0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Делаем моторизированный летающий пропеллер

Делаем моторизированный летающий пропеллер

Наверняка многим известна такая игрушка как летающий пропеллер. Она представляет собой винт, который закреплен на оси. Для запуска такого винта его ось зажималась в ладошках, и затем параллельным движением ладоней винт раскручивался и взлетал. У более продвинутых винтов был специальный пусковой механизм, в котором для раскручивания винта нужно дергать за веревочку. В этой статье будет рассмотрен пример пускового устройства, в котором используется электродвигатель. Такая самоделка не только будет интересна ребенку, но и откроет для него чудеса мира самоделок.

Процесс изготовления самоделки:

Шаг первый. Установка двигателя
Сборка самоделки начинается с установки двигателя. Его нужно поместить в ПВХ редуктор и закрепить там горячим клеем. При этом нужно быть осторожным и не допустить того, чтобы клей попал на вал или внутрь двигателя. Клей наносится по периметру, как можно увидеть не фото. После установки двигателя на верхнюю часть приклеивается шайба, она не влияет на конструктивные свойства устройства, а просто придает ему более приятный внешний вид. Провода двигателя должны выходить с обратной стороны трубы и быть достаточной длины для их подключения.


Шаг второй. Устанавливаем кнопку
В муфте ПВХ нужно просверлить отверстие под кнопку. Оно должно быть немного больше диаметра кнопки. Кнопка должна быть размещена таким образом, чтобы она не мешала установке редуктора в трубу. Кнопка крепится с помощью гайки, которая на ней присутствует. Если гайки нет, кнопку можно приклеить горячим клеем.

После этого можно устанавливать редуктор в муфту. Вполне возможно, редуктор будет туго заходить в муфту и понадобится сделать несколько легких ударов молотком. Важно при этом не попасть по валу двигателя.

Как сделать летающий пропеллер из бумаги

В летний период большинство детей предпочитает проводить время на свежем воздухе. А значит, игры должны быть соответствующими. Мы предлагаем показать своему ребенку процесс изготовления бумажного пропеллера, который может летать и одновременно вращаться. В нашем мастер-классе показано пошаговое изготовление такой игрушки из бумаги.

Для изготовления такой летающей поделки мы взяли простой квадрат цветной бумаги. В нашем случае его размер составляет 14х14 см.

На первом этапе мы должны наметить поперечные сгибы на этом квадрате. Для этого сначала складываем квадратный лист пополам.

Затем выполняем еще один поперечный сгиб.

Следующий сгиб мы выполним по диагонали, но при этом лист бумаги будем складывать в другом направлении (в отличие от предыдущих сгибов).

Теперь мы имеем все необходимые сгибы, которые позволяют сложить нашу заготовку в виде двойного квадрата.

Убедимся сначала в том, что все открытые срезы заготовки обращены вниз. После этого приподнимаем нижний уголок верхнего слоя и загибаем его вверх.

Аналогичный сгиб вверх делаем и с другой стороны, перевернув заготовку будущего пропеллера.

Далее правую сторону (только один слой) переворачиваем влево.

С нижней стороны один слой отворачиваем вправо. В итоге мы немного изменили слои будущего пропеллера, придав ему следующий вид.

У верхнего слоя загнем уголки вниз следующим образом.

Такие сгибы в виде треугольников необходимо выполнить с обратной стороны.

Снова перевернем несколько слоев (как это делали ранее). Наша заготовка пропеллера должна принять следующий вид.

Нижнюю выступающую часть с одной стороны загнем вверх.

Другую часть требуется загнуть в противоположную сторону. Наш бумажный пропеллер готов к полету!

Изготовление пропеллера из дерева. Делаем моторизированный летающий пропеллер. Основные элементы флюгера

Веселая летняя игра — бумажная вертушка в руках. А еще развитие мелкой моторики для первоклашек. Вернее, уже второклассников!

Первый класс позади!

Впереди летние каникулы. Учебники убраны на долгое хранение на все лето, а старые тетрадки уже не нужны.

Читать еще:  Журнал «Делаем сами» № 18 2015

Так давайте сделаем отличные игрушки из старых, ненужных уже тетрадок по математике. Ведь первый класс — это специальные тетрадки в крупную клетку. Раскрасим их и сделаем веселые вертушки, с которыми так здорово бегать по улице.

Берем обычные листики из тетради по математике для первого класса, то есть в крупную клетку.

(Можно и мелкую, но тогда красить придеться го-о-о-о-раздо больше времени).

