5 ставропольских школьников изобрели прототип будущих мобильных канатных дорог

Команда учащихся Робоквантума детского технопарка «Кванториум» Ставрополь»: Дмитрий Окс (учащийся 7 класса), Алексей Валюшко (учащийся 9 класса), Инна Гвоздикова (учащаяся 9 класса), Владислав Переверза (учащийся 9 класса) и Артём Фесенко (учащийся 9 класса) заняли первое место в VI Всероссийской научно-технической конференции «Строим IT-будущее вместе».

В рамках Международного конкурса детских инженерных команд «Кванториада» (ICCET 2019) юным изобретателям был брошен вызов – предложить своё решение по совершенствованию современных канатных дорог, сделанных таким образом, что фуникулёры прочно связаны с тросом и не могут по нему двигаться. Такая канатная дорога сложнее и приходится использовать в два раза больше троса, ведь одна часть двигается вперёд, а вторая обратно. Кроме того, строительство таких канатных дорог является дорогостоящим и трудоёмким процессом, а сами канатные дороги становятся фундаментальным неотделимым сооружением. Решением этой проблемы стал прототип самоходного фуникулёра – прототипа будущих мобильных канатных дорог, которые можно будет развернуть на любом прочно зафиксированном тросе, не требующем специальных опор.

Для решения этой задачи ребята получили прототип фаникулёра весом около 4 кг, перемещающего груз до 2 кг по свободно натянутому тросу «в гору» со скоростью до 50 сантиметров секунду и способного переезжать узел крепления на опоре.

Чтобы собрать конструкцию, движущуюся по тросу с помощью четырёх колёс, школьником понадобились такие навыки, как конструирование, механика, электроника, программирование, энергетика и материаловедение. Сами колеса ребята проектировали и распечатывали отдельно на 3D-принтере.

К двум колёсам с помощью цепи подводится энергия для вращения. Для надёжности и функциональности устройство имеет два отдельных привода, каждый из которых работает от своего двигателя.

Чтобы исключить возможность проскальзывания колёс по тросам был разработан прижимной механизм, помогающий тележке подниматься по наклонному канату и работающий от третьего двигателя устройства. Тележка работает на литиевых аккумуляторах из конструктора по робототехнике. Причём блок управления аккумуляторами и управление движения фуникулёром разведены по разным контроллерам, чтобы в случае поломки или выхода из строя, легче было отремонтировать или заменить блок целиком.

Управление тележкой производится при помощи мобильного телефона, через блютуз-модуль. Ребята написали программу для контроллера и установили его внутри устройства. Отправляя команды с мобильного телефона можно управлять всеми двигателями тележки, заставляя её ездить вперёд и назад, усиливать или ослаблять сжатие колёс.

Проект, созданный ребятами, не требует мощных узлов с двигателями, которые тянут весь канат с грузом. Энергия тратится только для перемещения необходимого груза, что позволяет пустить подряд несколько подобных тележек.

Натянуть трос над рекой или обрывом и начать движение по нему гораздо быстрее, чем строить какой-то комплекс по примеру современных канатных дорог. Это может пригодиться для строительных или спасательных работ.

Процесс разработки проекта потребовал не мало усилий. В самом первом прототипе, собранном из конструктора «Lego» была опробована идея размещения узлов в устройстве и проверена балансировка на канате.

Второй прототип включал в себя уже алюминиевый каркас, те же двигатели, что установлены сейчас, но другие колёса и другие размеры. И второй прототип смог удержаться на канате и двигаться до опоры. На нём ребята смогли написать программу для контроллера движения и опробовать его в работе, но переезжать через промежуточную опору второй образец не хотел и грузоподъемность у него была меньше, чем хотелось бы.

После проведённых испытаний ребята перенесли двигатели на стальную раму из квадратных труб, сконструировали свои колёса и доработали прижимной механизм. Устройство стало тяжелее, и трос начал проскальзывать между колёс и для лучшего сцепления с поверхностью на них натянули канцелярские резинки.

Предложенный вариант мобильной канатной дороги имеет перспективы инженерного совершенствования такие, например, как: увеличение грузоподъёмности, интервала автономной работы без подзарядки. Но ещё больше у него перспектив применения: строительные, спасательные, альпинистские работы в горах, на высотных зданиях и сооружениях.

 

 

 

На главную
Национальный проект "ОБРАЗОВАНИЕ" Планы проведения плановых проверок 2020/21 учебный год Организация детского отдыха Всероссийский конкурс сочинений среди обучающихся общеобразовательных организаций «Без срока давности» Всероссийская олимпиада школьников 75-ая годовщина Победы в Великой Отечественной войне Безопасность дорожного движения Программа "Земский учитель" Безопасность и здоровье детей Обучение детей с ОВЗ и детей-инвалидов Региональный проект «Поддержка семей, имеющих детей в Ставропольском крае» Закупки министерства Майские указы Президента РФ Государственный доклад о положении детей и семей, имеющих детей, в Российкой Федерации Государственная итоговая аттестация Антикоррупционная деятельность Форум "Меры по противодействию коррупции" Противодействие идеологии терроризма, экстремизма и межнациональной розни в образовательной сфере и молодежной среде Инновационная деятельность Всероссийский конкурс сочинений Открытые данные Народный контроль Видеоролик об организации проведения независимой оценки качества Результаты независимой оценки качества Фонд социальной поддержки населения Ставропольского края Телефоны горячей линии по вопросам поступления в профессиональные образовательные организации и образовательные организации высшего образования Ставропольского края Личная книжка волонтера Служба детского телефона доверия 8-800-200-01-22 ИЗУЧЕНИЕ МНЕНИЯ

Подписка на наши новости

Введите вашу почту: