Taigi, jūsų gamtos mokslų mokytojas davė jūsų klasei klasikinę „pelės spąstų mašinos“užduotį: pagaminti, suprojektuoti ir pagaminti nedidelę transporto priemonę, varomą spragtelėjus pelės spąstams, kad jūsų automobilis nukeliautų kuo toliau. Jei norite išeiti prieš visus kitus savo klasės mokinius, turėsite padaryti savo automobilį kuo efektyvesnį, kad galėtumėte išstumti kiekvieną paskutinį centimetrą iš savo „automobilio“. Taikant teisingą požiūrį, galima supaprastinti savo automobilio dizainą maksimaliam atstumui, naudojant tik įprastas namų medžiagas. Taip pat galite nusipirkti pelės spąstų automobilių rinkinį bet kurioje amatų parduotuvėje ir praleisti klausimą, ar jis veiks.
Žingsniai
1 būdas iš 3: ratų optimizavimas
Žingsnis 1. Naudokite didelius galinius ratus
Dideli ratai turi didesnę sukimosi inerciją nei maži ratai. Praktiškai tai reiškia, kad kai jie pradeda riedėti, jiems sunkiau nustoti riedėti. Dėl šios priežasties dideli ratai puikiai tinka varžyboms, skirtoms nuotoliui - teoriškai jie įsibėgės mažiau greitai nei mažesni ratai, tačiau jie riedės daug ilgiau ir apskritai nuvažiuos didesnį atstumą. Taigi, norėdami pasiekti maksimalų atstumą, padarykite labai didelius varančiosios ašies ratus (tuos, prie kurių pririšta pelės gaudyklė, dažniausiai galinė).
Priekinis ratas yra šiek tiek mažiau svarbus - jis gali būti didelis arba mažas. Jei norite klasikinio „drag racer“išvaizdos, norėsite didelių ratų gale ir mažesnių priekyje
Žingsnis 2. Naudokite plonus, lengvus ratus
Plonesni ratai turi mažesnę trintį ir gali nukrypti toliau, jei atstumas yra toks, kokio norite ar reikia su savo pelių gaudytoju. Taip pat svarbu atsižvelgti į pačių ratų svorį - bet koks nereikalingas svoris galiausiai sulėtins jūsų automobilio veikimą arba padidins trintį. Be to, verta paminėti, kad platūs ratai dėl oro pasipriešinimo gali turėti net nedidelį neigiamą poveikį automobilio pasipriešinimui. Dėl šių priežasčių norėsite savo automobiliui naudoti ploniausius ir lengviausius ratus.
- Šiuo tikslu gana gerai veikia seni CD ar DVD diskai - jie yra dideli, ploni ir itin lengvi. Tokiu atveju, norint sumažinti skylės dydį kompaktinio disko viduryje (kad geriau tilptų ašis), galima naudoti santechnikos poveržlę.
- Jei turite prieigą prie seno vinilo, jie taip pat veikia labai gerai, nors gali būti per sunkūs mažiausiems pelių gaudyklėms.
Žingsnis 3. Naudokite siaurą galinę ašį
Darant prielaidą, kad jūsų automobilis yra galiniais ratais varomas automobilis, kiekvieną kartą, kai sukasi galinė ašis, sukasi galiniai ratai. Jei jūsų galinė ašis yra labai liesa, jūsų pelių gaudyklės automobilis galės ją pasukti daugiau kartų už tą patį stygos ilgį, nei tada, jei ji būtų platesnė. Tai reiškia, kad galinius ratus reikia pasukti daugiau kartų, o tai reiškia didesnį atstumą! Dėl šios priežasties protinga mintis padaryti ašį iš ploniausios medžiagos, kuri vis dar gali atlaikyti rėmo ir ratų svorį.
Siauri mediniai kaiščių strypai čia yra puikus, lengvai pasiekiamas pasirinkimas. Jei turite prieigą prie plonų metalinių strypų, jie yra dar geresni - sutepti jie paprastai turi mažesnę trintį
Žingsnis 4. Sukurkite trauką, nurodydami ratų trinties kraštus
Jei spyruoklės metu ratai slysta į žemę, eikvojama energija - pelių gaudyklė veikia, kad ratai suktųsi, tačiau jūs negaunate jokio papildomo atstumo. Jei taip atsitiks jūsų automobiliui, pridedant trintį sukeliančių medžiagų prie galinių ratų gali sumažėti jų slydimas. Norėdami sumažinti savo svorio reikalavimus, naudokite tik tiek, kiek reikia, kad ratų galai šiek tiek sukibtų ir nebūtų papildomai. Kai kurios tinkamos medžiagos yra:
- Izoliacinė juosta
- Gumytės
- Išsiskleidusi balioninė guma
- Be to, padėjus švitrinio popieriaus gabalą po galiniais ratais prie starto linijos, galima sumažinti slydimą, kai automobilis pradeda judėti (kai tai greičiausiai yra).
