FLEXICHAS
Добавлено: Ср июн 16, 2010 9:37 am
FLEXICHAS
ИЛИ КОЕ-ЧТО О КОНСТРУИРОВАНИИ ШАССИ С ПОЛНОСТЬЮ КОМПЕНСИРОВАННОЙ ПОДВЕСКОЙ ДЛЯ МАСШТАБНЫХ МОДЕЛЕЙ ЛОКОМОТИВОВ
Майк Шарман (Mike Sharman) издательство The Oakwood Press P.O. Box 122, Headington, Oxford. 1996, 36 страниц. ISBN 0 85361 501 2- английская версия.
ISBN 0 86093 072 8- французская версия (брошюра также издана на немецком, датском и испанском языках) Перевод с французского: Ершов Эдуард./Публикуется с разрешения автора.Предисловие переводчика.
"Flexichas" ("Флексишас") — это трудно переводимый термин, придуманный автором книги. Очевидно, он происходит от двух корней: flexible, что означает "гибкий, эластичный", и chassis, что означает "шасси". В целом слово "Флексишас" означает способ конструирования экипажных частей моделей локомотивов, при котором подвеска колесных пар является практически "изостатичной", то есть в такой экипажной части отсутствуют избыточные внутренние связи, которые неминуемо вызывали бы при движении нарушения контакта колес локомотива с рельсами. Термин "Флексишас" метко характеризует идею экипажной части, которая буквально "облизывает" неровности пути, и, однако, при этом ее конструкция не деформируется. Поэтому при переводе слово "Flexichas" сохранено (только записано русскими буквами: "Флексишас"), чтобы попытаться сохранить идею автора.
Начиная подготовку данного материала, трудно было удержаться от сомнений: надо ли это все уважаемым коллегам читателям ЛТ ? Ведь, по меткому выражению кого-то из ветеранов моделизма, ходовые качества самоделок никогда никого по-настоящему не интересовали, - все прекрасно знали ходовые качества гэдээровских моделей, чьи механизмы служили основой для самоделок. Это на западе ходовые качества моделей имеют не меньшее значение для модепистов-самодельщиков, чем внешний вид. Ибо домашние и клубные макеты имеются повсеместно, и модели строятся (или покупаются) не на полку, а для эксплуатации. Может, только для западного читателя и нужны "флексишасы" ? Сомнения помог развеять Ю.Меркутов, живо заинтересовавшийся содержанием книги, и буквально "насевший" на меня с просьбой развернуть материал во всех подробностях. Что же, вдруг кому-нибудь еще пригодится. Уж точно не хуже, чем бессвязное стрекотание ленинских цитат...
Поскольку автор книги — англичанин, то исходный текст написан на примере масштаба 1:76, (при котором масштабная ширина "стефенсоновской" колеи составляет 18,83 мм) или масштаба "scale four" (4 мм в футе). Будем считать эти масштабы достаточно близкими к нашему типоразмеру НО.
Кроме того, все размеры для русского текста пересчитаны из английской системы мер в метрическую.
Автор любезно разрешил публикацию его книги в ЛТ, при условии, что ему достанутся соответствующие номера журнала. Он также обещал показать свои модели, построенные в последние годы с применением принципов "Флексишас", и предоставить их для подробного фотографирования в ноябре 2002 года на одной из выставок. Надеюсь не упустить такую возможность, и опубликовать фотоснимки в продолжение данной публикации.
Дальнейшее повествование идет от первого лица, - от лица автора.
ВСТУПЛЕНИЕ
Заранее извиняясь перед читателями за длинное вступление, хочу начать с того, что система "Флексишас" является своего рода "религией". И с того момента, когда моделист вступает в ряды "верующих", техническая сторона вопроса быстро становится простой и легко осуществимой. Однако главной трудностью является убедить читателя в этой простоте, ибо все моделисты склонны недооценивать свои собственные способности, поддаваясь внушению тех, кто считается "экспертом" в моделизме. Таким образом, осмелюсь вам посоветовать выкинуть из головы многие устаревшие решения и "рецепты", которые еще имеют широкое распространение в среде моделистов; а самое главное - не брать на вооружение высоких и сложных технологий, которые, будучи технически совершенными и поэтому весьма дорогостоящими, угрожают полным подрывом скромных финансовых ресурсов моделиста, не дав в итоге желаемого результата.
