U wetenskaponderwyser het u klas dus 'n klassieke opdrag gegee om 'n motor met 'n muisval te maak: om 'n klein voertuig te maak, te ontwerp en te bou wat aangedryf word deur 'n muisval om u motor so ver moontlik te laat ry. As u voor al die ander studente in u klas wil uitkom, moet u u motor so doeltreffend moontlik maak, sodat u elke laaste duim uit u 'motor' kan druk. Met die regte benadering is dit moontlik om die ontwerp van u motor vir 'n maksimum afstand te vereenvoudig deur slegs gewone huismateriaal te gebruik. U kan ook 'n muisvalstel uit 'n handwerkwinkel koop en nie wonder of dit sal werk nie.
Stappe
Metode 1 van 3: Optimalisering van u wiele
Stap 1. Gebruik groot agterwiele
Groot wiele het groter traagheid as klein wiele. In die praktyk beteken dit dat sodra hulle begin rol, dit moeiliker is om op te hou rol. Dit maak groot wiele perfek vir wedstryde op afstand - teoreties versnel hulle minder as kleiner wiele, maar hulle sal baie langer rol en hulle sal oor die algemeen 'n groter afstand aflê. Maak die wiele op die dryfas (die een waarmee die muisval vasgemaak is, wat gewoonlik die agterste is), vir 'n maksimum afstand baie groot.
Die voorwiel is 'n bietjie minder belangrik - dit kan groot of klein wees. Vir 'n klassieke drag racer -voorkoms, wil u groot wiele agter en kleiner voor hê
Stap 2. Gebruik dun, ligte wiele
Dunner wiele het minder wrywing en kan verder gaan as die afstand is wat u wil of benodig met u muisvaljaer. Dit is ook belangrik om die gewig van die wiele self in ag te neem - enige onnodige gewig sal u motor uiteindelik vertraag of tot ekstra wrywing lei. Daarbenewens is dit opmerklik dat wye wiele selfs 'n klein negatiewe uitwerking op die motor se weerstand kan hê as gevolg van lugweerstand. Om hierdie redes wil u die dunste, ligste wiele vir u motor gebruik.
- Ou CD's of DVD's werk redelik goed vir hierdie doel - hulle is groot, dun en uiters lig. In hierdie geval kan 'n loodgieter gebruik word om die gatgrootte in die middel van die CD te verminder (om die as beter te pas).
- As u toegang tot ou vinyl het, werk dit ook baie goed, hoewel dit te swaar is vir die kleinste muistrope.
Stap 3. Gebruik 'n smal agteras
Gestel jou motor is 'n agterwielaangedrewe motor, elke keer as jou agteras draai, draai die agterwiele. As u agteras uiters maer is, kan u muisvalmotor meer keer vir dieselfde lengte tou draai as as dit wyer sou wees. Dit beteken dat u meer keer u agterwiele moet draai, wat beteken dat u meer afstand moet kry! Om hierdie rede is dit 'n goeie idee om u as uit die dunste materiaal wat beskikbaar is, nog steeds die gewig van die raam en wiele te ondersteun.
Smal houtstokkies is hier 'n uitstekende, maklik toeganklike keuse. As u toegang tot dun metaalstawe het, is dit selfs beter - as dit gesmeer word, het dit gewoonlik minder wrywing
Stap 4. Skep trekkrag deur die rande van die wrywing van die wiele te gee
As die wiele teen die grond gly wanneer die val val, word energie vermors - die muisval kan die wiele laat draai, maar u kry geen ekstra afstand nie. As dit met u motor gebeur, kan die glip verminder word deur 'n materiaal wat wrywing veroorsaak by die agterwiele te voeg. Om u gewigsvereistes te verminder, gebruik slegs soveel as wat nodig is om die punte van die wiele 'n bietjie greep te gee en geen ekstra nie. 'N Paar geskikte materiale is:
- Elektriese band
- Rekkies
- Gekapte ballon rubber
- Deur 'n stuk skuurpapier onder die agterwiele by die beginlyn te plaas, kan dit ook gly as die motor begin beweeg (as dit heel waarskynlik is).
Metode 2 van 3: Pas u raam aan
Stap 1. Bou die ligste raam moontlik
Bo alles moet u motor lig wees. Hoe kleiner die massa van u motor, hoe beter - elke gram of milligram wat u van die motor se raam af kan skeer, is 'n entjie verder, sodat u muisval u motor kan stoot. Probeer om geen ekstra raamwerk te hê as wat nodig is om u muisval en asas op hul plek te hou nie. As u vermorsde ruimte op u raam sien, probeer dit dan verwyder, of maak gate daarin met 'n boor as dit onmoontlik is. U sal ook die ligste materiaal vir u raam wil gebruik. Hier is slegs 'n paar geskikte:
- Balsahout
- Harde plastiek velle
- Dun, ligte metaalplate (dakmateriaal van aluminium/blik, ens.)
- Bou speelgoed (K'NEX, Legos, ens.)
