстоянии в 3 студа между друг другом. Скрепляю секции: левые рельсы соединяю «в стык» друг с другом, правый – соединяю через один дополнительный студ. На выходе имею угол между секциями примерно в 15 градусов.

Возвращаюсь к локомотиву.

Гребень реальных колес нужно чем-то заменить.

Снизу на колесных тележках закрепляю вертикальные оси, уходящие на один студ ниже уровня колёс. При движении локомотива оси будут упираться во внутренние поверхности рельс, тем самым выполняя функции колесного гребня: направлять локомотив и препятствовать его сходу с рельс.

На тележках устанавливаю малые поворотные столы, которые будут крепиться к раме локомотива. Теперь каждая тележка может вращаться вокруг своей оси, а вместе они могут вписываться в дугу виража.

Локомотив получается внушительных размеров + вагон. Для надежности решаю установить сразу два мотора, работающих синхронно. Моторы устанавливаю в корпусе локомотива, через поворотные столы делаю привод на все восемь колёс. Всё еще переживаю, хватит ли мощности тащить груженый состав по рельсам: делаю две «понижайки» 8/16 и 12/20.

Контроллер R:ED устанавливаю спереди.

Подключаю, программирую, загружаю, включаю, проверяю. Пробный пуск: локомотив уверенно движется по моим рельсам и проходит вираж.

Отлично!

Для полноценного состава нужны вагоны! А куда же без них?!

Хотелось бы, конечно, сделать несколько штук, но поезд получается через чур длинный (рельсов не хватит). Соберу один.

Тут всё просто: колесные тележки собираю по образу уже готовых, только без привода от мотора. Направляющие немного другого вида, но с теми же функциями (заменил оси на Т-образные балки). Поворотные столы. Сам вагон – платформа из рамочек. Готово!

Скучно…

Нужно же обязательно что-то перевозить!

Даю волю фантазии, а на идею подтолкнуло нынешнее жаркое лето: пусть поезд перевозит прохладительные напитки! А почему нет?!

Под это дело есть пара подходящих стаканов. По-летнему яркие, подходящих размеров. Беру!

Пробую сделать ограждения для стаканов, чтобы не падали при движении. Не выходит: размеры не подходят под стандартные детали.

Пробую сделать «зажимы». Две «клешни» под два стакана. В механизме установил «червяка», чтобы избежать самопроизвольного раскрытия. Ну, и чтобы стаканы держались надежнее, устанавливаю резиновые «уплотнители».

Осталось только испытать.

Собираем рельсы. Устанавливаем поезд. Берем стаканы, наливаем ледяную минералку! Ставим на платформу.

Поехали!

Конструктор! Конструктор! Конструктор!

Сейчас сложно встретить человека (не только ребенка, но и взрослого), который хотя бы раз не держал в руках эти пластиковые детали. Рынок заполонило огромное количество фирм, выпускающих несчетное множество разнообразных наборов из знакомых деталей. Можно найти всё, что душе угодно: и по своему карману, и своим интересам.

Зачастую, купленный набор собирается по инструкции и в лучшем случае, им играют какое-то время (пока не растеряется "половина" деталей). Или же просто ставят на полку, как очередной "пылесборник". В худшем — собранную модель забывают в коробке со всеми игрушками, как очередную обыкновенную машинку или куклу...

Но ведь конструктор НЕ ПРО ЭТО!!! Конструктор создан для того, чтобы творить! Фантазировать! Экспериментировать! Строить, разбирать и снова строить!

На просторах интернета, в частности на Ютубе, сейчас огромное количество информации про конструкторы разных фирм. Но, как правило, все каналы посвящены новинкам или сложным самоделкам из деталей technic, где показывают обзоры моделей. Самоделки, в большинстве своем, впечатляют! Много моторов, много деталей, сложные механизмы и функции, сами модели огромных размеров, порой соизмеримых с человеком. И очередной блогер рассказывает о рекордных "цифрах" своей модели, о гениальных (без сарказма) решениях и так далее. Да, это всё очень круто, не спорю. Но как быть тем, кто только открывает для себя этот мир? Кто только вступает в наши ряды, ряды фанатов конструктора? Тем, у кого нет большого количества деталей, электрики, опыта в конце концов! Где его взять, этот опыт? Где научиться? Кого спросить?

С чего начать?! А главное, как не разочароваться в этом и сделать из простой "кучки пластиковых деталей" увлечение все своей жизни?

Возникла идея составить список основных ошибок, с которыми сталкиваются начинающие любители конструктора. Поразмыслив на эту тему, я понял, что основные проблемы, как ни странно, носят не только технический характер. Навык правильно соединять детали приходит со временем. Основная трудность — дождаться этого времени...