Какова же цель системы "Флексишас" ? Это не только и не столько банальное удержание модели на рельсах, - с этим всегда неплохо справлялись реборды на колесных парах в нашей старой доброй жесткой раме (хотя, с появлением современных колесных профилей с низким гребнем и прочих современных конструкций, достоинства жесткой рамы все больше становятся делом прошлым...). Главная цель системы "Флексишас" - оптимально решить проблему надежности токосъема и сцепления колеса с рельсом, а значит - улучшить ходовые качества. И навсегда избавиться от необходимости подталкивать остановившуюся модель пальцем, стучать кулаком по макету, наклонять или трясти подмакетник, чтобы заставить вставший поезд возобновить движение. То, что было бы приемлемо для локомотива HORNBY, абсолютно неуместно в авторской модели, которую предстоит эксплуатировать на макете, построенном со всей возможной тщательностью.
Никаких фантастических теорий, - напомню только кое-что из основ старой доброй теории, вытекающей из практического опыта строительства моде¬лей в масштабе 1:76. Она позволяет достичь хороших результатов с применением самых обычных инструментов и простейшего оборудования. Осмелюсь утверждать, что залогом изготовления хороших моделей являются не сложные дорогостоящие станки и цеха, но терпение, холодный расчет, и еще много раз терпение. Разнообразные машины и станки помогают строить модели быстрее, но необязательно лучше.
Начнем с того предположения, что абсолютно ровного модельного пути не бывает, кто бы этот путь ни укладывал. Ситуация усугубляется тем, что потребляемый современными двигателями моделей электрический ток настолько мал, что малейшая неровность пути способна нарушить прохождение этого тока. Вывод очевиден: проблему можно решить добавлением возможно большего числа точек токосъема с рельса, - но при обычном жестком шасси модели это дает половинчатый результат. Задумывались ли вы над тем, почему старая, порядком изношенная модель локомотива иногда ходит лучше, чем только что построенная и тщательно отрегулированная ? Обычный ответ: "модель еще не обкаталась". На самом деле, объяснение в том, что на старой модели износ осевых подшипников дает осям возможность люфта, который, в свою очередь, позволяет колесным парам оставаться в постоянном контакте с рельсами, улучшая токосъем. Иначе говоря, необходимость "обкатывать" новую модель означает, что вы сконструировали экипажную часть слишком "жесткой '. Целью "Флексишас" как раз и является создание такой экипажной части, которая "облизывает" неровности пути, оставаясь изначально подконтрольной и предсказуемой, и в которой все подвижные части работают гармонично.
Теперь несколько слов о масштабе и ширине колеи. Информация к размышлению: в типоразмере НО колесо диаметром 1400 мм соответствует примерно 16 мм. Кривошип колеса описывает окружность диаметром около 80 мм, что соответствует 1 мм в масштабе. Наконец, зазор в соединении кривошипа и втулки дышла прототипа составляет около 0,05 мм, что даст в масштабе неосуществимую величину порядка 0,0005 мм, соответствующую в машиностроении плотной прессовой посадке ! Это позволяет объяснить, почему для масштабов типа НО (и более мелких) я так ратую за применение шасси с компенсированной подвеской, а не за шасси с подпружиненными осями. Как невозможно изготовить, - сохранив их свойства, -уменьшенные в масштабе точные копии пальцев и втулок кривошипов, так невозможно с сохранением свойств уменьшить в масштабе и пружины подвески, будь они спиральные или листовые. Если их применить для подпружинивания осей, то модель придется сильно догружать балластом, чтобы заставить пружины сжаться на половину рабочего хода. Ведь они должны упруго деформироваться как в одну сторону, так и в другую, занимая в статическом режиме среднее положение. Наконец, пружины на разных осях локомотива (создающих разную нагрузку на рельс) должны деформироваться на одинаковую величину, то есть быть регулируемыми. И даже если все это умудриться сделать на модели относительно тяжелого локомотива, то как быть с легким, или просто с локомотивной бегунковой тележкой ? Применяя подвеску, компенсированную по принципам "Фпексишас", можно убедиться, что бегунковые одно- и двухосные тележки выполняют на модели все функции настоящих тележек: передают на рельсы часть веса локомотива, и способствуют вписыванию последнего в кривые.
