Koka automodeļu sacīkstes

Par koka auto modeļu ātrumsacīkstēm. Ievads.

Koka auto modeļu ātrumsacīkstes (Pinewood Derby Cars (priedes koka auto sacensības)) ir populāras starp bērniem (skautiem) Amerikā. Pirmo reizi miniatūro koka auto modeļu sacīkstes notika 1953.gadā. No tā laika sacensībās ir piedalījušies vairāk kā 50 miljoni bērnu, 100 miljoni auto modeļu. Amerikā jau rūpnieciski tiek izgatavotas un piedāvātas sagataves- priedes koka korpuss, metāla asis un plastmasas riteņi, speciālas uzlīmes u.t.t.
Spēks, kas dzen šos auto uz priekšu ir gravitācija un inerce, bet gaisa pretestība un berze to cenšas bremzēt.
Trases garumi ir no 9,5 metriem līdz 13,5 metriem, starta punkta augstums 1,2m- 1,5m. Trasē vienlaicīgi nobraucienus veic no diviem līdz astoņiem auto modeļiem. Katrs pa savu ceļu. Automodeļa ātrums uz rūpnieciski izgatavotas alumīnija trases sasniedz līdz pat 32 km stundā!
Šādas sacensības notiek arī Polijā. Liepājā auto modeļu skriešanās sacensības vairākus gadus ir notikušas starp pilsētas skolām, tās 2012.gadā organizēja Liepājas Bērnu un jauniešu tehniskās jaunrades centrs (tagad Liepājas BJC). 2013.gadā Liepājas speciālaja internātpamatskolā (Liepājas Līvupes pamatskola- attīstības centrs) notika sacensības, kurās tika uzaicināti dalībnieki no tuvākajām speciālajām skolām un J.Čakstes Liepājas pils. 10.vidusskolas.

Šobrīd aktīvas sacensības starp pilsētu BJC (Bērnu un jauniešu centriem), Brocēnos, Kalnciemā, Talsos, Ventspilī.

Papildus informācija meklējama tīmekļa meklētājos pēc atslēgvārdiem “Pinewood Derby Car” vai wikibooks.

Tehniskā specifikācija un izgatavošanas apraksts. Tāds varētu būt nolikums, bet sacensību organizators tos var pielāgot atbilstoši situācijai.

Izmēri:

• Automašīnas modeļa kopējais garums nedrīkst pārsniegt 180 mm.
• Automašīnas modeļa kopējais platums nedrīkst pārsniegt 70 mm.
• Iekšējam attālumam starp riteņiem jābūt ne mazākam par 45 mm.
• Attālumam no automašīnas modeļa apakšas līdz zemei jābūt ne mazākam par 10,0mm.

Svars.   

• Automašīnas modeļa svars nedrīkst pārsniegt 140,0 g un nedrīkst tikt izmainīts līdz sacensību beigām. (ASV 5.000 unces ~141,7g.)

Korpuss.

• Automašīnas modeļa korpuss jāizgatavo no viena monolīta koka bloka, kura sākuma izmēri ir 180x45x32mm. (Par pamatu no izmēriem collās 7.0″x 1.75″x 1.25″.)
• Automašīnas modeļa korpuss var tikt veidots un apstrādāts jebkādā formā un veidā.

Riteņi.

• Automašīnas modeļa riteņu ārējais diametrs nedrīkst pārsniegt 30 mm.
• Automašīnas modeļu riteņu asis var tikt pulētas, var tikt izmantota sausā smērviela (grafīta pilveris vai līdzīga pielietojuma).
• Riteņi modelim piestiprināti katrs uz savas ass un griežas neatkarīgi cits no cita.

Aizliegtas modifikācijas.

• Uz automašīnas modeļa riteņu asīm un zem asīm nedrīkst izmanot gultņus, metāla bukses vai paplākšņus.
• Automašīnas modelī nedrīkst izmantot atsperes.
• Nedrīkst lietot jebkādas starta palīgierīces. Automašīnas modelim jābūt ar brīvi rotējošiem riteņiem.
• Automašīnas modelī nedrīkst atrasties brīvi kustoši priekšmeti (piem. skrotis).

Papildus noteikumi.