Итак, сегодня попробую рассмотреть основные, на мой субъективный взгляд, трудности и проблемы, с которыми сталкиваются "новички" в своих самостоятельных работах. Трудности, с которыми сталкивался я сам, с которыми сталкиваются мои ученики, создавая роботов дома и на моих занятиях. Проблемы, не заметив и не осознав которые, можно зайти в тупик, а не найдя из него выхода, навсегда забросить конструктор.

Первое, с чего, пожалуй, стоит начать — это ресурс. Ресурс деталей.

Если не досконально, то хотя бы примерно нужно понимать, какие у Вас есть детали,

а также — их число. Какой смысл пытаться начать строить, например, средневековый замок, если в наличии лишь десяток серых кубиков для возведения стен? Или пробовать собрать коробку передач, когда под рукой лишь пара шестеренок, да и те одного размера? Такие идеи изначально обречены на провал. Но, к сожалению, уже на этом этапе многие делают ошибки. Загоревшись идеей, смело берутся за дело, а нехватку нужных деталей осознают, когда уже проделан большой объем работ. Когда потрачены несколько часов, а может и вечеров, на постройку модели, приходит осознание того, что сборку завершить не получится.

Обидно очень! Как быть?

Всё предельно просто. Для начала — не стоит браться за слишком амбициозные проекты. Начинать стоит с простого. Не нужно пытаться в первый же день собрать из своего конструктора "Сокол тысячелетия" в натуральную величину! Попробуйте просто собрать абстрактный "звездолет".

Теперь о типах деталей и их количестве.

Конечно же, не нужно пересчитывать все детали и пытаться выучить, как стихи, списки с их перечислением (хотя?..). Нужна регулярная практика в сборке. Строишь — разбираешь, строишь что-то новое - и снова разбираешь. Детали будут запоминаться автоматически. Вскоре, уже на этапе "проекта" Вы сможете понимать, хватит ли Вам тех или иных деталей для воплощения в жизнь задуманной идеи.

Следующий пункт в списке допускаемых ошибок (а как следствие — возникновение проблем) - стремление к "идеалу" или же к 100% сходству с оригиналом.

Начиная сборку модели, в голове мы уже имеем представление о том, что мы хотим

получить на выходе. Будь то реально существующий "прототип", или же плод нашей фантазии — это не так важно. Есть ИДЕАЛ, к которому мы стремимся, который хотим повторить, создав его копию из пластиковых деталек. И как бы ни была прекрасна сама эта идея, ее реализация — непростая задача, даже для опытных самодельщиков. В итоге, дойдя до определенного этапа сборки (у каждого он свой), самодельщик понимает, что его проект очень далек от того, что он хотел собрать. Особенно часто такая история случается, когда, не имея необходимого опыта, люди с ходу пытаются

собрать "вранглер" или всё тот же "сокол тысячелетия". А время и силы потрачены. Да и переделывать всё ой-как не хочется. В такие моменты у многих опускаются руки. А наступив несколько раз на одни и те же грабли, возникает мысль: "может, не тем я занимаюсь?"

Тем! Вот только подход нужно сменить.

Опять же начать стоит с простых и легко узнаваемых моделей. Для удобства и простоты сборки (а также соблюдения пропорций) можно заранее подготовить чертежи собираемой модели. Но главное — ни в коем случае не опускать руки! Пытались собрать копию известного внедорожника в масштабе. Не получилось — бывает, не беда! Назовите модель просто "машиной", и жить станет немного проще! В конце концов — это Ваша самоделка! "Я художник, я так вижу!"

Пробуйте снова. И новую модель собирайте уже с учетом предыдущих ошибок. Но без технических проблем не обходится.

Следующая тема, которую хотелось бы затронуть — это прочность конструкции.

А, вернее сказать — ее отсутствие. Прочность конструкции — это ее способность сопротивляться внешним воздействиям и нагрузкам. Ее нельзя увидеть или потрогать. Но при этом данный параметр необходимо учитывать при создании модели. И, как ни странно, многие вовсе не задумываются об этом! Будет ли смысл в том, что собранная модель будет очень красивой, но при этом будет разваливаться под собственным весом? Не думаю. Если только в каком-нибудь частном случае.

Как же быть? Здесь Вам поможет только одно — опыт. Личный опыт сборки моделей. Сборка по инструкции, сборка личных самоделок "с нуля". Собирать! Собирать! Собирать! С каждой новой моделью понимание этого вопроса будь яснее. И всё же. Прочность. Как ее достичь?

Описать это общими словами, мне кажется, невозможно. А рассмотреть каждый вариант сборки индивидуально — просто абсурд.

Нужен опыт. А где ж его получить?!