Почему я считаю свойства жесткого шасси неудовлетворительными ? Ответ на этот вопрос никак не связан с профилем колеса. Меня бы вообще устроило придать колёсным парам профиль, близкий к реальному масштабному, и больше не развивать эту тему. Я знаю, что на реальном подвижном составе существует много различных профилей колеса в зависимости от назначения: для высоких скоростей, для обычных скоростей, для перевозки тяжелых грузов, и т.д. Однако в типоразмере НО ни один из имеющихся в нашем распоряжении измерительных инструментов не позволит нам обнаружить разницу профилей. Единственное, о чем следует помнить независимо от выбранного вида профиля (с низким гребнем RP-25 или со стандартным NEM, или прочего), - это совместимость колес с применяемым стандартом путевого материала. Иначе говоря, высота реборд и расстояние между их внутренними гранями в колесной паре должны позволять беспрепятственное прохождение крестовин и контррельсов на вашем макете. Все остальное зависит от качества подвески вашей модели.
Простейший способ настройки расстояния между внутренними гранями реборд в колесной паре показан на рис. 1. На ось насаживаются колеса, и полученная таким образом колесная пара прокатывается через крестовину и контррельс, а также по другим "слабым местам" макета. Сдвигая или раздвигая колеса на оси, следует подобрать такое максимально возможное расстояние между ними, при котором колесная пара еще беспрепятственно проходит стрелку, не цепляясь за сердечник крестовины.
Базовый профиль, которому соответствуют большинство модельных колес, показан на рис. 2. Основным его элементом является комбинация конической поверхности, сопряженной с фланцем (гребнем), позволяющим проходить крестовины и контррельсы. При этом каждая колесная пара функционирует как одно целое, и выполняет свою часть работы по вписыванию всего экипажа в профиль и план пути. На примере жесткого шасси локомотива 0-3-0 рассмотрим, почему этого не происходит на неровном участке пути, и почему такой локомотив не терпит малейших изъянов в укладке рельсового полотна.
На рис. 3 изображен вид экипажа с осевой формулой 0-3-0 сверху. На абсолютно ровном пути нагрузка на рельсы равномерно распределена между осями, и конические поверхности противоположных колес поддерживают экипаж в среднем, симметричном положении относительно оси пути. Предположим, что под передним левым колесом рельс "ушел вниз". Левое переднее колесо оказалось разгруженным, что немедленно вызывает разгрузку правого заднего колеса на такую же величину. Конические поверхности левых и правых колес на передней и задней оси перестают создавать уравновешивающие силы относительно оси пути, и весь экипаж получает свободу поворота влево-вправо на средней колесной паре. В описанном случае переднюю часть тянет влево, а заднюю - вправо. На неровном пути локомотив движется с непрерывными виляниями, что объясняет, почему он часто, - но не каждый
раз, - сходит с рельсов в одном и том же месте макета. Сход с рельсов происходит при совпадении момента максимальной амплитуды виляющего движения и неудачного рельсового стыка, (или остряка стрелки). Описанное явле¬ние можно предотвратить, дав колесным парам возможность двигаться независимо от всего шасси, при этом конические поверхности противоположных колес, постоянно прилегая к рельсам, будут достаточно точно поддерживать экипаж в симметричном положении относительно оси пути. В последующих главах переходим от теории к практике. Прошу учесть, что описываемые конструкции не являются единственным способом решить все проблемы. К тому же моя книга не о том, как конструировать шасси моделей вообще, а лишь о том, как на практике применить теорию "флексишас". Если Вы примете для себя принципы теории "флексишас", то найдете способы разными путями получить похожий результат. ГЛАВА 1.
Главной целью является равномерное распределение массы локомотива между всеми осями с целью улучшения сцепления ведущих колес с рельсами, улучшения токосъема и надежности удержания локомотива на рельсах.
СЦЕПНЫЕ ДЫШЛА.