Stap 2. Maak die raam lank en smal
Ideaal gesproke wil u hê dat u motor aërodinamies gevorm moet word - dit wil sê dat dit die kleinste moontlike oppervlakte in die rigting waarin dit sal ry, vertoon. Soos 'n pyl, 'n langboot, 'n vliegtuig of 'n spies, sal 'n voertuig wat ontwerp is met die maksimum doeltreffendheid in gedagte byna altyd 'n lang, maer vorm hê om lugweerstand te verminder. Vir die doeleindes van u muisval -motor, beteken dit dat u raam smal moet wees (alhoewel dit moeilik sal wees om u raam smaller te maak as die muisval) en vertikaal dun te maak.
Onthou, om die weerstand te verminder, probeer u om u motor die smalste, kleinste profiel te gee. Probeer om op die grond te klim en van voor af na u motor te kyk om stukke van die raam te sien wat die profiel van u motor onnodig groot maak
Stap 3. Gebruik waar moontlik gom in plaas van spykers
Waar moontlik, probeer om gom in die ontwerp van u motor te gebruik, eerder as naels, penne of ander swaarder oplossings. U hoef byvoorbeeld slegs 'n paar klein stukkies gom te gebruik om u muisval aan die raam vas te maak. Oor die algemeen hou die gom net so goed soos spykers, wat onnodige gewig kan toevoeg. Gebruik supergom, nie skoolgom nie, dit hou nie so goed nie.
Nog 'n voordeel van gom is dat dit gewoonlik nie die lugweerstand van u motor moet beïnvloed nie. Aan die ander kant, as die een kant van 'n spyker uit u raam steek, kan dit 'n geringe effek hê
Stap 4. Hou die raam se strukturele integriteit in gedagte
Die enigste beperkende faktor as dit kom by hoe lig en maer jy die raam van jou muisval kan maak, is die broosheid daarvan - as dit te lig is, kan dit so broos word dat die aksie van die spring van die muisval die motor uitmekaar breek. Die delikate balans tussen die bereiking van die maksimum afstand en om u motor onstabiel te maak, kan baie moeilik wees om reg te kom, maar moenie bang wees om te eksperimenteer nie. Dit is onwaarskynlik dat die muisval self ooit sal breek, so solank u ekstra raamwerk het, het u die vryheid om foute te maak.
As u 'n ekstra breekbare materiaal soos balsahout gebruik en u dit moeilik vind om u raam vas te hou, oorweeg dit om 'n klein strook stewiger materiaal soos metaal of plastiek aan die onderkant van die raam te voeg. Deur dit te doen, word die motor se strukturele sterkte verhoog, terwyl die verandering in lugweerstand en gewig tot 'n minimum beperk word
Metode 3 van 3: Die maksimalisering van u krag
Stap 1. Gee jou val 'n lang "arm" om sy hefboom te verhoog
Die meeste muisvalmotors werk soos volg: die muisval is "vasgemaak", 'n tou wat aan die arm van die muisval vasgemaak is, word versigtig om een van die asas gedraai, en as die val val, dra die swaaiarm van die lokval sy energie oor na die as om die wiele te draai. Aangesien die arm van die val redelik kort is, kan die motor te vinnig aan die tou trek as die motor nie noukeurig gebou is nie, wat veroorsaak dat die wiele gly en energie verlore gaan. Om 'n stadiger, bestendiger trek te kry, probeer om 'n lang paal aan die arm vas te maak om as 'n hefboom te dien, en bind dan die punt van die tou hieraan vas, beter as aan die arm self
Dit is belangrik om die regte materiaal vir u hefboom te gebruik. Die hefboom behoort glad nie te buig onder die spanning van die tou nie - dit verteenwoordig verspilde energie. Baie gidse beveel sterk balsakonstruksies of balsa versterk met metaal aan om 'n stewige, maar ligte hefboom te gee
Stap 2. Plaas die val so ver vorentoe as moontlik
As u aanneem dat u val agter die wiele sal draai, wil u hê dat u motor se muisval ver vorentoe op die raam moet wees sonder om aan die voorwiele te raak. Hoe langer die afstand tussen die val en die wiele is, hoe beter - meer afstand beteken dat u meer tou om die as kan draf vir 'n bietjie ekstra stadige en bestendige trekkrag.
Stap 3. Verseker minimale wrywing op u bewegende dele
Vir 'n maksimum afstand wil u soveel as moontlik 100% van u muisval se krag gebruik. Dit beteken dat die wrywing op oppervlaktes van u motor verminder word waar punte teen mekaar gly. Gebruik 'n sagte smeermiddel, soos WD-40, outomatiese vet, of 'n soortgelyke produk om die raakpunte tussen 'n motor se bewegende onderdele goed geolied te hou sodat die motor so glad as moontlik loop.
Baie gidse vir motorboumotors identifiseer die as as die primêre wrywingsbron op 'n muisvalmotor. Om die wrywing van die as te verminder, vryf of spuit 'n bietjie smeermiddel op elke as waar dit aan die raam kom, en werk dit dan indien moontlik in die kontakpunt deur die wiele heen en weer te skuif
Stap 4. As u dit mag, gebruik die sterkste muisval
Vir die opdrag van 'n muisval -motor moet die meeste studente dieselfde grootte muisval gebruik, sodat almal se motorontwerpe dieselfde krag het. As u egter nie hierdie beperking het nie, gebruik die kragtigste muisval wat u kan vind! Groter lokvalle, soos rottevalle, bied baie meer krag as basiese muisvalle, maar dit verg ook stewiger konstruksies, of dit kan die motor uitmekaar breek as dit geveer word, sodat u moontlik u raam en/of asse moet versterk.
Hou in gedagte dat rottevalle en ander groot knaagdiervalle maklik vingers kan breek, dus hanteer gewapende strikke baie versigtig, selfs as u seker is dat die lokval tot by u as vasgemaak is en nie vrylik kan sluit nie
Wenke
- As die tou net om die as gedraai is, kan die motor skaars beweeg. Die toevoeging van 'n groter dryfnaaf kan die trekkrag verbeter. Op sommige beelde is daar 'n rubberband op die as, dit dien as 'n 'rat' en verminder die gly van die tou.
- Gebruik die langste beskikbare hefboom om die muisvalarm so ver as moontlik te strek. Die punt loop oor 'n groter afstand sodat meer wielstringe kan speel. 'N Antennetjie van 'n gebreekte boomkis is vir die hefboom gebruik. Alles wat lank, lig en nie te buigbaar is nie, werk vir die hefboom.
- Verminder wrywing op die as deur die oppervlakte van die steun wat die dryfas raak, te verminder. 'n assteun van dun staal het minder wrywing as 'n gat wat deur 'n houtblok geboor word.
- Verminder skok deur 'n bietjie spons as gesimuleerde kaas te gebruik. Dit keer dat die motor soveel spring as die hefboomarm neerslaan.
- Die belyning van die asse en houers is van kritieke belang vir verminderde wrywing en verhoogde prestasie.
- Verminder wrywing deur Molykote®, 'n molibdeen -disulfied gebaseerde smeermiddel op poeier, op die asse, wiele en muisvalveer aan te bring.
- Neem 'n CD en die as saam na die hardewarewinkel as u 'n wasser koop. Dit kan u help om die regte grootte die eerste keer te kry.
- U kan baie verskillende studente -pogings sien op die webwerf van die Mouse Trap Car Challenge.
- Verhoog wrywing deur die tou met kerswas te was. Deur dit te was, het die tou 'n beter trek op die as.
- Verhoog wrywing waar dit nodig is deur 'n rubberband of band om die as waar die tou toegedraai is, te gebruik. Die tou moet die as draai en nie gly nie.
- Verminder die massa deur 'n eenvoudige ligstok vir die liggaamsdeel te gebruik. Deur die massa te verminder, verminder ook die wrywing by die assteun.
- Dit is handig om seker te maak dat u as nie ronddreun nie, anders beweeg dit na links en regs.
- Gebruik so min as moontlik massa op die motor terwyl dit steeds groot genoeg is om te beweeg.
Dinge om in ag te neem
- Wiel-tot-as-verhouding: Gebruik groot wiele en 'n klein as vir afstand. Dink maar aan die agterwiel van 'n fiets; 'n klein rat en 'n groot wiel.
- Traagheid: Hoeveel energie neem dit om u motor aan die gang te kry? 'N Ligter motor verg minder. Verlaag die massa van u voertuig vir die beste afstand.
- Koers van energie vrystelling: As die energie stadig vrygestel word, word die krag doeltreffender aangewend en die motor ry verder. Een manier om hierdie vrylating te vertraag, is om die hefboomarm te verleng. 'N Langer arm loop 'n groter afstand en laat meer toutjies om die as toe. Die motor sal ver gaan, maar stadiger.
- Wrywing: Minimaliseer wrywing op die as deur die kontakoppervlakte tot 'n minimum te beperk. 'N Dun staalbeugel is in hierdie voorbeeld gebruik. Eers is 'n gat wat deur 'n houtblok geboor is, gebruik om die as vas te hou. Dit is laat vaar omdat die groter oppervlakte veroorsaak dat die motor energie gebruik om wrywing te oorkom eerder as om vorentoe te ry.
- Trekkrag: Dit is wat jy wrywing noem as dit tot jou voordeel gebruik word. Wrywing moet maksimaliseer waar nodig (waar die tou om die as draai en waar die wiele met die vloer in aanraking kom). Om tou of wiele te gly, is gelyk aan vermorste energie.
Waarskuwings
- Muisvalle is gevaarlik. Jy kan 'n vinger breek. Gebruik toesig van volwassenes. U kan beseer word en u kan die lokval verdeel!
- Daar is 'n beperking op die hoeveelheid beskikbare energie; die krag van die lente. Die motor wat gewys word, is naby die maksimum. As die hefboomarm langer was of die wiele groter was, sou die motor glad nie beweeg nie! In hierdie geval kan die vrystelling van energie 'ingestel' word deur die antennas in te druk (die hefboom verkort).
- Wees versigtig wanneer u te doen het met gereedskap, hout sny of met enige skadelike materiaal. Jy moes altyd volwasse toesig tydens werk.
