Ручная кобра. Динамическая игрушка

рис. 1а


рис. 1б

Эта замечательная игрушка, прежде чем попала ко мне, проделала длинный путь. Ее приобрела одна девушка (будущая художница) из США на уличном рынке в Мексике и подарила своему другу (моему внуку). Он, зная мою увлеченность игрушками, прислал ее мне в Молдову. Ничего подобного раньше я не видел! Игрушка представляет собой муляж заморского фрукта манго с отверстием на одном конце (рис. 1а). При повороте отверстием вверх, из него неожиданно выскакивает деревянная кобра (рис. 1б).

Для изучения принципа действия механизма, корпус пришлось разрезать, а потом склеить. Поэтому на рис. 1 игрушка после реставрации (к сожалению, не очень удачной).

Мне очень захотелось сделать свой вариант. Из различных источников информации я помнил, что змеи появляются из яиц. Поэтому я решил фигурку кобры поместить в корпусе похожем на яйцо. Кроме того, сохранив принцип действия, разработал свою конструкцию механизма. Первоначально фигурка кобры в моей игрушке была подобной той, которая показана на Рис. 1б, но впоследствии я сделал несколько вариантов змей и раскраски яиц. Для удобства хранения и демонстрации на выставках, разработал две конструкции подставок. Впервые игрушка продемонстрирована на городской выставке в Кишиневе в 2009 году. Она неизменно вызывает у зрителей легкий шок и, последующую за ним улыбку.

Ниже приведено описание технологии моего варианта изготовления.

Устройство и принцип действия

Игрушка представляет собой муляж яйца на одном носике которого имеется отверстие. Если яйцо повернуть отверстием вверх, из него выдвинется фигурка кобры (рис. 2а), а если вниз, кобра спрячется (рис. 2б).

рис. 2а


рис. 2б

Устройство и принцип действия игрушки показаны на рис. 3.

Внутри полого корпуса 3 яйца, изготовленного из папье-маше, находится механизм, автоматически выдвигающий или задвигающий змею в зависимости от положения яйца относительно его горизонтальной оси. Механизм состоит из пластмассовой трубки 5, внутри которой находится змея 1. На трубку одет свободно перемещающийся кольцевой груз 9, который через отверстия 11, 12 в трубке с помощью двух ниток 7, 8 соединен со змеей с помощью отверстий 4. При изменении положения яйца груз под действием собственного веса смещается по трубке вниз и через нитки воздействует на змею. Для фиксации механизма в корпусе яйца служат нижняя 10 и верхняя 2 опоры. Кольцо 6 облегчает центровку половинок яйца при сборке и повышает жесткость конструкции.

увеличить
рис. 3

Технологический процесс изготовления игрушки состоит из следующих этапов:

1. Изготовление болванки.
2. Изготовление кольца жесткости.
3. Изготовление корпуса яйца.
4. Изготовление трубки.
5. Изготовление кольцевого груза.
6. Изготовление змеи.
7. Изготовление верхней и нижней опор.
8. Сборка механизма.
9. Сборка игрушки.
10. Отделка.
11. Изготовление подставки.

Ниже приведено описание выполнения всех этапов в перечисленной последовательности. Технология и эскизы автора. В зависимости от имеющихся материалов (например, другой диаметр трубки, груза и т.д.) размеры нужно скорректировать.

Изготовление болванки

Подготовим два бруска 3 древесины сечением 50x100 и длиной 300 мм пригодной для токарных работ (рис. 4а).

увеличить
рис. 4а

Соединим заготовки через лист 5 чертёжной бумаги с помощью клея ПВА и двух шурупов 2, 6.

После высыхания клея сделаем на торцах паз для трезубца 1 и углубление для центра 7 задней бабки.

Установим заготовку в станок СТД-120.

Выточим яйцо.

С помощью ножа разделим яйцо на две половинки 4.

Ввинтим в основание каждой половинки по четыре шурупа 8.