Первое — сборка моделей по инструкции. В каждом наборе конструктора есть инструкция по сборке. Иногда на одну модель, иногда — сразу на несколько. Собирайте! Во время сборки Вы своими руками потрогаете элементы, увидите, как они соединяются; поймете, за счет чего достигается жесткость конструкции. Второе — копирование и подражание. В этом нет ничего зазорного и постыдного, это элемент Вашего обучения. Увидев понравившуюся Вам модель на фотографии или видео, попробуйте повторить ее. Конечно же, только с общих видов собрать "внутренности" не всегда возможно. Но они дадут Вам необходимые подсказки, а решения придут сами. Возможно, Вам удастся разгадать и повторить задумку автора, а возможно — придумать собственное решение.

Помимо конструкции в модели важен еще и механизм, который будет приводить ее в движение. Прочность механизма — тут всё понятно, это даже не обсуждается. Важно другое — механизм должен быть РАБОЧИМ. Он должен "крутиться" сам и при этом выполнять свои функции, т.е. двигать элементы модели (вращать колеса и приводить в движение автомобиль; поднимать стрелу крана; двигать руки робота). Красивые механизмы "на бумаге" не всегда оправдывают ожидания. После сборки шестеренки начинают "хрустеть", мощности моторов не хватает, оси скручивает винтом, весь механизм заклинивает... Кроме опыта решить данную задачу помогут знания математики и физики.

Да-да, без них никуда! Нередко сборка сопровождается вычислениями и расчетами. Лист бумаги, карандаш, линейка, калькулятор — всё идет в работу. LDD, Studio, а порой и AutоCad - каждый работает с тем, что ему нравится. После сборки — обязательно пробный запуск модели (всегда волнительный момент - а вдруг?!.). А лучше несколько - с постепенным увеличением числа оборотов, нагрузок, скоростей. Если готовый механизм дал сбой, найти ошибку достаточно сложно. Чтобы не перебирать всю конструкцию, лучше проверять работоспособность еще во время сборки. На каждом этапе строительства, после установки 2-3 новых элементов, не поленитесь прокрутить механизм. Шестеренки должны вращаться, зацепляя одна другую, оси с легкостью прокручиваться в местах креплений, движущиеся элементы (балки, поршни и пр.) не должны блокироваться и мешать друг другу. Установили первую деталь — прокрутили, вторую — всё движется с легкостью. Поставили третью — вращение затруднено. Значит ошибка ЗДЕСЬ. И перебирать нужно не весь механизм, а лишь детали крайнего этапа сборки. В таком случае найти допущенную ошибку гораздо проще.

Говорить про вероятные ошибки можно долго. Способы креплений, сопряжение шестеренок, передаточное число, борьба с люфтами и прогибами — миллионы частных случаев, рассмотреть которые физически невозможно! А моторы, пневматика, датчики, программируемые блоки —

на эти темы вообще можно книги писать! Думаю, некоторые из перечисленных тем мы всё же затронем в скором времени. Пока же остановимся на тех, что уже описаны выше.

Не останавливайтесь, не бросайте начатое, не опускайте руки. Творите, экспериментируйте! С каждой новой моделью (пусть даже неудачно собранной) Вы приобретаете бесценный опыт. И с каждой новой попыткой Ваши постройки будут получаться сложнее, лучше, интереснее. Удачи!

Вот только вместо красок и кистей - у нас детали разной формы и цвета.

В остальном отличий почти нет: мы берем "белый лист" и начинает творить!

Конструктор R:ED - что это? Это привычные детали с новой электрикой,

позволяющей экспериментировать и расширять горизонты фантазии.

Сюжет новой "картины" - разводной мост. Всё-таки Питер, лето, белые ночи!

С чего начать, как подступиться к новому проекту?

Начнем с простого: нужно освежить образ разводных мостов нашего города и выбрать тот,

который будет собирать. Хотя, что тут выбирать? - "Дворцовый" конечно же!

Исторические справки наводить не будем.

Нас интересует только внешний вид. Интернет-поисковики нам в помощь.

По запросу нашлось несколько миллионов фото... Нам столько не надо.

Общие виды, детали, опоры, пролеты, перила.

Мост разведенный, мост открытый для проезда. Виды с Васильевского и Дворцовой набережной.

Отбираем и сохраняем несколько самых информативных снимков.

Что дальше? - Чертежи. Всё-таки собираем модель реально существующего объекта.

С чертежами сложнее: в свободном доступе их мало... Придётся довольствоваться тем,

что есть.

И так, информативную "брешь" мы закрыли. Приступаем к сборке.

А с чего же начать?

В подобных проектах есть два ключевые момента, вокруг которых и будет строиться

наша стройка (каламбурчик такой получился): 1 – работающий механизм, 2 -

сохранение узнаваемости объекта.

Механизм.

Пролет моста состоит из двух симметричных "крыльев". Поэтому и механизмы будут полностью идентичны.

Предстоит подъем достаточно длинного (а следовательно - и тяжелого) консольного элемента.

О подключении мотора "на прямую" даже думать нечего. Необходима "понижайка".

Как легко и максимально просто "выжать" максимальное понижение на передаче - конечно же

через "червяка". Особых трудностей это вызвать не должно.

Делаем "заготовку" и на этом пока остановимся, отложив "моторное отделение" в сторонку.

Чтобы что-то поднимать, нужно сперва собрать это "что-то".

Поэтому перейдем к не менее важному элементу...

...Пролетное строение.

Чтобы сохранить узнаваемость объекта, необходимо отобразить основные "ключевые" элементы, очертания и пропорции. Именно для этого нам и нужны чертежи.

Заготовка моторного отсека у нас уже есть. Он будет размещаться в опоре моста.

Определяем минимальный размер элемента - 9 студов.

Масштабируем чертеж таким образом, чтобы ширина опоры на чертеже также равнялась 9 студам.

Сохраняем масштаб, в нём и будем работать.

По чертежу определяем длину пролётного строения – 44 студа в свету.

Наша конструкция, как и оригинал, симметрична относительно осевой линии:

строить будем одну опору с одним крылом. А после сборки, как говориться: ctrl+C / ctrl+V.

Ширина пролетного строения (дорожное полотно с двумя тротуарами) по чертежу практически равна длине половины пролета.

Делаем "наброски"... Не хватает изящества.

Беру на себя смелость сократить ширину моста. Снова "черновик" – уже лучше.

И так, размеры крыла получаем 15х22 студа. Размер опоры: ширина - 9 студов, высота - 8.

Нижний пояс фермы - не прямолинейный, идет по дуге.

Пробую закреплять прямые балки на разной высоте и под разными углами. Раскосы делаю из осей и коннекторов, также закрепленных под углом.

Неплохо.

Но не то...

Пробую снова: ферму пролетного строения делаю из гнутых балок. Совсем другое дело!

Дорожное полотно набираю из прямых балок. В качестве разделительной линии использую

вставки из черных коннекторов.

Внимание к деталям! Неотъемлемый и узнаваемый элемент - сдвоенные фонарные столбы

в самой середине пролета. Коннектор + ось + желтый шкив.

Идем дальше.

Перила.

Вопрос над которым пришлось поломать голову.

Без них мост выглядит "лысым". В масштабах всей конструкции перила достаточно маленькие.

Но они есть!

Ставить балку? - очень грубо...

Оси? - да, но как их закрепить? Казалось бы решение напрашивается само собой – коннектор "единичка", что тут еще выдумывать?! Но тогда перила получаются очень высокими, непропорциональными.

Снова перебираю детали в поисках идей.

Благо - в моём распоряжении набор "R:ED": ассортименту деталей можно только позавидовать!

И нужный коннектор был найден!

Что ж, время не потрачено в пустую.

Собираю второе крыло.

Пролет готов. Теперь он должен подниматься.

Переходим ко второй части сборки.

Эксперименты с закреплением мотора, угловые передачи, оси...

Всё это в "рамках" выбранных размеров опоры моста.

Пролеты будем поднимать сороказубой шестеренкой. Чтоб снизить нагрузки на элементы, решаю установить по две в каждое крыло.

Через всю опору провожу основной вал, к которому будут подсоединены червячные шестеренки.

Привод от мотора на вал 12/20 + понижение на червячной передаче 1/40. Должно хватить!

Собираю, присоединяю, подключаю мотор к контроллеру.

Барабанная дробь!.. Пуск!

Мотор зажужжал, а вместе с ним захрустели шестеренки...

Ожидаемо. Большой вес пролетного строения. Мотору проще вырвать шестерню, чем поднять крыло моста. Что ж, будем закреплять.

На укрепление конструкции и эксперименты уходит еще несколько часов...

Зато теперь всё работает!

Перед нами следующая задача: большой вес пролета опрокидывает опору моста...

Замонолитить опору в столешницу, на которой идет процесс сборки, нельзя, но очень хочется (где "супер-клей"?!).

Сделать большое основание? Как вариант. Но конструкция потеряет вид, да и люфт деталей всё равно будет изгибать конструкцию...

Нужен противовес.

Придется возводить еще по одному пролету от каждой опоры. Они-то и возьмут на себя роль противовесов.

Детали на исходе, да и основное внимание не на них, а на центральный пролет. Поэтому, внешним видом можно немного пренебречь.

Собираем все части в единое целое.

В центральном пролете по "дну реки" укладываем соединяющие элементы,

чтобы опоры не расползались. "Синхронизируем" крылья пролета. Еще раз обводим всё взглядом.

Тестируем.

На этот раз всё по плану.

Мост готов: приглашайте туристов!