2 metodas iš 3: kadro pritaikymas
Žingsnis 1. Sukurkite kuo lengvesnį rėmą
Visų pirma, jūsų automobilis turėtų būti lengvas. Kuo mažesnė jūsų automobilio masė, tuo geriau - kiekvienas gramas ar miligramas, kurį galite nusiskusti nuo savo automobilio rėmo, yra šiek tiek toliau, kai jūsų pelės spąstai galės stumti jūsų automobilį. Stenkitės neturėti jokios papildomos rėmo medžiagos, išskyrus tai, kas būtina, kad jūsų pelių gaudyklė ir ratų ašys būtų vietoje. Jei ant rėmo matote tuščią vietą, pabandykite jį pašalinti arba, jei tai neįmanoma, padarykite skylutes gręžtuvu, kad sumažintumėte jo svorį. Taip pat norėsite savo rėmui naudoti kuo lengvesnę medžiagą. Štai tik keletas tinkamų:
- Balsa mediena
- Kieto plastiko lakštai
- Ploni, lengvi metalo lakštai (aliuminio/skardos stogo danga ir kt.)
- Statybiniai žaislai („K'NEX“, „Legos“ir kt.)
Žingsnis 2. Padarykite rėmą ilgą ir siaurą
Idealiu atveju norite, kad jūsų automobilis būtų formuojamas aerodinamiškai - taip, kad jo važiavimo kryptimi būtų kuo mažesnis paviršiaus plotas. Kaip rodyklė, ilga valtis, lėktuvas ar ietis, transporto priemonė, sukurta atsižvelgiant į maksimalų efektyvumą, beveik visada bus ilgos, lieknos formos, kad būtų sumažintas oro pasipriešinimas. Jūsų pelių gaudyklės automobiliui tai reiškia, kad jūsų rėmas bus siauras (nors bus sunku jį susiaurinti nei pats pelių gaudyklė) ir vertikaliai liesas.
Atminkite, kad norėdami sumažinti pasipriešinimą, bandote savo automobiliui suteikti kuo siauresnį ir mažiausią profilį. Pabandykite nusileisti ant žemės ir pažvelgti į savo automobilį iš priekio, kad pamatytumėte rėmo dalis, dėl kurių jūsų automobilio profilis yra be reikalo didelis
Žingsnis 3. Jei įmanoma, vietoj nagų naudokite klijus
Kur tik galite, stenkitės savo automobilio dizaine naudoti klijus, o ne vinis, smeigtukus ar kitus sunkesnius sprendimus. Pavyzdžiui, norint pritvirtinti pelės gaudyklę prie rėmo, jums reikia naudoti tik keletą mažų klijų dėmių. Paprastai klijai laikysis taip pat gerai, kaip ir nagai, o tai gali pridėti nereikalingą svorį. Naudokite super klijus, o ne mokyklinius, nes jie nebus tokie geri.
Kitas klijų privalumas yra tas, kad jis paprastai neturėtų paveikti jūsų automobilio oro pasipriešinimo. Kita vertus, jei bet kuris nago galas išlips iš jūsų rėmo, tai gali turėti nedidelį poveikį
Žingsnis 4. Turėkite omenyje savo rėmo struktūrinį vientisumą
Vienintelis ribojantis veiksnys, kai kalbama apie tai, koks lengvas ir liesas galite padaryti savo pelių gaudyklės automobilio rėmą, yra jo trapumas - jei jis per lengvas, jis gali tapti toks trapus, kad spyruoklinis spyruoklės veiksmas sulaužys automobilį. Subtilus balansas tarp didžiausio atstumo pasiekimo ir automobilio nestabilumo gali būti gana sudėtingas, tačiau nebijokite eksperimentuoti. Vargu ar pati pelių gaudyklė kada nors sulaužys, todėl kol turėsite papildomos rėmo medžiagos, turėsite laisvę klysti.
Jei naudojate ypač trapią medžiagą, pvz., Balzos medieną, ir jums sunku surinkti rėmą, apsvarstykite galimybę apatinėje rėmo pusėje pridėti mažą tvirtesnės medžiagos juostelę, pvz., Metalą ar plastiką. Tai padidina automobilio konstrukcinį stiprumą, tuo pačiu sumažindama jo oro pasipriešinimo ir svorio pokyčius
3 metodas iš 3: maksimaliai padidinkite savo galią
1 žingsnis. Padidinkite gaudyklę ilga „ranka“, kad padidintumėte jos svertą
Dauguma automobilių su pelių gaudyklėmis veikia taip: pelių gaudyklė yra „nustatyta“, prie pelės spąstų rankos pririšta virvelė kruopščiai apvyniojama aplink vieną iš ratų ašių, o kai spąstai užlenkiami, pasukama gaudyklės svirtis perduoda savo energiją. prie ašies pasukti ratus. Kadangi gaudyklės ranka yra gana trumpa, jei automobilis nėra kruopščiai sukonstruotas, jis gali per greitai traukti virvę, todėl ratai slysta ir dingsta energija. Norėdami lėčiau ir stabiliau traukti, pabandykite prie rankos pritvirtinti ilgą stulpą, kad jis veiktų kaip svirtis, tada pririškite virvelės galą prie to geriau nei prie rankos
Svarbu naudoti tinkamą svirties medžiagą. Svirtis apskritai neturėtų sulenkti esant įtemptai stygai - tai reiškia švaistomą energiją. Daugelis vadovų rekomenduoja tvirtas balsa konstrukcijas arba balsa, sustiprintas metalu, kad būtų užtikrinta tvirta, bet lengva svirtis
Žingsnis 2. Padėkite gaudyklę kuo toliau į priekį
Darant prielaidą, kad jūsų gaudyklė suks galinius ratus, norėsite, kad jūsų automobilio pelės gaudyklė būtų toli į priekį ant rėmo, nes tai gali būti neliečiant priekinių ratų. Kuo didesnis atstumas tarp gaudyklės ir ratų, tuo geriau - kuo didesnis atstumas, tuo daugiau ašių galėsite sulenkti aplink ašį, kad gautumėte papildomą lėtą ir pastovią traukimo jėgą.
Žingsnis 3. Užtikrinkite minimalią judančių dalių trintį
Norėdami pasiekti maksimalų atstumą, norėsite išnaudoti kuo daugiau 100% pelės gaudyklės galios. Tai reiškia, kad reikia sumažinti trintį automobilio paviršiuose, kur taškai slysta vienas prieš kitą. Naudokite švelnų tepalą, pvz., WD-40, automatinį tepalą ar panašų produktą, kad sąlyčio taškai tarp judančių automobilio dalių būtų gerai sutepti, kad automobilis „važiuotų“kuo sklandžiau.
Daugelis pelių gaudymo automobilių vadovų nurodo ašį kaip pagrindinį pelės gaudyklės automobilio trinties šaltinį. Kad sumažintumėte ašies trintį, patrinkite arba purškite po truputį tepalo ant kiekvienos ašies, kur ji sutampa su rėmu, tada, jei įmanoma, įstumkite ją į sąlyčio vietą, stumdami ratus pirmyn ir atgal
4 veiksmas. Jei jums leidžiama, naudokite galingiausią įmanomą pelių gaudyklę
Daugeliu atvejų, atliekant pelių gaudymo automobiliuose užduotis, visi studentai turės naudoti tokio paties dydžio pelių spąstus, kad kiekvieno automobilio dizainas turėtų vienodą galią. Tačiau, jei neturite šio apribojimo, nedvejodami naudokite galingiausią pelės gaudyklę! Didesnės gaudyklės, tokios kaip žiurkių gaudyklės, suteikia daug daugiau galios nei paprastos pelių gaudyklės, tačiau joms taip pat reikia tvirtesnių konstrukcijų arba jos gali sudaužyti automobilį, kai jos yra spyruoklinės, todėl gali tekti sutvirtinti savo rėmą ir (arba) ašis.
Atminkite, kad žiurkių spąstai ir kiti dideli graužikų spąstai gali lengvai sulaužyti pirštus, todėl su ginkluotais spąstais elkitės labai atsargiai, net jei esate įsitikinę, kad spąstai yra pritvirtinti prie jūsų ašies ir negali laisvai užsidaryti
Patarimai
- Jei styga ką tik apvyniota aplink ašį, automobilis gali vos pajudėti. Pridėjus didesnę pavaros stebulę, galima pagerinti traukos jėgą. Kai kuriuose vaizduose ant ašies yra guminė padanga, kuri veikia kaip „pavara“ir sumažina stygų slydimą.
- Naudokite ilgiausią svirtį, kad pečių gaudyklės ranką ištrauktumėte kiek įmanoma. Antgalis įveikia didesnį atstumą, leidžiant žaisti daugiau ratukų. Svirtelei buvo naudojama antena iš sulaužytos strėlės dėžės. Viskas, kas ilga, lengva ir ne per daug lanksti, tinka svertui.
- Sumažinkite trintį ant ašies, sumažindami atramos, kuri liečiasi su varančiąja ašimi, paviršiaus plotą. plono plieno ašies atrama turi mažiau trinties nei skylė, išgręžta per medžio bloką.
- Sumažinkite sukrėtimą naudodami šiek tiek kempinės kaip imituojamą sūrį. Tai neleidžia automobiliui taip šokinėti, kai svirties svirtis atsitrenkia žemyn.
- Ašių ir tvirtinimo elementų derinimas yra labai svarbus siekiant sumažinti trintį ir padidinti našumą.
- Sumažinkite trintį tepdami Molykote® molibdeno disulfido pagrindu pagamintą tepalą ant ašių, ratų ir pelės spąstų.
- Jei perkate skalbyklę, pasiimkite kompaktinį diską ir ašį į techninės įrangos parduotuvę. Tai gali padėti jums gauti tinkamą dydį pirmą kartą.
- „Mouse Trap Car Challenge“svetainėje galite pamatyti daugybę skirtingų studentų pastangų.
- Padidinkite trintį, vaškuojant stygą žvakių vašku. Vaškuojant, virvė geriau traukia ašį.
- Padidinkite trintį ten, kur to reikia, naudodami guminę padangą arba juostą aplink ašį, kurioje yra apvyniota virvė. Virvelė turėtų pasukti ašį ir neslysti.
- Sumažinkite masę naudodami paprastą kūno lazdelę. Sumažinus masę, taip pat sumažėja trintis prie ašių atramų.
- Naudinga įsitikinti, kad jūsų ašis nesiglamžo, kitaip ji judės į kairę ir į dešinę.
- Automobiliui naudokite kuo mažiau masės, kol ji bus pakankamai didelė, kad galėtų judėti.
Dalykai, į kuriuos reikia atsižvelgti
- Rato ir ašies santykis: Norėdami atstumą, naudokite didelius ratus ir mažą ašį. Pagalvokite apie galinį dviračio ratą; maža pavaros pavara ir didelis ratas.
- Inercija: Kiek energijos reikia norint užvesti automobilį? Lengvesniam automobiliui reikia mažiau. Sumažinkite savo transporto priemonės masę, kad pasiektumėte geriausią atstumą.
- Energijos išsiskyrimo greitis: Jei energija išsiskiria lėtai, energija sunaudojama efektyviau ir automobilis keliaus toliau. Vienas iš būdų sulėtinti šį atleidimą yra pailginti svirties svirtį. Ilgesnė ranka nukeliauja didesnį atstumą ir leidžia daugiau apvynioti virvę aplink ašį. Automobilis važiuos toli, bet lėčiau.
- Trintis: Sumažinkite ašies trintį, sumažindami kontaktinio paviršiaus plotą. Šiame pavyzdyje buvo naudojamas plonas plieninis laikiklis. Iš pradžių ašiai laikyti buvo naudojama skylė, išgręžta per medžio luitą. To atsisakyta, nes dėl didesnio paviršiaus ploto automobilis naudoja energiją trinčiai įveikti, o ne keliauja į priekį.
- Traukos: Tai jūs vadinate trintimi, kai ji naudojama jūsų naudai. Jei reikia, trintis turėtų būti padidinta (kai virvė apsisuka aplink ašį ir kai ratai liečiasi su grindimis). Slydimo virvė ar ratai prilygsta švaistomai energijai.
Įspėjimai
- Pelės gaudyklės yra pavojingos. Galite sulaužyti pirštą. Naudokite suaugusiųjų priežiūrą. Galite susižeisti ir galite suskaidyti spąstus!
- Turimos energijos kiekis yra ribotas; pavasario galia. Parodytas automobilis yra beveik maksimumas. Jei svirtis būtų ilgesnė arba ratai didesni, automobilis visiškai nejudėtų! Tokiu atveju energijos išsiskyrimą galima „sureguliuoti“paspaudus kai kurias antenas (sutrumpinkite svirtį).
- Būkite atsargūs dirbdami su įrankiais, pjaudami medieną ar bet kokias kenksmingas medžiagas. Jūs visada turėtumėte suaugęs priežiūra dirbant.