Покроем выпуклую поверхность обеих половинок лаком.

Фотография двух половинок яйца приведена на Рис. 4б.

рис. 4b

Изготовление кольца жесткости

Из фанеры S=4мм вырезаем кольцо (Рис. 5а - чертеж, Рис. 5б - фотография) с помощью кругореза или лобзика.

рис. 5а


рис. 5б

Изготовление корпуса яйца

Для изготовления корпуса яйца используем старые газеты (желательно двух цветов для облегчения контроля при наклеивании). Еще нам понадобится клей ПВА, кисточка и сосуд с водой.

рис. 6а


рис. 6б

Намочим газеты в воде и порвем на кусочки площадью 2-5 см². Наклеим на каждую половину болванки по четыре слоя (два первых без клея, остальные на клею). Все слои должны свисать за пределы основания на 5-7 мм. Это исключает попадание клея между поверхностью болванки и первым слоем бумаги. Наличие двух первых слоев без клея гарантирует свободное отделение изделия от болванки после высыхания всех слоев. Нужно следить за тем, чтобы все наклеиваемые кусочки перекрывали друг друга и плотно прилегали к наклеиваемой поверхности. После высыхания (примерно через сутки при комнатной температуре) поверхность нужно отшлифовать шлифшкуркой средней зернистости и наклеить еще три слоя, а, после высыхания и последующей шлифовки, еще три. Таким образом, наклеив и высушив все десять слоев, мы можем приступить к окончательной шлифовке поверхности, сначала более крупной, а потом мелкой шлифшкуркой. Вывинтив шурупы, чтобы не мешали, подрежем у основания каждую половинку острым ножом. Затем, ввинтив шурупы, и удерживая за них болванку одной рукой, другой легко отделяем половинку яйца от болванки и покрываем внутреннюю поверхность два раза жидким клеем ПВА (для приклеивания нижних слоев к остальным). Вставляем в средину одной из половинок кольцо жесткости и соединяем половинки. Если есть зазор, подгоняем сопрягаемые поверхности с помощью ножа и шлифшкурки. На рис. 6а показано изображение половинок болванки с наклеенными слоями газеты, а на рис. 6б - половинки корпуса яйца после снятия с болванки.

От редакции: Деревянную болванку яйца можно купить уже готовую в специализированных магазинах по рукоделию или сделать из пластилина. В случае использования пластилина, при наклейке на него кусочков бумаги, предварительно смажьте поверхность болванки подсолнечным маслом.

Изготовление трубки

Подготовим трубку (рис.7а). Для этих целей можно использовать пластмассовый шланг для полива. Отрежем кусок нужной длины и просверлим в нем два сквозных отверстия диаметром 2 мм в диаметрально противоположных направлениях (Рис. 7б).

рис. 7а


рис. 7б

Изготовление кольцевого груза

Теперь займемся изготовлением кольцевого груза. Внутренний диаметр его должен быть на 1-1,5мм больше наружного диаметра трубки, наружный не должен препятствовать свободному перемещению вдоль трубки, а толщина такая, чтобы масса достигала примерно 70 граммов. Если есть возможность, можно выточить на токарном станке по металлу по размерам (рис. 8а). Можно также использовать одну или несколько гаек соответствующего размера, расточив в них отверстие для трубки. Приемлемым будет вариант изготовления из свинца методом литья. Его можно взять из вышедшего из строя автомобильного аккумулятора.

Фотография кольцевого груза приведена на рис. 8б.

Примечание: прорези для нитки можно не делать! Без них механизм тоже нормально работает.

рис. 8а


рис. 8б

Изготовление фигурки змеи

Змею вырежем ножом из липовой заготовки произвольной конфигурации, но с соблюде-нием размеров указанных на рис.9а. Просверлим два отверстия диаметром 2 мм в диаметрально противоположных направлениях. Изделие отшлифуем мелкой шлифшкуркой, нанесем орнамент электровыжигателем или красками. Готовое изделие покроем лаком. Фотография фигурки кобры приведена на Рис. 9б.

