Команда «Магнитка»
Кванториум г.Магнитогорск Челябинской области
Трек: канатная дорога
Наставники: Мазнин Дмитрий Николаевич
Михайлец Владимир Федорович
Участники команды:
1. Мазнин Андрей Дмитриевич (13 лет)- капитан
2. Давлетшин Даниил Олегович (17 лет)
3. Емельянов Алексей Юрьевич (13 лет)
4. Щипакин Глеб Денисович (16 лет)
Техническое описание
Устройство для передвижения по канатной дороге с неподвижным тросом представляет собой «поезд» из трех однотипных тележек, соединенных между собой шарнирами. Все тележки идентичны по конструкции.
Устройство тележки:
Тележка представляет собой механизм, функционирующий следующим образом:
Рис.1. Внешний вид тележки
1. Приводная часть тележки состоит из трех роликов с канавкой, профилированных для движения по канату. Нижний ролик – приводной, верхние ролики предназначены для прижима каната к приводному ролику таким образом, что канат «обегает» приводной ролик сверху. В этом положении вращение передается также на приводные ролики, что усиливает тяговые свойства тележки.
2. При приближении к подвесу (определяется при помощи ультразвукового датчика расстояния) происходит раскрытие механизма тележки путем перевода прижимных роликов в верхнее состояние. Верхние ролики в этот момент теряют контакт с подвесом, и в образовавшийся зазор проходит подвес. После прохождения зазора происходит закрытие механизма, и прижимные ролики возвращаются в контакт с тросом.
3. Для того, чтобы не произошло падения тележки в момент раскрытия механизма, две остальные тележки в «поезде» продолжают удерживать трос. Таким образом, тележки поочередно проходят подвес.
|
|
4. Длина каждой тележки-90 мм. Они идентичны по конструкции и соединяются между собой шарнирами. Таким образом, общая длина «поезда» не выходит за установленные условием задачи 300 мм.
5. Привод тележки – электрический при помощи шагового электродвигателя или электродвигателя постоянного вращения. Раскрытие механизма производится при помощи кулачкового механизма и сервопривода.
6. Вращение на прижимные ролики передается следующим образом:
В нижнем положении происходит зацепление шестерен на промежуточных осях с шестерней на оси приводного ролика. Вращение с промежуточной оси на ось прижимного ролика передается при помощи шкива.
7. Аккумуляторы, контроллер, полезная нагрузка размещаются в подвесе, устанавливаемом под «поездом» из тележек.
Рис. 2. Механизм тележки со снятой передней стенкой. Видны шестерня на оси приводного ролика, приводной ролик (белый), промежуточные оси, оси прижимных роликов.
Рис. 3. Размещение механизма на тросе (механизм в закрытом состоянии)
Рис. 4. Механизм тележки в сборе с установленным сервоприводом и контроллером. Механизм раскрыт.
Рис.5. На фото виден шаговый электродвигатель, приводящий в движение приводной ролик, драйвер двигателя, контроллер, аккумуляторный отсек.
Поиск решения
Рис. 6. Флипчарт команды в процессе поиска решения для конструкции подвеса
В процессе решения рассматривалось множество вариантов организации прохода подвеса – перехват троса при помощи манипулятора, беговые тележки, перескакивающие подвес при столкновении с ним. Последовательно эти варианты исключались в связи с трудностями реализации.
|
|
Перспектива применения проекта
Данный проект может применяться для организации перемещения групп туристов по территории природных заповедников Башкирии и Южного Урала. Данная территория отличается сложным рельефом местности (горные хребты и отроги Южного Урала), большим количеством нешироких, но бурных рек, реликтовыми хвойными лесами.
Канатная дорога подобного типа представляется наиболее удобным и экологичным видом транспорта для таких заповедников.
Перспектива выполнения работы в срок:
В настоящий момент производится изготовление второй и третьей тележки, а также роликов измененной конструкции, позволяющей усилить прижим каната (на фото ниже):
Рис.7. Ролик новой конструкции
Дизайн пассажирской кабины в настоящий момент находится в стадии переработки (потребовалось привлечение 3D-дизайнера более высокого класса, чем участники команды. В качестве таковых привлекаются кванторианцы VR/AR-квантума). К установленному сроку будет готов макет кабины, готовый к установке.
Таким образом, перспектива выполнения работы в срок представляется реальной.