Кривошип и ползун - это обычный простой механизм, используемый для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное линейное движение или движение, которое движется вперед и назад по прямой линии. Знакомые примеры - поршень и коленчатый вал локомотива или автомобильного двигателя. Простую рабочую модель можно построить из хозяйственных материалов, дерева или металла.
Шаги
Шаг 1. Выбираем материалы
В этом примере будут использоваться картон и проволока, так как любой может легко получить и разрезать их, но более прочная или более привлекательная модель может использовать бальзовое дерево, палочки для мороженого, дерево, жесткий пенопласт, металл или найденные материалы, такие как крышка контейнера.. Выбирайте материалы в соответствии с тем, что вы можете найти, и насколько легко с ними работать.
Шаг 2. Создайте базу
Основание просто поддерживает другие части механизма и обеспечивает точки поворота для вращающихся элементов. В этой картонной модели основой будет большой лист картона, вырезанный со стороны коробки с хлопьями.
Шаг 3. Вырезаем кривошип
Для кривошипа нужны две точки поворота. Они могут быть с круглым вырезом, как показано здесь, или они могут быть на любом конце короткой прямоугольной детали. Если вам нужен круг, воспользуйтесь циркулем или обведите круговой объект подходящего размера, например банку или стакан. Сделайте отверстие в центре кривошипа и сделайте еще одно около края круга. Для линейного кривошипа проделайте отверстия на каждом конце. Не делайте отверстия слишком близко к краю.
Шаг 4. Вырежьте вал
Сделайте это примерно вдвое большим, чем расстояние между двумя отверстиями. Проделайте отверстия на концах вала.
Шаг 5. Вырежьте бегунок
Это может быть простой прямоугольник из любого материала, который вы используете. Если вы поместите ползунок в трубу, например трубу, вы можете предпочесть цилиндрический предмет, например пробку, кусок дюбеля или стержня. Проделайте отверстие в одном конце слайдера.
Шаг 6. Придумайте средство удержания ползунка по линейной траектории
Для двухмерной картонной модели можно использовать сложенные и приклеенные к вашей основе прямоугольники. Сделайте эти фиксаторы в два раза длиннее рукоятки плюс длина ползуна.
Шаг 7. Готовим стержни
В этой модели используются проволока и пуговицы, но подойдет любая сборка, которая свободно проходит через отверстия и удерживает детали вместе, позволяя им вращаться друг относительно друга.
Шаг 8. Проделайте отверстие в основном материале и создайте точку поворота между центром (или одним концом) рукоятки и основанием
Шаг 9. Создайте шарнир между кривошипом и валом
Если вы делаете двухмерную модель на основе из дерева или картона, поместите вал на кривошип.
Шаг 10. Создайте еще один шарнир между валом и ползуном
В двухмерной модели поместите ползунок под вал.
Шаг 11. Поверните рукоятку так, чтобы ползун находился в полностью втянутом положении
Расположите фиксаторы по обе стороны от него так, чтобы у него был путь для их перемещения и закрепления. Для бумаги подойдет клей или даже скобы.
подсказки
- Используйте линейку для резки по прямым линиям, особенно для бегунка.
- Делайте детали достаточно широкими, особенно если вы работаете с тонкими материалами, такими как картон или пробковое дерево. Это поможет им не сгибаться слишком сильно или не складываться, а не поворачиваться.
- Поскольку конец кривошипа следует по круговой траектории, движение ползунка будет следовать синусоидальному шаблону. Другими словами, положение ползунка соответствует синусу угла кривошипа. Это также означает, что при постоянной скорости вращения кривошипа скорость ползуна будет наибольшей в середине его хода и меньше всего на концах его хода.
- В этой модели вращательное движение кривошипа приводит в движение ползун, но он также может управлять шатуном. Чтобы это было эффективно, кривошип должен обладать небольшим угловым моментом, чтобы он продолжал вращаться в конце хода ползуна. Если вы толкаете ползунок вперед и назад в этой модели, вам, возможно, придется толкнуть кривошип, чтобы он прошел через центр своего хода.
Предупреждения
- Надевайте защитные очки, если вы собираетесь использовать дрель или ремесленный нож.
- Если ваши материалы более жесткие, чем картон, будьте осторожны, чтобы не зажать пальцы между движущимися частями.
- У металлов могут быть острые края, особенно при резке. Соблюдайте соответствующую осторожность.