• Katrs automašīnas modelis tiek pielaists sacensībām tikai pēc svara un izmēru kontroles.
• Pēc kontroles automašīnas modeļa konstrukcijā nedrīkst tikt veiktas nekādas izmaiņas, tikt pievienots vai noņemts.
• Ja automašīnas modelis neatbilst augstāk minētajiem noteikumiem– tas netiek pielaists sacensībām.
• Ja automašīnas modelis tiek pielaists sacensībām, tad pēc kontroles tam var pieskarties tikai tiesnešu kolēģijas pārstāvji.
• Ja automašīnas modelim nokrīt ritenis vai tas tiek citādi bojāts, tad tā izgatavotājam tiek dots 3 minūšu laiks modeļa remontam.
• Automašīnu modeļu braucienu skaitu katrās sacensībās nosaka to organizatori.

Dizaina vērtēšana.

Papildus tehniskajiem parametriem tiek vērtēti – modeļa apstrādes kvalitāte, dizains, konstrukcijas sarežģītības pakāpe.

Nolikuma papildinājumi.

Sacensību rīkotāji, izsūtot tehnisko specifikāciju potenciālajiem dalībniekiem, var  ietvert atsevišķus papildinājumus. Tie dalībnieki (un viņu skolotāji), kuri jau vairākus gadus piedalās dažādu organizatoru rīkotajās sacensībās, ir atraduši diskutējamus papildinājumus, lai uzlabotu auto modeļu ātrumu. Piemēram:

• Uz korpusa vietā, kur montējas riteņa ass, iestrādāta stikla krellīte. Ass iziet caur šo krellīti un nostiprina riteni. Tā samazinot saskares laukumu un berzi.
• Daudzi modeļi nav no vienas koka sagataves, bet izgatavotas atsevišķi un pielīmētas pie korpusa. Izmantotas dažādas koku sugas. Auto modelis tiek izgatavot no lokšņu materiāla- saplākšņa.
• Auto modelis pārsvarā izgatavots no metāla caurulītēm un savienots savā starpā ar epoksīda līmi, salodēti.

Tāpēc atsevišķi sacensību organizatori nolikumā iekļauj brīvāku materiālu izvēli vai rīko sacensības divām grupām. Viena klasiskā, otra- brīvā, ar jaunradi un brīvākiem tehniskiem risinājumiem. Arī ASV sacensību organizatoriem ir nedaudz atšķirīgi noteikumi par automobiļu izgatavošanu un sacīkstēm.

Tāpēc specifikācijā, atzīmē par korpusu, var iekļaut savādākus nosacījumus:

1. Auto modeļa korpuss jāizgatavo (pamatā) no koka.
2. Auto modeļa korpuss var tikt veidots un apstrādāts jebkādā formā un veidā.
3. Auto modeļa korpusam var tikt pievienotas detaļas no citiem materiāliem (visām detaļām jābūt dalībnieka pašizgatavotām).

Vai:

1. Netiek ierobežots materiālu pielietojums modeļa izgatavošanā.
2. Modeļu konstrukcijā drīkst būt kustīgas detaļas.
3. Modeļu konstrukcijā drīkst izmantot bukses, paplākšņus, apvienoto asi un citas konstruktīvas inovācijas, kuras neierobežo nolikums.

Līdzīgi, attiecībā uz riepām, varat specifikācijā pieļaut šaurākas, lielāka diametra, izgatavotas izmantojot mūsdienu tehnoloģiju iespējas (ar CNC frēzi vai lāzeri izgrieztas). Riepas uz vienas ass.

Salīdzināšanai- ātrākais trases laiks klasiskajam modelim no brīvās klases modeļa atšķīrās par 0,005 sekundēm (Talsi 2019).

Dalībnieku uzskaite.

Vienkāršākajā variantā, lai veiktu dalībnieku uzskaiti un vietu sadalījumu braucienos, var izmantot programmatūru Microsoft Excel, kur var arī izveidot aprēķinus izmantojot formulas. Internetā Excel sagataves šādām vajadzībām meklējamas ar atslēgvārdiem: Pinewood Derby Spreadsheet.

Automodeļu izgatavošana.

• Auto modeļu izgatavošanu sāk ar skici. Vienkāršākais variants- uz A4 formāta lapas uzliek sagatavi sāniski un apzīmē. Šajā laukumā uzskicē modeļa sānskatu, ko vēlāk var izmantot kā šablonu, zīmējuma uznešanai uz materiāla. Var veikt arī precīzāku rasējumu vairākos skatos, šķēlumus. (Varam šo modeļu skicēšanu veikt vizuālajā mākslā- zīmējam iedomu sacīkšu auto. Plastikas pulciņā, vizuālajā mākslā modeļa noformējumu var izveidot “Papjē mašē” tehnikā.)
• Mazākajās klasēs pamatformu var iegūt izvīlējot ar rašvīli, vecāko klašu skolēni- kaļot un piegriežot ar kaltu, vai arī izzāģējot ar rotzāģi (lokžāģi) vai lentzāģi.
• Veicot slīpēšanu, pievēršam uzmanību vietām, kur korpuss saskaras ar riteņiem. Jo mazāks saskares laukums, jo labāk. (Kāpēc- pajautājiet fizikas skolotājam.) Korpusā vietas, kur montēsies ritenis, veidojam nedaudz sfēriskas.
• Krāsošana. Ja telpas un materiālie līdzekļi atļauj, veicam krāsošanu ar aerosola krāsām (krāsu baloniņiem). Gruntēšana, slīpēšana, apstrāde ar smalkgraudainu abrazīvo materiālu, un atkal gruntēšana. Tad veicam pamatkrāsas uzklāšanu. Šis process neatšķiras no īsta auto krāsošanas. Lieliski izskatās arī lakoti modeļi. Ar ūdeni šķaidāmas krāsas/lakas mēdz uzbriedināt koka sķiedru, dažkārt pēc nožūšanas ir neslidīgas, lipīgas. (Noformējumu, uzlīmes, trafaretus ornamentiem varam izgatavot vizuālajā mākslā.)
• Riepas pateicīgi ir izgatavot no 9mm bieza saplākšņa. Der gan nelaminēts, gan laminēts. Slīpējot riepas, vēlams apstrādāt pa pāriem, vai vienlaicīgi visas četras. Jo vieglākas riepas, jo ar lielāku svaru varam papildināt modeļa korpusu.
• Asītes. Asītes pulējam urbjmašīnā. Izmantojam smalkgraudainu slīppapīru, pulējamās pastas. Vispieejamākais materiāls asu izgatavošanai- naglas. Jo ass diametrs tievāks, jo mazāka berze (Paprasiet fizikas skolotājam.)
• Jo smagāks būs modelis, jo labāka inerce. Svarojot modeli līdz 140 gramiem, smaguma centru iesaka veidot pie/virs aizmugurējā riteņa. (Kāpēc? Pamatotākus un detalizētākus aprēķinus veiciet fizikas stundās.) Smagumam izmantojam svinu, svina skrotis. No svina vai alvas varam izliet atbilstošas formas atsvaru. Ir izmantojami atsvari automašīnu lieto disku balansēšanai, uz kuriem norādīts svars. Šeit radošumam nav robežu.

Par trasi.

Trasi elementāri ir izgatavot no lokšņu materiāla- kokskaidu plāksnes, laminētas kokskaidu plāksnes, saplākšņa, veciem mēbeļu korpusiem (finierētas un lakotas kokskaidu vai galdnieku plātnes). Par vadulām (sliedi) izmantojams 6mm biezs saplāksnis. Pateicīgāks trases izgatavošanai ir saplāksnis, kuru var ieliekt un tādējādi izveidot vienmērīgākus salaidumus.

6 celiņu alumīnija trases (15metru gara) ASV maksā $2024. Šai pašai trasei laika kontroles mērierīce (taimeris) maksā $778. Atsevišķi iegādājamas arī programmnodrošinājums, lai apkopotu datus- saslēgtu palaišanas mehānismu un trases laika uzskaites nolasīšanas ierīci pie datortehnikas.

Vairāk informācijas par trasi.

Attēls no wikipedia.org

Video par  koka sacīkšu auto izgatavošanu.

Izmantojot šāda veida trasi Brocēnos sacensības notikušas smago auto modeļiem “Ripo auto Cemex kauss”, arī sacensības ar traktora modeļiem. Šeit izstrādāta atbilstoša specifikācija konkrētajai situācijai (modeļa svars, riteņu diametrs).