Считаем клеточки по более короткой стороне! (Считаем вместе с кем-то более взрослым или старшим).

Затем отмечаем такое же количество клеточек по другой стороне и отрезаем лишние.

Вот сколько упражнений сразу для первоклашки.

Цветными карандашами раскрашиваем клеточки через одну, чтобы получился орнамент. Вот примерно так, как на этой фотографии.

Складываем листик по диагонали.

Разворачиваем и складываем по второй диагонали.

Делаем надрезы по сгибам почти до серединки.

Кому непонятно, смотрим на фотографию рядом!

Берем за уголок и сгибаем к серединке.

Придерживая пальцем кончик, сгибаем второй уголок, затем третий и четвертый.

Но лучше не обычную канцелярскую, а в виде иголки с кончиком-ручкой .

Прокалывем в серединке так, чтобы проколоть все четыре загнутых кончика и сам листик.

Проектирование воздушного винта

Воздушный винт завоевал репутацию незаменимого движителя для быстроходных плавсредств, эксплуатируемых на мелководных и заросших акваториях, а также для аэросаней-амфибий, которым приходится работать на снегу, на льду и на воде. И у нас и за рубежом накоплен уже немалый опыт применения воздушных винтов на скоростных малых судах и амфибиях . Так, с 1964 г. в нашей стране серийно выпускаются и эксплуатируются аэросани-амфибии (рис. 1) КБ им. А. Н. Туполева. В США несколько десятков тысяч аэролодок, как их называют американцы, эксплуатируются во Флориде.

Проблема создания быстроходной мелкосидящей моторной лодки с воздушным винтом продолжает интересовать и наших судостроителей-любителей. Наиболее доступна для них мощность 20-30 л. с. Поэтому рассмотрим основные вопросы проектирования воздушного движителя с расчетом именно на такую мощность.

Тщательное определение геометрических размеров воздушного винта позволит полностью использовать мощность двигателя и получить тягу, близкую к максимальной при имеющейся мощности. При этом особую важность будет иметь правильный выбор диаметра винта, от которого во многом зависит не только КПД движителя, но и уровень шума, прямо обусловленный величиной окружных скоростей.

Исследованиями зависимости тяги от скорости хода установлено, что для реализации возможностей воздушного винта при мощности 25 л. с. необходимо иметь его диаметр — около 2 м. Чтобы обеспечить наименьшие энергетические затраты, воздух должен отбрасываться назад струей с большей площадью сечения; в нашем конкретном случае площадь, ометаемая винтом, составит около 3 м². Уменьшение диаметра винта до 1 м для снижения уровня шума уменьшит площадь, ометаемую винтом, в 4 раза, а это, несмотря на увеличение скорости в струе, вызовет падение тяги на швартовах на 37%. К сожалению, компенсировать это снижение тяги не удается ни шагом, ни числом лопастей, ни их шириной.

С увеличением скорости движения проигрыш в тяге от уменьшения диаметра снижается; таким образом, увеличение скоростей позволяет применять винты меньшего диаметра. Для винтов диаметром 1 и 2 м, обеспечивающих максимальную тягу на швартовах, на скорости 90 км/ч величины тяги становятся равными. Увеличение диаметра до 2,5 м, увеличивая тягу на швартовах, дает лишь незначительный прирост тяги на скоростях более 50 км/ч. В общем случае каждому диапазону эксплуатационных скоростей (при определенной мощности двигателя) соответствует свой оптимальный диаметр винта. С увеличением мощности при неизменной скорости оптимальный по КПД диаметр увеличивается.

Как следует из приведенного на рис. 2 графика, тяга воздушного винта диаметром 1 м больше тяги водяного гребного винта (штатного) подвесного мотора «Нептун-23» или «Привет-22» при скоростях свыше 55 км/ч, а воздушного винта диаметром 2 м — уже при скоростях свыше 30-35 км/ч. Расчеты показывают, что на скорости 50 км/ч километровый расход топлива двигателя с воздушным винтом диаметром 2 м будет на 20-25% меньше, чем наиболее экономичного подвесного мотора «Привет-22».

Последовательность выбора элементов воздушного винта по приводимым графикам такова. Диаметр винта определяется в зависимости от необходимой тяги на швартовах при заданной мощности на валу винта. Если эксплуатация мотолодки предполагается в населенных районах или районах, где существуют ограничения по шуму, приемлемый (на сегодня) уровень шумов будет соответствовать окружной скорости — 160-180 м/с. Определив, исходя из этой условной нормы и диаметра винта, максимальное число его оборотов, установим передаточное отношение от вала двигателя к валу винта.

