«Для умелых рук»
Московская областная
станция юных техников
Е. Ф. Рябчиков
Юный строитель
модель подъёмного крана
*** 1969 ***
От нас: 500 радиоспектаклей (и учебники)
на SD‑карте 64(128)GB — ГДЕ?..
Baшa помощь проекту:
занести копеечку — КУДА?..
|
Что такое строительный подъемный крен и для чего он предназначается, в наши дни никому объяснять не приходится — настолько строительные краны всем хорошо известны, к ним все привыкли. Сейчас невозможно найти в нашей стране такого города, где бы не возводились массивы жилых домов, не сооружались корпуса новых промышленных предприятий. И на каждой строительной площадке вы обязательно увидите подъемный кран. Как сказочный исполин, он легко и быстро поднимает на огромную высоту многотонные грузы: строительные панели, бпоки, железобетонные балки и плиты, ферменные стальные конструкции... И управляет всеми действиями подъемного крана один человек — машинист-крановщик. Он сидит высоко над землей в застекленной кабине. Стоит ему только нажать пальцем на пульте управления нужную кнопку ими передвинуть рычажок, как мощные механизмы послушно заработают и кран оживет: будет передвигаться по проложенным специально для него на строительной плот рельсам, поворачиваться то в одну, то а другук второму, поднимать или опускать различные грузы. Строительный подъемный кран, как и всякая сложная машина, состоит из мнегих частей. Какие же части являются главными? У строительного подъёмного крана таких главных частей десять (рис. 1). Башня может быть форменной или, как у нас, иметь форму монолитной колонны. К верхней части башни прикреплена стрела. Башня (колонна) стоит на поворотной площадке, которая называется поворотной платформой. Кроме башни, на поворотной платформе установлены еще лебедка стреловая 4, предназначенная для подъема и опускания стрелы, и грузовая 5. На барабан грузовой лебедки наматывается трос, соединенный с крюком. Ов лебедки приводятся в действие отдельными электрическими двигателями. Передвигается кран по рельсам на тележке 9. Между поворотной платформой и тележкой находится поворотный круг 10. Теперь, когда вы познакомились с устройством крана и с названиями его главных частей, можно пристД лэть к их изготовлению. Для работы потребуются сосновые реечки или дощечки, куски толстой и той кой фанеры, немного гвоздей, клей. Из инструменте нужны: лобзик, рубанок, ножовки по дереву и металлу, электрический паяльник, нож, дрель со сверолами, молоток, линейка. Итак, за дело! Постройку крана советуем начинать с башни-колонны. Это сосновая рейка квадратного сечения. Длина рцбки 660 мм, сечение — 20X20 мм. Рейку подберите прямослойную, без сучков, тогда она гладко будет сгругвться рубанком. В верхней части башня-колонна сужается. Это хорошо видно на рис. 1. (...) Строительный подъемный кран перемещается по рельсовому пути. Рельсы укладываются на шпалы, а шпалы — на полотно строительной площадки. Полотно это ровная широкая доска (или две доски, сбитые вместе) к которой через равные промежутки прибиты шпалы — сосновые реечки 5ХЮХ210 мм. Рельсы тоже выстругайте из сосны. Они должны быть сечением 8X15 мм. Прибейте их к шпалам, только у гвоздей откусите кусачками шляпки. Поставленный на релыы подъемный крон должен легко катиться по ним. Теперь надо оснастить модель крана механизмами. Таких механизмов два: лебедки, которые приводятся в действие микроэлектрическими двигателями типа ДП-Ю. Однако непосредственно на прямую передать От двигателей вращение лебедкам нельзя. Это можно сделать только через промежуточные звенья-редукторы. И вот почему. Якорь микроэлектрического двигателя вращается очень быстро, со скоростью 1800—2500 оборотов в минуту. При такой скорости вращения усилие, развивеемое на валу якоря, получается весьма незначительное. Его не хватит, чтобы поднять груз хотя бы весом в 100 г. И это понятно, ведь мощность микродвигателя измеряется всего-навсего десятыми долями ватта. Но если уменьшить обороты двигателя с помощью редуктора, то крутящий момент намного возрастет. Наши редукторы собраны из шестерен от старых будильников, но их можно собрать, используя любые другие шестерни, например, от механических игрушек, подобрав необходимое передаточное отношение. Устройство редуктора показано на рис. 1. Механизм будильника нужно разобрать и извлечь из него три шестерни, которые находятся друг с другом в постоянном зацеплении: самую большую шестерню (на которой пружина), стоящую рядом с нею (на ней есть трехлапчатая пружинная звездочка) и еще «дну — она находится около последней шестерни. С большой шестерни удалите собачку храпового колеса и плоскую пружину. И собачка и пружина держатся на заклепках. Спилите напильником или надфилем головки заклепок, тогда пружина и собачка легко снимутся, Разумеется, сами заклепки придется тоже удалить. Так как ось шестерни свободно проаорачи-ваетсГ вм®сте с храповым колесом, припаяйте его к самой шестерне. Средняя шестерня собрана еще