Ένας στρόφαλος και ένα ρυθμιστικό είναι ένας κοινός, απλός μηχανισμός που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης σε παλινδρομική γραμμική κίνηση, ή κίνηση που πηγαίνει μπρος -πίσω κατά μήκος μιας ευθείας γραμμής. Γνωστά παραδείγματα είναι το έμβολο και ο στροφαλοφόρος άξονας σε ατμομηχανή ή σε κινητήρα αυτοκινήτου. Ένα απλό, λειτουργικό μοντέλο μπορεί να κατασκευαστεί από οικιακά υλικά, ξύλο ή μέταλλο.
Βήματα
Βήμα 1. Επιλέξτε υλικά
Αυτό το παράδειγμα θα χρησιμοποιήσει χαρτόνι και σύρμα, αφού σχεδόν οποιοσδήποτε μπορεί εύκολα να τα αποκτήσει και να τα κόψει, αλλά ένα πιο ανθεκτικό ή ελκυστικό μοντέλο θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει ξύλο μπαλσάδας, ξυλάκια, ξύλο, σκληρό αφρό, μέταλλο ή υλικά που βρέθηκαν, όπως καπάκι δοχείου Το Επιλέξτε υλικά ανάλογα με το τι μπορείτε να βρείτε και αν μπορείτε να συνεργαστείτε εύκολα με αυτά.
Βήμα 2. Δημιουργήστε μια βάση
Η βάση απλώς υποστηρίζει τα άλλα μέρη του μηχανισμού και παρέχει σημεία περιστροφής για τα περιστρεφόμενα μέλη. Σε αυτό το μοντέλο από χαρτόνι, ένα μεγάλο φύλλο χαρτονιού κομμένο από την πλευρά ενός κουτιού δημητριακών θα χρησιμεύσει ως βάση.
Βήμα 3. Κόψτε τη μανιβέλα
Ο στρόφαλος χρειάζεται δύο σημεία περιστροφής. Μπορεί να βρίσκονται σε κυκλική αποκοπή όπως φαίνεται εδώ, ή μπορεί να βρίσκονται σε κάθε άκρο ενός κοντού ορθογώνιου κομματιού. Εάν θέλετε έναν κύκλο, χρησιμοποιήστε μια πυξίδα ή ένα ίχνος γύρω από ένα κυκλικό αντικείμενο κατάλληλου μεγέθους, όπως ένα δοχείο ή ένα ποτήρι. Κάντε μια τρύπα στο κέντρο της μανιβέλας και κάντε μια άλλη κοντά στην άκρη του κύκλου. Για μια γραμμική μανιβέλα, κάντε τρύπες κοντά σε κάθε άκρο. Μην τοποθετείτε τρύπες πολύ κοντά στην άκρη.
Βήμα 4. Κόψτε τον άξονα
Κάντε το διπλάσιο από την απόσταση μεταξύ των δύο οπών. Κάντε τρύπες κοντά στα δύο άκρα του άξονα.
Βήμα 5. Κόψτε το ρυθμιστικό
Αυτό μπορεί να είναι ένα απλό ορθογώνιο από οποιοδήποτε υλικό χρησιμοποιείτε. Εάν τοποθετήσετε το ρυθμιστικό σε ένα σωλήνα, όπως ένα σωλήνα, μπορείτε να προτιμήσετε ένα κυλινδρικό αντικείμενο, όπως ένα φελλό ή ένα κομμάτι πείρου ή ράβδου. Τοποθετήστε μια τρύπα στο ένα άκρο του ρυθμιστικού.
Βήμα 6. Διαμορφώστε ένα μέσο διατήρησης του ρυθμιστικού κατά μήκος μιας γραμμικής διαδρομής
Για ένα δισδιάστατο μοντέλο από χαρτόνι, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ορθογώνια διπλωμένα και κολλημένα στη βάση σας. Φτιάξτε αυτά τα συγκρατητήρια δύο φορές όσο ο στρόφαλος, συν το μήκος του ρυθμιστικού.
Βήμα 7. Προετοιμάστε περιστροφές
Αυτό το μοντέλο χρησιμοποιεί χειροποίητο σύρμα και κουμπιά, αλλά κάθε συναρμολόγηση που θα χωράει ελεύθερα μέσα από τις τρύπες και θα συγκρατεί τα κομμάτια μεταξύ τους ενώ τους επιτρέπει να περιστρέφονται μεταξύ τους θα το κάνει.
Βήμα 8. Βάλτε μια τρύπα στο βασικό σας υλικό και δημιουργήστε έναν άξονα μεταξύ του κέντρου (ή του ενός άκρου) του στροφάλου σας και της βάσης
Βήμα 9. Δημιουργήστε έναν άξονα περιστροφής μεταξύ του στροφάλου και του άξονα
Εάν φτιάχνετε ένα μοντέλο δύο διαστάσεων σε βάση από ξύλο ή χαρτόνι, τοποθετήστε τον άξονα πάνω από το στρόφαλο.
Βήμα 10. Δημιουργήστε έναν άλλο άξονα μεταξύ του άξονα και του ρυθμιστικού
Σε ένα δισδιάστατο μοντέλο, τοποθετήστε το ρυθμιστικό κάτω από τον άξονα.
Βήμα 11. Περιστρέψτε το στρόφαλο έτσι ώστε το ρυθμιστικό να βρίσκεται στην πλήρως ανασυρόμενη θέση του
Τοποθετήστε τα συγκρατητήρια και στις δύο πλευρές του, έτσι ώστε να έχει μια διαδρομή για να τα μετακινήσετε και να τα στερεώσετε προς τα κάτω. Κόλλα ή ακόμα και συρραπτικά θα κάνουν για χαρτί.
Συμβουλές
- Χρησιμοποιήστε έναν χάρακα για να κόψετε ευθείες γραμμές, ειδικά για το ρυθμιστικό.
- Κάντε τα κομμάτια αρκετά φαρδιά, ειδικά αν εργάζεστε σε ένα λεπτό υλικό όπως χαρτόνι ή ξύλο μπάλσα. Θα τους βοηθήσει να μην λυγίσουν πολύ ή να διπλωθούν αντί να γυρίσουν.
- Επειδή το άκρο του στροφάλου ακολουθεί μια κυκλική διαδρομή, η κίνηση του ρυθμιστικού θα ακολουθήσει ένα ημιτονοειδές μοτίβο. Με άλλα λόγια, η θέση του ρυθμιστικού ακολουθεί το ημίτονο της γωνίας του στροφάλου. Αυτό σημαίνει επίσης ότι για μια σταθερή ταχύτητα περιστροφής του στροφάλου, η ταχύτητα του ρυθμιστικού θα είναι μεγαλύτερη στη μέση της διαδρομής του και τουλάχιστον στα άκρα της διαδρομής του.
- Σε αυτό το μοντέλο, η περιστροφική κίνηση του στροφάλου οδηγεί το ρυθμιστικό, αλλά είναι επίσης δυνατό για το ρυθμιστικό να κινεί το στρόφαλο. Για να είναι αυτό αποτελεσματικό, ο στρόφαλος θα πρέπει να έχει μια μικρή γωνιακή ορμή για να συνεχίσει να περιστρέφεται στα άκρα της διαδρομής του ρυθμιστικού. Εάν σπρώξετε το ρυθμιστικό μπρος -πίσω σε αυτό το μοντέλο, ίσως χρειαστεί να δώσετε ώθηση στον στρόφαλο για να το περάσετε από το κέντρο της διαδρομής του.
Προειδοποιήσεις
- Φορέστε γυαλιά ασφαλείας εάν χρησιμοποιείτε τρυπάνι ή χρησιμοποιείτε μαχαίρι χειροτεχνίας.
- Εάν τα υλικά σας είναι πιο βαριά άκαμπτα από το χαρτόνι, προσέξτε να μην τσιμπήσετε τα δάχτυλά σας ανάμεσα σε κινούμενα μέρη.
- Τα μέταλλα μπορεί να έχουν αιχμηρά άκρα, ειδικά όταν κόβονται. Χρησιμοποιήστε την κατάλληλη προσοχή.
