Пневматика лего - Lego pneumatics

Лего Пневматика
Родительская тема	конструктор Лего Лего Техник Лего пневматика; ;
Доступность	1984–
Всего комплектов	Дополнительный комплект для пневматики (W979641) и дополнительный комплект для пневматики (W991462)

Пневматика Lego - это разновидность кубиков Lego, в которых используется давление воздуха и специальные компоненты для выполнения различных действий с использованием принципов пневматики .

История

Компоненты пневматики LEGO были впервые представлены как часть линейки LEGO Technic в 1984 году. С момента своего появления пневматика LEGO использовалась в различных продуктах LEGO Technic и LEGO Educational (DACTA).

Поколение 1

Пневматический экскаватор первого поколения с 1984 года.

Первое поколение LEGO Pneumatics работало с 1984 по 1988 год. Это поколение характеризуется однопортовыми пневматическими цилиндрами и более сложной системой водоснабжения, включая трехходовой распределительный блок с выходным отверстием для давления и вакуума. Эти линии давления и вакуума соединяются с переключателем для обеспечения давления для выдвижения или вакуума для втягивания пневматических цилиндров. Их часто ошибочно сравнивают с гидроцилиндрами одностороннего действия, для втягивания которых требуется сила тяжести. Разница в том, что эти агрегаты втягиваются под действием вакуума, а не силы тяжести.

Поколение 2

Пневматический экскаватор второго поколения с 1992 года.

В 1989 году пневматическая линия LEGO была модернизирована, и были представлены новый цилиндр и насос. Сняты с производства старые цилиндры и насосы. Основное отличие состоит в том, что новый цилиндр теперь имел два входных клапана, которые позволяли толкать и тянуть без необходимости сложных схем, включающих часть распределительного блока. Цилиндры поколения 2 также имели металлические штоки, поэтому они больше напоминали настоящие гидроцилиндры.

За прошедшие годы и в этой линии появилось несколько новых вещей. Новый насос был основан на пружине, и им можно было управлять только вручную, что ограничивало пневматическую мощность до скорости, с которой его можно было перекачивать вручную. Это явно ограничивало мощность пневматических цепей. Итак, в 1992 году LEGO представила две новые детали; небольшой насос и небольшой цилиндр. У небольшого насоса не было пружины, и он был разработан для работы от двигателя, что позволяло создавать непрерывно работающие пневматические конструкции. По состоянию на 2011 год маленький насос появился только в одном наборе - 8868 Air Tech Claw Rig (1992) (можно найти на Peeron ) - и в нескольких наборах деталей (больше не доступны). Новая версия маленькой помпы была выпущена в наборе Lego 8110 Unimog U400 (2011). На 2 л ход этого насоса на 1/3 длиннее, чем у прежнего 1,5 л, а «L» - это блок LEGO шпильки. Это значительно упростило использование конструкции без шипов.

В 1997 году LEGO представила воздушный бак, который действует как батарея, накапливая сжатый воздух, чтобы можно было создавать еще более мощные пневматические цепи. Эта деталь очень популярна в сообществе энтузиастов, но многие считают, что LEGO мало использовала ее, так как она появилась только в 3 наборах моделей и наборе деталей. Этот резервуар теперь доступен только в LEGO Education Store вместе с новой деталью манометра .

Погрузчик с бесшиповой пневматикой с 2003 г.

В 2003 году LEGO прекратила выпуск старых деталей цилиндра и переключателя и создала новые «бесшиповые» версии, соответствующие переходу к удалению шпилек из наборов Technic.

Линейный привод

Начиная с 2008 года LEGO выпустила несколько наборов с механическими линейными приводами , которые используются для тех же целей, что и пневматические цилиндры, но тот факт, что их можно легко расширить до промежуточных точек, означает, что они больше похожи на гидроцилиндры.

Компоненты пневматики Lego

некоторые компоненты пневматики Lego (наведите указатель мыши на описание)

Ключевые компоненты пневматики Lego:

Пневматический насос

Насосы являются основным источником воздуха в пневматическом контуре . Есть три версии помпы . Старый насос первого поколения, новый насос второго поколения (оба подпружинены) и небольшой насос без пружины (предназначен для использования с двигателями в качестве компрессора ). Насос первого поколения был красного цвета и обеспечивал как избыточное давление, так и разрежение в каждом цикле перекачки, используемое для расширения и сжатия цилиндров, соответственно, проходящих через распределительный блок. Напротив, насос второго поколения желтого цвета и обеспечивает только избыточное давление, как обычный велосипедный насос , и имеет односторонний клапан для предотвращения обратного потока. Он также имеет большую контактную площадку в верхней части насоса и содержит предохранительный клапан для ограничения максимального давления в системе. Насосы третьего поколения теперь доступны в полупрозрачном синем цвете.