с одной шестеренкой, у которой вместо обычных зубцов поставлены стальные проволочки, рто так называемая цевочная шестерня. Обе шестерен — нормальная и цевочная — тоже, как и большая, Аободно вращаются на общей оси. Поэтому и здесь) надо ось припаять к втулке, чтобы и шестерни и ось составили одно целое. Меньшая шестерн4 аналогично средней шестерни собрана вместе с цевочной. Нам нужна лишь цевочная шестерня и притом без оси. Сначала очень осторожно, чтобы не испортить (цевочную шестерню, выбейте ось. Если у вас есть настольные тиски, это можно сделать просто. Раздвиньте в тисках губки настолько, чтобы между губками прошла ось, положите шестерню плашмя на тиски и легкими ударами молотка выбейте ось. Потом кусачками перекусите перемычки у зубчатой шестерни и спилите их напильником. Насадите цевочную шестерню на вал микродвигателя и припаяйте. Таким же образом поступитеи с другими тремя шестернями, которые понадобятся для второго редуктора. Мы уже говорили, что для увеличения грузоподъемности крана его лебедки должны вращаться гораздо медленней вала микродвигателя. С этой целью на модели применены двухступенчатые редукторы, которые при небольших габаритах позволяют получить необходимые передаточные отношения. Давайте era подсчитаем, У большой шестерни пятьдесят один зуб. Он; находится в зацеплении с цевочной шестерней, у которой девять цевок. Следовательно, передаточное отношение первой ступени равно приблизительно 1 : (51 : 9 = 5,6). Вторая ступень редуктора состоит из шестерни, у которой 54 зубца, и цевочной шестернь на валу микродвигателя, у которой 6 цевок. Передаточное отношение этой пары шестерен будет равно 1 :9 (54:6 = 9), а общее передаточное отношение редуктора станет 1 : 45 (5 x 9 = 45). Значит, такой редуктор, который мы собрали из часовых шестерен, уменьшит число оборотов двигателя в сорок пять раз. Если двигатель развивает 1800—2500 оборотов в минуту, то теперь лебедка будет делать 40—50 оборотов в минуту Этого вполне хватит, чтобы кран поднимал строитель, ные детали весом 200—250 г. Шестерни будильника заключены между двумя латунными стенками. Чтобы не делать корпус редуктора,, воспользуйтесь этими стенками, Это тем более удобно, что в Чих уже есть готовые отверстия для1 осей шестерен. Латунные стенки надо обрезать, как показано на рисунке 4, и редуктор получится очень компактным. Для крепления редуктора к площадке поворотной платформы припаяйте к латунным стенкам пластинку, которая хорошо видна на рисунке I. Пластинку размером 45 X 12 мм вырежьте из латуни или железа толщиной 0,5—1,0 мм и просверлите в ней отверстия по 3 мм для двух крепежных болтиков. Корпус микрозлектрического двигателя типа ДП-10 отлит из пластмасс и, чтобы двигатель укрепить на редукторе, нужно сделать хомутик. Вырежьте из белой жести полоску 150 X 14 мм, оберните ею корпус двигателя, концы полоски отогните в разные стороны и туго перевяжите их медной проволокой. Для укрепления двигателя к редуктору понадобится еще одна деталь — небольшой уголок из железа или латуни. Вырежьте заготовку 15 X 20 мм и согните ее в тисках пополам — получится уголок длиной 15 мм и с шириной стенок по 10 мм. Припаяйте уголок к хомутику микродвигателя, но поначалу только слегка, чтобы можно было при необходимости легко отпаять. Приставляя уголок с микродвигателем к корпусу редуктора, наиди1е такое положение, при котором цевка шестерни на валу двигателя не будет упираться между двумя соседними зубцами шестерни второй Ступени — зазор должен быть хорошо различим. Как только такое положение для двигателя будет найдено, припаяйте уголок к корпусу редуктора. Но это еще не все. Теперь нужно сам двигатель закрепить на уголке так, чтобы зубцы той же шестерни входили в зацепление с цевочной шестерней как раз посредине цевок. Этого можно добиться, передвигая двигатель по уголку ближе к корпусу редуктора или дальше от него. Когда и это положение будет найдено, припаяйте уже окончательно хомутик к уголку. Про-верьте, как работает редуктор. Для этого подключите батарейку от карманного фонаря к язычкам на задней крышке двигателя. Если редуктор собран правильно и также правильно установлен микродвигатель, все шестерни будут вращаться без скрежета, без заеданий. Подключите полюса батарейки к язычкам двигателя наоборот, т. е. поменяйте их местами, и редуктор должен заработать тоже легко, но шестерни его теперь будут вращаться в обратную сторону. Закончив регулировку первого редуктора, приступайте к изготовлению второго. Оки устроены одинаково. Лебедок отдельных на модели крана нет. Барабаном лебедки служит толстая ось большой шестерни, на которую и наматывается трос. На рис. 4 изображены крюк и обойма крюка, На этом же рисунке дается и развертка обоймы со всеми необходимыми размерами. Крюк желательно выгнуть из медной или алюминиевой проволоки диаметром 3 мм. Медная и алюминиевая проволока хорошо гнется, несмотря на ТО, что толстая. Если такой проволоки нет, согните крюк из железного или латунного прутка. Не обязательна, конечно, и толщина 3 мм. Крюк можно сделать и толще. 