Сапоги-скороходы

категория
Наука и Техника
материалы в категории

Много на свете разных машин, с помощью которых мы ездим, плаваем, скользим, даже парим на воздушной подушке. А нельзя ли сделать машину, напоминающую сказочные сапоги-скороходы, чтобы она не возила нас на себе, а лишь помогала бежать без устали?

Предлагаем познакомиться с такой машиной, которую иначе и не назовешь, как самобегом. Придумал ее американский изобретатель Берт Шульман. Возможно, вид человека с таким агрегатом за спиной на первый взгляд покажется вам несколько неказистым. Тем не менее благодаря этому "рюкзаку" можно, что называется, "на своих двоих" развивать скорость до 30 км/ч, не чувствуя при этом особой усталости.

Силовая основа самобега - маленький бензиновый двигатель, такой, как на мопедах и легких мотоциклах. А движущие элементы - две деревянные или пластмассовые "ноги" с толкателями. Они-то и помогают бежать. Как же приводятся в движение толкатели?

Под двигателем монтируется своеобразная цепная колесно-кривошипная передача. С двигателем она соединяется через понижающий редуктор, так как даже такой маленький двигатель будет все-таки слишком быстроходным. Передаточное число редуктора (соотношение радиусов или чисел зубьев ведомой и ведущей шестерен) изобретатель подобрал близким к 7. Двигатель и редуктор соединяются друг с другом через центробежную муфту.

На вал редуктора посажено маленькое зубчатое колесико - оно ведущее. Цепь соединяет ведущую звездочку с одной из ведомых, а всего их две, по одной для каждой ноги.

Поскольку во всем остальном правый и левый ножные толкатели, как и их приводы, совершенно одинаковы, рассмотрим устройство одного, правого: он лучше виден на рисунке. К боковой поверхности ведомой звездочки с помощью оси присоединен шатун. Другой конец шатуна шарнирно закреплен на верхнем конце ножного элемента. Когда вращающееся колесо двигает шатун назад, ножной элемент отходит в противоположную сторону и правую ногу бегуна резко выбрасывает вперед. Когда же шатун идет вперед, ножной элемент вместе с ногой отклоняется назад. Разумеется, шатун левого ножного элемента присоединен к его ведомой звездочке в противофазе с правым.

Какую же среднюю скорость способен развить бегун, оснащенный таким самобегом? Для мастеров марафонского бега скорость 20 км/ч по сей день остается всего лишь мечтой (мировое достижение австралийца Дерека Клейтона на марафонской дистанции, равной 42,195 км, - 2 часа 8 минут 34,8 секунды).

Трудно сказать, что произойдет с человеком, если заставить его бежать со скоростью мотоцикла. Скорее всего костно-мы-шечная система просто не выдержит, потому что она не рассчитана на такую нагрузку.

Поэтому Берт Шульман приравнял частоту возвратно-поступательных движений ножных элементов частоте шагов при обычном беге. А это заставило, в свою очередь, с особой тщательностью подобрать размер ведомых колес. В качестве ведущего колеса он применил четырехзу-бую звездочку, в качестве ведомого приспособил звездочку с 45 зубьями.

Двигатель с редуктором, а также оси ведомых колес и ножных элементов закреплены на деревянной раме, которая, в свою очередь, связана с алюминиевой рамой, вроде тех, что у современных туристских рюкзаков. Между алюминиевой и деревянной рамами проложен поролоновый коврик толщиной не менее 50 мм. Сделано это потому, что рюкзачные рамы совершенно не приспособлены для крепления на них каких-либо механизмов, да и плечи и спина бегуна не испытывают неудобств, хотя вес самобега достигает 10 кг.

Подача топлива, а с нею и скорость бега регулируются ручной кнопкой, или рычажком с тросиком, как у мотоциклов. Эта система отлажена Шульманом безупречно - иначе представьте, в каком смешном положении он мог бы оказаться: прибежал в пункт назначения, а толкатели продолжают подбрасывать его ноги. Хочешь не хочешь, а бегай, пока бензин не кончится.

М. ЛУКИЧ
Юный Техник 1981 №5