Пневматический цилиндр

Цилиндры выглядят как насосы, но они являются выходами энергии, а не входами. Есть пять вариантов цилиндров. Цилиндры поколения 1 были двух длин, имели только один вход и работали как под давлением, так и под вакуумом. Цилиндры поколения 2 имеют 2 входа (бывают шипованные, бесшиповые и малые) и работают под давлением в обоих направлениях. Они позволяют толкать и тянуть, в зависимости от того, в какой входной воздух закачивается. Цилиндры поколения 2 также имеют полированные металлические штоки, поэтому они больше напоминают настоящие пневматические / гидравлические цилиндры.

Пневматический клапан (переключатель)

На клапанах есть три порта и черная ось Lego, которая контролирует, какие из портов соединены друг с другом.

Клапан	Левый порт	Центр Порт	Правый порт
Правильная позиция	открыто	Подключено к правому	Подключено к центру
Центральное положение	Закрыто	Закрыто	Закрыто
Левая позиция	Подключено к центру	Подключено слева	открыто

Когда порт «открыт», это означает, что он похож на открытый вентиль шины; весь воздух вытечет так быстро, как только сможет. Когда порт закрыт, воздух не может входить или выходить из него. Когда порты соединены, воздух будет свободно проходить через клапан между этими двумя портами.

Пневматическая трубка

Трубки - это просто средство, с помощью которого энергия воздуха передается по цепи. Трубку можно подсоединять к переключателю, воздушному баллону, тройнику, цилиндру, насосу, распределительному блоку или гибкому шлангу.

Гибкие шланги на самом деле не считаются пневматическими элементами; они были разработаны как часть системы Technic для другой цели, но поклонники Lego обнаружили, что пневматические трубки на самом деле довольно хорошо подходят для гибких шлангов, поэтому многие люди используют их в качестве удлинителей трубок, когда они нужны. Гибкие шланги более жесткие, чем трубки.

Пневматические конструкторы Lego поставлялись в неразрезанном виде в более ранних наборах, и их требовалось разрезать на более мелкие части с помощью ножниц. В более новых комплектах, таких как трактор и бревенчатый погрузчик 8049, 8110 Unimog U400, 42053 Volvo EW160E Digger и 42043 Mercedes Benz Arocs 3245, трубы уже обрезаны до нужного размера.

Пневматический тройник

Тройник - это очень маленькая деталь, которая позволяет трем частям трубки соединяться в одно соединение, по существу разделяя (или объединяя) поток воздуха из двух шлангов в один. Они допускают разветвление только 1: 2, но, комбинируя Т-образные переходы, можно получить любое количество ответвлений (т. Е. Одна трубка может разветвляться на три при использовании двух Т-образных переходов).

Баллон с воздухом

Воздушные баки являются важной частью большинства больших пневматических конструкций, так как они позволяют легко сохранять энергию воздуха для последующего использования.

Воздушный баллон выпускался комплектами с 1997 по 2006 год.

В 2008 году компания Lego Education перевыпустила танк в новом белом цвете как часть дополнительного набора (W979641).

Пневматический распределительный блок

В этих деталях использовался особый вид одностороннего клапана внутри и три порта снаружи. В крайний левый порт мог входить только воздух, воздух никогда не выходил. В средний порт может входить или выходить воздух. Из правого порта мог выходить только воздух, в него не мог попасть воздух.

Используя их, можно было заставить цилиндры поколения 1 втягиваться, а также выдвигаться, однако втягивание было не таким сильным, как выдвижение. Это побудило Lego переработать пневматику в более простую в использовании и более прочную систему.

Они были прекращены, когда Lego перешла на поколение 2 в 1988 году.

Пневматические принципы

Пневматика Lego предлагает возможность изучить и поэкспериментировать с принципами работы пневматики и цепей управления. Пневматика Lego была усовершенствована в различных творениях Lego Mindstorms .

Пневматические проекты Lego обычно включают компрессор, состоящий из комбинации электродвигателя Lego и пневматического насоса, вместе с реле давления, которое активирует двигатель, когда требуется большее давление.

Пневматические элементы чаще всего используются, чтобы напоминать и выполнять функцию гидроцилиндров в соответствующих моделях, например, приводя в действие экскаватор или кран. Однако их также можно использовать для создания пневматического двигателя, который преобразует давление воздуха во вращательное движение, используя те же принципы, что и паровой двигатель. Однако цилиндры не оптимизированы для этой цели, и такие двигатели, как правило, работают медленнее и не имеют мощности, если впускные отверстия цилиндров не увеличены. Поскольку между повышенным давлением и движением цилиндра присутствует небольшая задержка, можно использовать различные контуры обратной связи, посредством которых один пневматический компонент может активировать другой в серии механических событий.

Альтернативные пневматические системы

Fischertechnik предлагает аналогичную пневматическую систему для любителей робототехники и техники управления. Система Fischertechnik включает в себя пневматический соленоид с электрическим приводом , чего нет в линейке Lego.

Некоторые любители также сконструировали дополнительные компоненты, такие как большие воздушные баки и соленоиды, чтобы дополнить стандартные пневматические компоненты Lego.

Languages

In other projects