8 сечении он обычно не круглый, а плоский с боков. Поэтому положите его на какой-нибудь ровный металлический предмет (плиту, старый утюг) , и слегка расплющите молотком, а потрм обрат ботаиге надфилем. Развертку обоймы крюка разметьте на белой жести и вырежьте, но отверстия пока не сверлите, а только пометьте керном их центры. Отогните края развертки в одну сторон (маета изгиба на рисунка обозначены пунктирными линиям») и, приложив к ним вторую часть обоймы, спаяйте. Вложите внутрь обоймы фанерку, чтобы при сверлении не смялась обойма. Диаметр отверстий 3 мм. Крюк вставьте в обойму и закрепите болтиком. Гайку сильно не затягивайте и, чтобы она не отвернулась, припаяйте. С другого конца обоймы вставьте блок. Выпилите его из шестимилли-метровой фанеры и по окружности проточите трехгранным напильником канавку для троса. В центре блока просверлите отверстие диаметром 3 мм. Крепится блок так же, как и крюк, болтиком, гайка которого тоже припаивается. Для тросов на модели можно использовать суровые крученые нитки, капроновую леску. Оба троса — грузовой и стреловой — крепятся к стреле. Для зтого на ней (около поперечного пропила на верхней планочке и у блока на нижней) поставьте привинченные трехмиллиметровыми болтиками пластиночки 20 X 8 мм. Давайте проследим по зтому же рисунку, как проводят тросы. Начнем со стрелового. Он привязывается и.ластиночне около поперечного пропила, далее огибает один из головных блоков башни-колонны, затем большой блок обоймы и спускается к гебедке, где привязывается к оси большой шестери редуктора. Дрина троса берется на 3—4 сантиметра длинней с тем, чтобы первые его витки плотно намотались и не скользили ПО оси шестерни. Понятно, что стреловую лебедку (редуктор) на площадке поворотной платформы надо разместить как раз под большим блоком обоймы. К редуктору вы уже припаяли металлическую пластинку с двумя отверстиями для крепления. Теперь, поставив редуктор на площадку, по зтим отверстиям просверлите в площадке отверстия, вставьте болтики и потуже завинтите гайки. Подключите батарейку к язычкам микродвигателя и, меняя ее полюса, проверьте работу механизма на прямом и обратном ходу двигателя, Грузовой трос привязывается к пластиночке у блока на конце стрелы. Потом он пропускается в обойму крюка, огибает там маленький блок, перекидываете через блок стрелы и головной блок башни-колонны, проходит по направляющему блоку в обойме и спус кается к грузовой лебедке-редуктору, который помещается у колонны под направляющим блоком. К зтому редуктору вы тоже припаяли пластинку с двумя отверстиями для крепления. Разметьте по ним, где должны быть просверлены отверстия в площадке поворотной платформы, и закрепите редуктор болтиками. Работу этого механизма тоже надо предварительно проверить, подключая к микродвигателю батарейку и меняя ее полюса. На каждом подъемном кране обязатльно устанавливается противовес, т. е. груз, который не дает крану опрокинуться, когда он поднимает тяже.ги. У нас на модели противовесами служит электропитание микродвигателей— Две бйнарвйки от карманного фонаря. Они помещаются под "ппощаой поворотного круга и уравновешивают край под нагрузкой. Батарейки для удобства крепления помещены в специальное гнездо. Таное крепление позволяет .произвести и быструю замену батареек, когда они ивгощатся. Гнездо для батареек делается так. Отрежьте полоску белой жести 210x55 мм и отогните (отбортуйте) у нее края шириной по пять миллиметров. После этого оберните полоской две батарейки и концы полосни епаяйте внахлестку. Чтобы его укрепить, припаяйте поперек к нему у самых краев пластинки 60 X 10 мм и просверлите в рластинках отверстия для болтиков — на каждом конце по отверстию. Расстояние между центром отверстия ою пластинки и центром отверстия другой должно разняться 45 мм. Тогда двумя болтиками, которыми «привинчен к площадке поворотной платформы редуктор, вы прикрепите и гнездо. Для двух болтиков просверлите в площадке поворотной «лагформы дополнительные отверстия. Лебедки крана наматывают трос, когда поднимают стрелу и груз, и сматывают, когда стрела н груз опускаются. Следовательно, и микродвигатели должны работать то в одну сторону, то в другую. До сих пор, проверяя действие механизму, мы заставляли вращаться вал двигателя в равные стороны, меняя при подключении батарейки ее полюса. Однако управлять работой крана таким способа крайне неудобно. Поэтому, чтобы у двигателя иэменяН направление вращения якоря, нужны электромагнитные реле. У реле есть контакты — упругие пластинки. Пока по обмотке реле ток не проходит, контакты находятся в разомкнутом состоянии, и поэтому электрическая цепь разорвана, и двигатель не работает. Если ((ропустить го обмотке реле ток, контакты замкнутся, н в эави из двух реле мы включим, е щатъея или по часовой стрел стрелки. (...)
|