рис. 9а


рис. 9б

Изготовление верхней и нижней опор

Для изготовления верхней опоры вырежем из фанеры S=4 мм лобзиком или кругорезом три кольца в соответствии с размерами Рис.10а. После склеивания клеем ПВА закруглим края двух нижних колец с помощью ножа и шлифшкурки, придав им форму, соответствующую полости яйца (Рис. 10б, Рис. 10в).

рис. 10а


рис. 10б (вид сверху)


рис. 10в (вид снизу)

Для нижней опоры (рис.11а) вырежем кольцо из фанеры S=4 мм и диск из липовой дощечки S=8 мм. Склеив детали клеем ПВА, придадим им соответствующую форму с помощью ножа и шлифшкурки (Рис.11б, Рис. 11в).

рис. 11а


рис. 11б (вид сверху)


рис. 11в (вид снизу)

Сборка механизма

Соберем механизм с помощью двух прочных ниток и проверим его работу (рис. 12).

рис. 12

Груз должен свободно скользить по трубке и останавливаться у отверстий. Когда змея полностью спрячется, в устье трубки остается пустое пространство на глубину примерно 10 мм. Оно нужно для того, чтобы временно вставить круглую палочку-заглушку. Эта заглушка предохранит трубку и змею от попадания посторонних предметов, повреждений при отделке, за нее можно удерживать изделие при покраске и сушке

Сборка игрушки

Производим сборку в следующей последовательности:

Вставляем кольцо жесткости в одну из половинок яйца (можно вклеить).

Временно собираем обе половины яйца и размечаем на верхнем носке круг соответствующий наружному диаметру трубки.

Вырезаем в обеих половинках яйца размеченные участки, проверяем соответствие полученного отверстия диаметру кольца верхней опоры. При необходимости подгоняем с помощью ножа и шлифшкурки.

Надеваем на трубку верхнюю и нижнюю опоры и вставляем механизм в полость одной половинки яйца (Рис. 13а).

рис. 13а


рис. 13б

Закрываем второй половиной и, убедившись в работоспособности игрушки, соединяем обе половины с помощью клея ПВА (Рис. 13б).

Отделка

Перед отделкой изготовим палочку-заглушку (Рис. 14) длиною 150-200 мм и вставим ее в устье трубки.

рис. 14

Острым ножом срежем выступающую часть кольца верхней опоры, зачистим неровности шлифшкуркой. Теперь приступим к грунтовке поверхности краской (если применить нитрокраску, процесс пойдет быстрее). После высыхания краски и последующей шлифовки отчетливо проявятся углубления. Их заполняют шпаклевкой для дерева. Нужно учитывать, что при высыхании шпаклевка проседает, поэтому ее наносят с бугорком. После высыхания шпаклевки ее шлифуют шкурками средней зернистости. Обычно для получения гладкой поверхности шпаклевку приходится наносить несколько раз с последующей шлифовкой. После достижения гладкой поверхности ее шлифуют окончательно мелкой шлифшкуркой, пыль удаляют сухой, чистой ветошью. Теперь яйцо нужно покрасить. Это можно сделать и кистью, но более качественное покрытие получается разбрызгиванием. Можно использовать краску в баллончиках. Для получения желаемого результата краску наносят несколько раз тонкими слоями с просушкой каждого слоя.

Изготовление подставки

Для хранения и демонстрации изделия на выставках нужно изготовить подставку. Чертеж подставки из трехслойной фанеры приведен на рис. 15. Все детали выпиливаются лобзиком и соединяются на шипах и клею.

увеличить
рис. 15

Варианты игрушек показаны на рис. 16а, 16б, 16в, 16г

рис. 16а


рис. 16б


рис. 16в


рис. 16г

С.Г. Рыхлицкий
Учитель технологического воспитания лицея им. Титу Майореску,
г. Кишинев, Республика Молдова