В конструкции экипажной части я в основном применяю детали из листового нейзильбера (сплава меди, цинка и никеля) толщиной примерно 0,5 мм. Нейзипьбер уже довольно прочен при этой толщине, но еще достаточно тонок, чтобы рационально использовать место в межрамном пространстве, куда предстоит уместить двигатель, шестерни и балансиры. Этот материал легче обрабатывается и поддается пайке, чем традиционная листовая латунь. Листовые заготовки для дышел спаиваются попарно, и далее обрабатываются вместе. Например, для локомотива с тремя ведущими осями и более, дышла предстоит разметить, просверлить, и обточить напильником по форме, как показано на рис. 4. После разделения двух готовых дышл, последние послужат шаблоном для формирования межосевых расстояний между колесными парами. Поскольку оба дышла имеют одинаковую длину, то небольшое ошибочное завышение или занижение расстояний между буксовыми вырезами в раме не представляет опасности, так как, после наложения готовых дышл, окончательное положение осевых подшипников будет определяться позиционированием буксовых челюстей (описываемых далее) легким касанием паяльника. Эта характеристика системы означает, что работать можно "на коленке", без сложных станков. Используя буксовые челюсти как отдельные детали, даже моделист средней квалификации может точно отрегулировать межосевые расстояния в полном соответствии с дышлами. В противном случае, можно представить себе сложную работу по точному выпиливанию в готовых полотнах рамы четырех пар вырезов, имеющих каждый строго по 3 мм ширины и точное взаимное расположение для правильного перемещения в них букс... Секции сцепных дышл могут быть шарнирно соединены между собой разными способами, - два из них изображены на рис. 5., -путем снятия с внутренней стороны шарнира половины толщины материала дышла, или путем придания концу дышла "вилкообразной" формы, - в зависимости от конструкции прототипа. ОСЕВЫЕ ПОДШИПНИКИ
Осевой подшипник, изображенный на рис. 6, разработан специально для "флексишас", чтобы обеспечить независимую и прочную опору для оси каждой колесной пары и снизить износ буксовых челюстей. V-образная канавка на наружной поверхности подшипника позволяет последнему свободно наклоняться в раме. Конечно, для изготовления таких деталей нужно иметь доступ к токарному станку (прим. перев.: готовые осевые подшипники этой конструкции можно приобрести по почте, см. подробно сайт http://www.sharmanwheels.co.uk.). однако существует альтернативное решение, изображенное на рис. 9. Оно заключается в том, что буксовые челюсти изготавливаются из более толстого материала, и мы к этому варианту еще вернемся. БОКОВИНЫ РАМЫ
Для изготовления продольных листов рамы используется нейзильбер толщиной 0,5 мм. Две заготовки спаиваются и обрабатываются одновременно, подобно дышлам. Выбор материала непринципиален: можно использовать сталь или латунь толщиной от 0,4 мм до 0,6 мм, в зависимости от ваших запасов и навыков. Пользуясь готовыми дышлами как шаблонами, следует разметить шасси аналогично рис. 7. Еще раз убеждаемся в одном из многочисленных преимуществ системы "флексишас", а именно в том, что от вас не требуется высокая точность выполнения вырезов в раме. Роль вырезов ограничивается удержанием от вращения осевых подшипников, засчет плоских лысок последних, упирающихся в грани вырезов рамы. На рис. 7 форма рамы показана условно, и в вашем случае она должна, естественно, соответствовать выбранному прототипу.
БУКСОВЫЕ ЧЕЛЮСТИ
Эта деталь является "сердцем" системы "флексишас", независимо от выбранного варианта исполнения: с отдельным осевым подшипником или без него. Если подшипник применяется, то каждая челюсть изготавливается и подгоняется для индивидуальной работы в паре с определенным, "своим" подшипником (см. рис. 8), и после подгонки каждая пара "челюсть-подшипник" откладывается отдельно. Благодаря этому, нет нужды заботиться о полной идентичности всех деталей, что немаловажно при работе "на коленке". Даже если вы испортите одну де¬таль, то изготовить ее заново будет несравнимо проще, чем переделывать всю боковину рамы. На рис. 9 показан вариант буксовой челюсти без применения осевого подшипника. Здесь размер "Y" точно соответствует диаметру оси применяемой колесной пары. Челюсть такой конструкции изготавливается из латуни толщиной не менее 1,5 мм.
ТОКОСЪЕМЫ
Здесь возможно бесконечное множество вариантов решений, но всегда следует помнить о том, что любой токосъем работает засчет упругого прижима к колесу, а сипа такого прижима уменьшает эффективность работы подвески. Чтобы минимизировать это вредное явление, старайтесь по мере возможности устанавливать токосъемы на высоте оси соответствующего колеса, с его тыльной стороны. При этом токосъемы будут выполнять еще одну полезную функцию: центрировать относительно рамы колесную пару, если последняя имеет поперечный разбег. В продаже есть несколько интересных конструкций токосъемов, а один из вариантов для домашнего изготовления изображен на рис. 10.
ИЛИ КОЕ-ЧТО О КОНСТРУИРОВАНИИ ШАССИ С ПОЛНОСТЬЮ КОМПЕНСИРОВАННОЙ ПОДВЕСКОЙ ДЛЯ МАСШТАБНЫХ МОДЕЛЕЙ ЛОКОМОТИВОВ
Майк Шарман (Mike Sharman) издательство The Oakwood Press P.O. Box 122, Headington, Oxford. 1996, 36 страниц. ISBN 0 85361 501 2- английская версия.
ISBN 0 86093 072 8- французская версия (брошюра также издана на немецком, датском и испанском языках) Перевод с французского: Ершов Эдуард./Публикуется с разрешения автора.Предисловие переводчика.
"Flexichas" ("Флексишас") — это трудно переводимый термин, придуманный автором книги. Очевидно, он происходит от двух корней: flexible, что означает "гибкий, эластичный", и chassis, что означает "шасси". В целом слово "Флексишас" означает способ конструирования экипажных частей моделей локомотивов, при котором подвеска колесных пар является практически "изостатичной", то есть в такой экипажной части отсутствуют избыточные внутренние связи, которые неминуемо вызывали бы при движении нарушения контакта колес локомотива с рельсами. Термин "Флексишас" метко характеризует идею экипажной части, которая буквально "облизывает" неровности пути, и, однако, при этом ее конструкция не деформируется. Поэтому при переводе слово "Flexichas" сохранено (только записано русскими буквами: "Флексишас"), чтобы попытаться сохранить идею автора.
Начиная подготовку данного материала, трудно было удержаться от сомнений: надо ли это все уважаемым коллегам читателям ЛТ ? Ведь, по меткому выражению кого-то из ветеранов моделизма, ходовые качества самоделок никогда никого по-настоящему не интересовали, - все прекрасно знали ходовые качества гэдээровских моделей, чьи механизмы служили основой для самоделок. Это на западе ходовые качества моделей имеют не меньшее значение для модепистов-самодельщиков, чем внешний вид. Ибо домашние и клубные макеты имеются повсеместно, и модели строятся (или покупаются) не на полку, а для эксплуатации. Может, только для западного читателя и нужны "флексишасы" ? Сомнения помог развеять Ю.Меркутов, живо заинтересовавшийся содержанием книги, и буквально "насевший" на меня с просьбой развернуть материал во всех подробностях. Что же, вдруг кому-нибудь еще пригодится. Уж точно не хуже, чем бессвязное стрекотание ленинских цитат...
Поскольку автор книги — англичанин, то исходный текст написан на примере масштаба 1:76, (при котором масштабная ширина "стефенсоновской" колеи составляет 18,83 мм) или масштаба "scale four" (4 мм в футе). Будем считать эти масштабы достаточно близкими к нашему типоразмеру НО.
Кроме того, все размеры для русского текста пересчитаны из английской системы мер в метрическую.
Автор любезно разрешил публикацию его книги в ЛТ, при условии, что ему достанутся соответствующие номера журнала. Он также обещал показать свои модели, построенные в последние годы с применением принципов "Флексишас", и предоставить их для подробного фотографирования в ноябре 2002 года на одной из выставок. Надеюсь не упустить такую возможность, и опубликовать фотоснимки в продолжение данной публикации.
Дальнейшее повествование идет от первого лица, - от лица автора.
ВСТУПЛЕНИЕ
Заранее извиняясь перед читателями за длинное вступление, хочу начать с того, что система "Флексишас" является своего рода "религией". И с того момента, когда моделист вступает в ряды "верующих", техническая сторона вопроса быстро становится простой и легко осуществимой. Однако главной трудностью является убедить читателя в этой простоте, ибо все моделисты склонны недооценивать свои собственные способности, поддаваясь внушению тех, кто считается "экспертом" в моделизме. Таким образом, осмелюсь вам посоветовать выкинуть из головы многие устаревшие решения и "рецепты", которые еще имеют широкое распространение в среде моделистов; а самое главное - не брать на вооружение высоких и сложных технологий, которые, будучи технически совершенными и поэтому весьма дорогостоящими, угрожают полным подрывом скромных финансовых ресурсов моделиста, не дав в итоге желаемого результата.
Какова же цель системы "Флексишас" ? Это не только и не столько банальное удержание модели на рельсах, - с этим всегда неплохо справлялись реборды на колесных парах в нашей старой доброй жесткой раме (хотя, с появлением современных колесных профилей с низким гребнем и прочих современных конструкций, достоинства жесткой рамы все больше становятся делом прошлым...). Главная цель системы "Флексишас" - оптимально решить проблему надежности токосъема и сцепления колеса с рельсом, а значит - улучшить ходовые качества. И навсегда избавиться от необходимости подталкивать остановившуюся модель пальцем, стучать кулаком по макету, наклонять или трясти подмакетник, чтобы заставить вставший поезд возобновить движение. То, что было бы приемлемо для локомотива HORNBY, абсолютно неуместно в авторской модели, которую предстоит эксплуатировать на макете, построенном со всей возможной тщательностью.
Никаких фантастических теорий, - напомню только кое-что из основ старой доброй теории, вытекающей из практического опыта строительства моде¬лей в масштабе 1:76. Она позволяет достичь хороших результатов с применением самых обычных инструментов и простейшего оборудования. Осмелюсь утверждать, что залогом изготовления хороших моделей являются не сложные дорогостоящие станки и цеха, но терпение, холодный расчет, и еще много раз терпение. Разнообразные машины и станки помогают строить модели быстрее, но необязательно лучше.
Начнем с того предположения, что абсолютно ровного модельного пути не бывает, кто бы этот путь ни укладывал. Ситуация усугубляется тем, что потребляемый современными двигателями моделей электрический ток настолько мал, что малейшая неровность пути способна нарушить прохождение этого тока. Вывод очевиден: проблему можно решить добавлением возможно большего числа точек токосъема с рельса, - но при обычном жестком шасси модели это дает половинчатый результат. Задумывались ли вы над тем, почему старая, порядком изношенная модель локомотива иногда ходит лучше, чем только что построенная и тщательно отрегулированная ? Обычный ответ: "модель еще не обкаталась". На самом деле, объяснение в том, что на старой модели износ осевых подшипников дает осям возможность люфта, который, в свою очередь, позволяет колесным парам оставаться в постоянном контакте с рельсами, улучшая токосъем. Иначе говоря, необходимость "обкатывать" новую модель означает, что вы сконструировали экипажную часть слишком "жесткой '. Целью "Флексишас" как раз и является создание такой экипажной части, которая "облизывает" неровности пути, оставаясь изначально подконтрольной и предсказуемой, и в которой все подвижные части работают гармонично.
Теперь несколько слов о масштабе и ширине колеи. Информация к размышлению: в типоразмере НО колесо диаметром 1400 мм соответствует примерно 16 мм. Кривошип колеса описывает окружность диаметром около 80 мм, что соответствует 1 мм в масштабе. Наконец, зазор в соединении кривошипа и втулки дышла прототипа составляет около 0,05 мм, что даст в масштабе неосуществимую величину порядка 0,0005 мм, соответствующую в машиностроении плотной прессовой посадке ! Это позволяет объяснить, почему для масштабов типа НО (и более мелких) я так ратую за применение шасси с компенсированной подвеской, а не за шасси с подпружиненными осями. Как невозможно изготовить, - сохранив их свойства, -уменьшенные в масштабе точные копии пальцев и втулок кривошипов, так невозможно с сохранением свойств уменьшить в масштабе и пружины подвески, будь они спиральные или листовые. Если их применить для подпружинивания осей, то модель придется сильно догружать балластом, чтобы заставить пружины сжаться на половину рабочего хода. Ведь они должны упруго деформироваться как в одну сторону, так и в другую, занимая в статическом режиме среднее положение. Наконец, пружины на разных осях локомотива (создающих разную нагрузку на рельс) должны деформироваться на одинаковую величину, то есть быть регулируемыми. И даже если все это умудриться сделать на модели относительно тяжелого локомотива, то как быть с легким, или просто с локомотивной бегунковой тележкой ? Применяя подвеску, компенсированную по принципам "Фпексишас", можно убедиться, что бегунковые одно- и двухосные тележки выполняют на модели все функции настоящих тележек: передают на рельсы часть веса локомотива, и способствуют вписыванию последнего в кривые.
Почему я считаю свойства жесткого шасси неудовлетворительными ? Ответ на этот вопрос никак не связан с профилем колеса. Меня бы вообще устроило придать колёсным парам профиль, близкий к реальному масштабному, и больше не развивать эту тему. Я знаю, что на реальном подвижном составе существует много различных профилей колеса в зависимости от назначения: для высоких скоростей, для обычных скоростей, для перевозки тяжелых грузов, и т.д. Однако в типоразмере НО ни один из имеющихся в нашем распоряжении измерительных инструментов не позволит нам обнаружить разницу профилей. Единственное, о чем следует помнить независимо от выбранного вида профиля (с низким гребнем RP-25 или со стандартным NEM, или прочего), - это совместимость колес с применяемым стандартом путевого материала. Иначе говоря, высота реборд и расстояние между их внутренними гранями в колесной паре должны позволять беспрепятственное прохождение крестовин и контррельсов на вашем макете. Все остальное зависит от качества подвески вашей модели.
Простейший способ настройки расстояния между внутренними гранями реборд в колесной паре показан на рис. 1. На ось насаживаются колеса, и полученная таким образом колесная пара прокатывается через крестовину и контррельс, а также по другим "слабым местам" макета. Сдвигая или раздвигая колеса на оси, следует подобрать такое максимально возможное расстояние между ними, при котором колесная пара еще беспрепятственно проходит стрелку, не цепляясь за сердечник крестовины.
Базовый профиль, которому соответствуют большинство модельных колес, показан на рис. 2. Основным его элементом является комбинация конической поверхности, сопряженной с фланцем (гребнем), позволяющим проходить крестовины и контррельсы. При этом каждая колесная пара функционирует как одно целое, и выполняет свою часть работы по вписыванию всего экипажа в профиль и план пути. На примере жесткого шасси локомотива 0-3-0 рассмотрим, почему этого не происходит на неровном участке пути, и почему такой локомотив не терпит малейших изъянов в укладке рельсового полотна.
На рис. 3 изображен вид экипажа с осевой формулой 0-3-0 сверху. На абсолютно ровном пути нагрузка на рельсы равномерно распределена между осями, и конические поверхности противоположных колес поддерживают экипаж в среднем, симметричном положении относительно оси пути. Предположим, что под передним левым колесом рельс "ушел вниз". Левое переднее колесо оказалось разгруженным, что немедленно вызывает разгрузку правого заднего колеса на такую же величину. Конические поверхности левых и правых колес на передней и задней оси перестают создавать уравновешивающие силы относительно оси пути, и весь экипаж получает свободу поворота влево-вправо на средней колесной паре. В описанном случае переднюю часть тянет влево, а заднюю - вправо. На неровном пути локомотив движется с непрерывными виляниями, что объясняет, почему он часто, - но не каждый
раз, - сходит с рельсов в одном и том же месте макета. Сход с рельсов происходит при совпадении момента максимальной амплитуды виляющего движения и неудачного рельсового стыка, (или остряка стрелки). Описанное явле¬ние можно предотвратить, дав колесным парам возможность двигаться независимо от всего шасси, при этом конические поверхности противоположных колес, постоянно прилегая к рельсам, будут достаточно точно поддерживать экипаж в симметричном положении относительно оси пути. В последующих главах переходим от теории к практике. Прошу учесть, что описываемые конструкции не являются единственным способом решить все проблемы. К тому же моя книга не о том, как конструировать шасси моделей вообще, а лишь о том, как на практике применить теорию "флексишас". Если Вы примете для себя принципы теории "флексишас", то найдете способы разными путями получить похожий результат. ГЛАВА 1.
Главной целью является равномерное распределение массы локомотива между всеми осями с целью улучшения сцепления ведущих колес с рельсами, улучшения токосъема и надежности удержания локомотива на рельсах.
СЦЕПНЫЕ ДЫШЛА.
В конструкции экипажной части я в основном применяю детали из листового нейзильбера (сплава меди, цинка и никеля) толщиной примерно 0,5 мм. Нейзипьбер уже довольно прочен при этой толщине, но еще достаточно тонок, чтобы рационально использовать место в межрамном пространстве, куда предстоит уместить двигатель, шестерни и балансиры. Этот материал легче обрабатывается и поддается пайке, чем традиционная листовая латунь. Листовые заготовки для дышел спаиваются попарно, и далее обрабатываются вместе. Например, для локомотива с тремя ведущими осями и более, дышла предстоит разметить, просверлить, и обточить напильником по форме, как показано на рис. 4. После разделения двух готовых дышл, последние послужат шаблоном для формирования межосевых расстояний между колесными парами. Поскольку оба дышла имеют одинаковую длину, то небольшое ошибочное завышение или занижение расстояний между буксовыми вырезами в раме не представляет опасности, так как, после наложения готовых дышл, окончательное положение осевых подшипников будет определяться позиционированием буксовых челюстей (описываемых далее) легким касанием паяльника. Эта характеристика системы означает, что работать можно "на коленке", без сложных станков. Используя буксовые челюсти как отдельные детали, даже моделист средней квалификации может точно отрегулировать межосевые расстояния в полном соответствии с дышлами. В противном случае, можно представить себе сложную работу по точному выпиливанию в готовых полотнах рамы четырех пар вырезов, имеющих каждый строго по 3 мм ширины и точное взаимное расположение для правильного перемещения в них букс... Секции сцепных дышл могут быть шарнирно соединены между собой разными способами, - два из них изображены на рис. 5., -путем снятия с внутренней стороны шарнира половины толщины материала дышла, или путем придания концу дышла "вилкообразной" формы, - в зависимости от конструкции прототипа. ОСЕВЫЕ ПОДШИПНИКИ
Осевой подшипник, изображенный на рис. 6, разработан специально для "флексишас", чтобы обеспечить независимую и прочную опору для оси каждой колесной пары и снизить износ буксовых челюстей. V-образная канавка на наружной поверхности подшипника позволяет последнему свободно наклоняться в раме. Конечно, для изготовления таких деталей нужно иметь доступ к токарному станку (прим. перев.: готовые осевые подшипники этой конструкции можно приобрести по почте, см. подробно сайт http://www.sharmanwheels.co.uk.). однако существует альтернативное решение, изображенное на рис. 9. Оно заключается в том, что буксовые челюсти изготавливаются из более толстого материала, и мы к этому варианту еще вернемся. БОКОВИНЫ РАМЫ
Для изготовления продольных листов рамы используется нейзильбер толщиной 0,5 мм. Две заготовки спаиваются и обрабатываются одновременно, подобно дышлам. Выбор материала непринципиален: можно использовать сталь или латунь толщиной от 0,4 мм до 0,6 мм, в зависимости от ваших запасов и навыков. Пользуясь готовыми дышлами как шаблонами, следует разметить шасси аналогично рис. 7. Еще раз убеждаемся в одном из многочисленных преимуществ системы "флексишас", а именно в том, что от вас не требуется высокая точность выполнения вырезов в раме. Роль вырезов ограничивается удержанием от вращения осевых подшипников, засчет плоских лысок последних, упирающихся в грани вырезов рамы. На рис. 7 форма рамы показана условно, и в вашем случае она должна, естественно, соответствовать выбранному прототипу.
БУКСОВЫЕ ЧЕЛЮСТИ
Эта деталь является "сердцем" системы "флексишас", независимо от выбранного варианта исполнения: с отдельным осевым подшипником или без него. Если подшипник применяется, то каждая челюсть изготавливается и подгоняется для индивидуальной работы в паре с определенным, "своим" подшипником (см. рис. 8), и после подгонки каждая пара "челюсть-подшипник" откладывается отдельно. Благодаря этому, нет нужды заботиться о полной идентичности всех деталей, что немаловажно при работе "на коленке". Даже если вы испортите одну де¬таль, то изготовить ее заново будет несравнимо проще, чем переделывать всю боковину рамы. На рис. 9 показан вариант буксовой челюсти без применения осевого подшипника. Здесь размер "Y" точно соответствует диаметру оси применяемой колесной пары. Челюсть такой конструкции изготавливается из латуни толщиной не менее 1,5 мм.
ТОКОСЪЕМЫ
Здесь возможно бесконечное множество вариантов решений, но всегда следует помнить о том, что любой токосъем работает засчет упругого прижима к колесу, а сипа такого прижима уменьшает эффективность работы подвески. Чтобы минимизировать это вредное явление, старайтесь по мере возможности устанавливать токосъемы на высоте оси соответствующего колеса, с его тыльной стороны. При этом токосъемы будут выполнять еще одну полезную функцию: центрировать относительно рамы колесную пару, если последняя имеет поперечный разбег. В продаже есть несколько интересных конструкций токосъемов, а один из вариантов для домашнего изготовления изображен на рис. 10.