Читать еще:  Делаем ночник на базе мультивибратора

Для диаметра 2 м допустимое по уровню шума число оборотов будет около 1500 об/мин (для диаметра 1 м — около 3000 об/мин); таким образом, передаточное отношение при числе оборотов двигателя 4500 об/мин составит около 3 (для диаметра 1 м — около 1,5).

При помощи графика на рис. 3 вы сможете определить величину тяги воздушного винта, если уже выбраны диаметр винта и мощность двигателя. Для нашего примера выбран двигатель самой доступной мощности — 25 л. с., а диаметр винта — 2 м. Для этого конкретного случая величина тяги равна 110 кг.

Отсутствие надежных редукторов является, пожалуй, самым серьезным препятствием, которое предстоит преодолеть. Как правило, цепные и ременные передачи, изготовленные любителями в кустарных условиях, оказываются ненадежными и имеют низкий КПД. Вынужденная же установка прямо на вал двигателя приводит к необходимости уменьшения диаметра и, следовательно, снижению эффективности движителя.

Для определения ширины лопасти и шага следует воспользоваться приводимой номограммой рис. 4. На горизонтальной правой шкале из точки, соответствующей мощности на валу винта, проводим вертикаль до пересечения с кривой, соответствующей ранее найденному диаметру винта. От точки пересечения проводим горизонтальную прямую до пересечения с вертикалью, проведенной из точки, лежащей на левой шкале числа оборотов. Полученное значение определяет величину покрытия проектируемого винта (покрытием авиастроители называют отношение суммы ширин лопастей к диаметру).

Для двухлопастных винтов покрытие равно отношению ширины лопасти к радиусу винта R. Над значениями покрытий указаны значения оптимальных шагов винта. Для нашего примера получены: покрытие σ=0,165 и относительный шаг (отношение шага к диаметру) h=0,52. Для винта диаметром 1 м σ=0,50 м и h=0,65. Винт диаметром 2 м должен быть 2-лопастным с шириной лопасти, составляющей 16,5% R, так как величина покрытия невелика; винт диаметром 1 м может быть 6-лопастным с шириной лопасти 50_3=16,6% R или 4-лопастным с шириной лопастей 50:2 = 25% R. Увеличение числа лопастей даст дополнительное уменьшение уровня шума.

С достаточной степенью точности можно считать, что шаг винта не зависит от числа лопастей. Приводим геометрические размеры деревянной лопасти шириной 16,5% R. Все размеры на чертеже рис. 5 даны в процентах радиуса. Например, сечение D составляет 16,4% R, расположено на 60% R. Хорда сечения разбивается на 10 равных частей, т. е. по 1,64% R; носок разбивается через 0,82% R. Ординаты профиля в миллиметрах определяются умножением радиуса на соответствующее каждой ординате значение в процентах, т. е. на 1,278; 1,690; 2,046 . 0,548.

Владельцы загородных домов имеют желание сделать свои строения уникальными, с изюминкой и запоминающимся дизайном фасада. Есть много способов достижения цели, они отличаются как по сложности инженерных решений, так и по стоимости.

В этой статье мы остановится на одном из наиболее дешевых, но очень эффективных методов улучшения внешнего вида строения – установке флюгера с пропеллером.

Флюгеры внешне могут напоминать модели самолетов, животных, иметь оригинальную форму и т. д. Это дизайнерские характеристики, они не оказывают влияния на функциональные параметры изделий. Главные различия между ними в материалах изготовления.

Публикации сообщества

Мастерим научную игрушку. Пропеллер на палочке

Есть такая игрушка — летающая палочка с винтом, авиамоделисты называют её вертолетом «муха». Предлагается научно-мейкерский революционный пятиминутный способ ее изготовления, доступный детям 5+.

Интернетные самодельщики воспроизводят эту недорогую штампованную игрушку способом старых мастеров — выстругивая пропеллер из деревяшки.

Надо ли говорить, что такой ловкостью обычно не обладают ни современные дети, ни их родители, ни педагоги Мои коллеги, как показал опрос в Фейсбуке, предпочитают вырезать, склеивать, сгибать винт из пенополистирола, термопластика, бумаги. В течение 5-6 лет мы с детьми делаем пропеллер другим способом, не описанным в интернете и доступным для самых неумелых рук. Будем считать, что бог физики просто подарил нам эту мысль — смотрим ролик

Читать еще:  Делаем стильный светящийся камень

Из ролика все понятно, но будем соблюдать правила.

