Во второй части статьи речь пойдет о шестеренках, осях и втулках
Втулки Lego, как и штифты, являются вспомогательными деталями. Прежде всего, они нужны для того, чтобы оси не выпадали из отверстий в балках. Колеса и шестеренки обязательно нужно фиксировать с обратной стороны балки втулками.
В современных конструкторах Lego, кроме втулок, есть еще и полувтулки, как правило, они желтого цвета. Их размер равен половине модуля Lego. Цвет втулок и полувтулок для конструирования значения не имеет.
Если в механизме есть шестеренки, значит, они будут крутиться, вращаться. Чтобы привести их в движение потребуется либо двигатель, либо мускульная сила человека. С электротехникой, я надеюсь, мы познакомимся позже, поэтому вращать шестеренки нам придется самим вручную.
Деталь для вращения механизма называется ворот. От слов воротить, поворачивать, вращать. В современных конструкторах такая деталь есть, в конструкторе 1030 её нужно делать самому.
Делается ворот просто. Возьмем любую шестеренку с круглым отверстием, не совпадающим с центром шестеренки. Это могут быть шестеренки на 24, 36, 40 зубчиков. В данном случае, используется шестеренка на 40. В этой шестеренке есть 5 крестовых отверстий (одно из них центральное) и 12 круглых, 4 из них расположены ближе к центру, а 8 ближе к краю. Берем серый (именно серый) штифт и вставляем его в одно из крайних отверстий. Осталось в центральное крестовое отверстие вставить ось, ось продеть в отверстие в балке и ворот готов. Не забудьте ось закрепить с обратной стороны втулкой или полувтулкой. Используем серый штифт, т.к. он обладает минимальным трением и вращать ворот будет легче и удобнее.
Наверняка, когда мы видим шестеренку на 40, возникает вопрос: зачем в ней так много крестовых и круглых отверстий? Частично на этот вопрос я ответил, когда рассказывал о вороте. А крестовых зачем столько, да еще и смещенных относительно центра?
Ответ такой, для того, чтобы можно было сделать эксцентрик. Это такая деталь, центр вращения которой не совпадает с её геометрическим центром. Эксцентрик нужен для разных целей, в нашем случае, для прерывистого движения ведомой шестеренки. Сделать эксцентрик просто - нужно ость вставить не в центральное отверстие, а смещенное относительно центра вращения.
Теперь более подробно рассмотрим втулки, детали которые мы уже использовали для крепления осей на балках. Возьмем втулку в руки и внимательно на нее посмотрим. Мы увидим, что один край у втулки крестовый, а второй круглый (см. фото ниже). Зачем это нужно?
С помощью крестового края можно соединить ось и широкую пластину с отверстиями. Для этого втулку нужно с усилием вставить между шипами пластины, а ось вставить во втулку. Соединение получается максимально жестким, повернуть ось и пластину относительно друг друга можно лишь повредив детали. Поскольку пластина и ось теперь связаны друг с другом, они будут вращаться, как единое целое.
Круглый край внутрь шипов пластины не входит, зато позволяет зажать пластину между втулками. Пластина надежно держится на оси и, в то же время, может свободно вращаться вокруг нее.
Теперь попробуйте ответить для себя сами.
Вопрос 1. Какая ось будет вращаться свободно, а какая жестко соединена с пластиной?
При создании моделей подъемных механизмов часто требуется надежно закрепить тросик, веревочку на оси. Причем закрепить так, чтобы веревочка могла наматываться на ось. Если попытаться обвязать ось веревочкой и затянуть узлом, то рано или поздно веревочка начнет скользить вокруг оси и механизм ни поднять, ни опустить ничего не сможет.
Как закрепить тросик на оси, чтобы он не проскальзывал показано ниже. Сам тросик, веревочку нужно продеть во втулку, а затем вставить во втулку ось. Не следует брать толстую веревочку. Достаточно прочной суровой нитки, иначе можно сломать втулку. После того, как ось вставлена, сделайте пару оборотов, чтобы нитка, особенно, если она тонкая, не выскользнула. Теперь можно строить подъемный кран, лебедку или эвакуатор.
В конце статьи я предлагаю решить некоторую техническую загадку. Пластины на фото ниже соединены только штифтами, при этом пластины плотно прижаты друг к другу. Если штифты убрать, конструкция распадется.
Вопрос 2. В чем фокус?
Ответы на оба вопроса найдете в начале следующей статьи, которая будет посвящена нашей первой собранной (и рабочей!) модели.
Оригинальную карточку Lego к последним двум статьям можно найти здесь: https://lego.brickinstructions.com/lego_instructions/set/1031/Universal_Set
В словарик:
Ворот - рычаг (для создания крутящего момента), совершающий при работе полный оборот
Эксцентрик - деталь, центр вращения которой не совпадает с её геометрическим центром