Что нужно

  • Пластиковая бутылка (мой выбор — 1,5 л, гладкая средняя часть, пластик поплотнее)
  • Деревянная шпажка (мой выбор — длиной около 20 см)
  • Шило (для детей лучший выбор — силовая кнопка: безопаснее, аккуратнее)
  • Ножницы
  • Опционально — ватная палочка и маркеры

Шаг 1

Вырезаем наискосок полоски из средней цилиндрической гладкой части бутылки.

Угол наклона — примерно 30 градусов к вертикали.

Направление наклона — как на фото (подробнее читайте в комментариях для педагога).

Примерные размеры полоски — 9х2 см. Из одной бутылки получится штук 10 полосок.

Шаг 2

Убеждаемся в научном чуде: на наших глазах неказистая полоска сама собой приобрела изысканную форму пропеллера! Закругляем ножницами кончики полоски. На глазок определяем центр и прокалываем его кнопкой. Отверстие должно быть маленьким — чтобы надеть пропеллер на шпажку с трудом, очень туго. На острую верхушку для безопасности можно надеть кусочек ватной палочки — дети любят такие детали. Раскрасить маркером прозрачные лопасти тоже можно, игрушку будет легче искать.

Шаг 3

Закручиваем палочку ладонями (правая рука движется «от себя») и отпускаем ее в полет, никаких подбрасываний не требуется.

Комментарии для педагога

Перед работой вспоминаем, как нужно изогнуть плоскую бумажную полоску, чтобы она походила на винт. Думаем вслух — как бы могли сделать винт своими руками. Картон не очень прочный, плохо держит форму. Приветствуем жизнеспособные версии: собрать винт из двух половинок, скрепив их под углом; нагреть и изогнуть пластиковую полоску. Вертим в руках бутылку и пытаемся натолкнуть детей на нужное решение — редко, но бывает, что восьмилетние дети догадываются. Наконец, обращаем особое внимание на красоту решения: мы смогли раскрыть научную тайну, которая лежала на поверхности, а все-таки была спрятана! Взрослые дома ни за что не догадаются! Эх, хорошо бы нам еще что-нибудь открыть!

Иногда пропеллеры летают до потолка, иногда кувыркаются. Нужно убедиться, что дети умеют запускать фабричный вертолетик. Терпеливо объясняем, в каком направлении закручивать палочку — чтобы воздух отбрасывался к земле, «ветер дул на руки». А затем можно сделать из работы проектик-исследование: установить наилучшее соотношение величины винта и палочки, выбрать оптимальный «сорт» бутылки, угол наклона — то есть, степень изогнутости однолопастного пропеллера, направление наклона и т.п. Что будет, если перевернуть пропеллер? если закрутить его в другую сторону? если утяжелить палочку? А если я левша — как лучше сделать?

Техника безопасности: объясняем, что пропеллер может задеть глаза — нельзя его запускать в толкучке и тесноте! А главное — «правильный» пропеллер сам рвется из рук в высоту, он не крутится на уровне лица, если его правильно сделать и правильно запустить.

Комментарии для STEM-педагога, то есть приверженца науки и любителя дойти до самой сути 🙂

Полоска расположена между гелисами — цилиндрическими винтовыми линиями, причем винтовые линии — правые. Так мы получаем винт, чуть более удобный для человека-правши: в момент запуска правая ладонь движется «от себя», закручивая пропеллер по часовой стрелке (если смотреть на него со стороны палочки).

Тема левого и правого вращения — неиссякаемая для обсуждения ее с точки зрения математики в целом и начертательной геометрии в частности, а также физики, химии, биологии и даже философии (симметрия вращения, зеркальная симметрия, стереоизомеры, поляризация света, спираль Архимеда, спираль ДНК и спиралевидные галактики, право- и леворукость, вихри, водовороты, циклоны, торнадо etc.).

От физики — к технике: правило буравчика, правая и левая резьба, винты и гайки, турбины, крыльчатки и мельницы, винтовые компрессоры и мотор-вентиляторы, правые и левые гребные и воздушные винты.

С маленькими детьми самое время поговорить об устройстве вентилятора и пылесоса, о том, как пользоваться отверткой, как откручивать крышечки бутылок и флаконов, как вкручивать лампочку, что такое сверло, саморез и м.б. даже штопор. Можно показать, как подключение электромоторчика к разным полюсам батарейки меняет направление вращения насаженного на ось пропеллера, от которого зависит — взлетит ли он. Можно покрутить винты радиоуправляемого вертолета и квадрокоптера 🙂

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector