Как сделать летающий винт
Как сделать летающий винт
Супер крутой летающий винт и как его сделать. 
Этот проект был вдохновлен старой деревянной игрушкой, которая в основном представляет собой пропеллер на палке. Вы вращаете палку между ладонями, и она летит …. делаете это неправильно, и она атакует вашу руку. Я подумал, что должно быть просто сделать пусковую установку, которая раскручивает опору очень быстро, и после всех видов действительно сложных идей самая простая, как всегда, была лучшей.
Проект сделан из простой стальной трубы с длинным болтом, проходящим через середину, парой выброшенных скейт-подшипников и гаек. Нить, намотанная на болт, вращает его, когда его тянут. Вращательное движение передается на пропеллер, и винт взлетает. Это даже создает характерный звук! Шутки в сторону!
Любой может сделать это с помощью очень простых инструментов. На этом этапе я предложу как простые, так и более сложные методы, чтобы вы могли бросить вызов начинающим и продвинутым ученикам в вашем классе.
Надеемся, что дети получили достаточно информации с последнего шага, чтобы понять, как устроен пропеллер. Вы можете полагаться на информацию, которую они нашли, или можете предоставить им материал для создания винта.
Электроника для самодельщиков в китайском магазине.
Я рисую это непосредственно на папках с файлами, чтобы рисунок можно было вырезать, как только рисунок закончится.
Шаг 1: Определите диаметр. Откройте компас с радиусом диаметра, нарисуйте круг. Отметьте центральную точку!
Шаг 2. Использование радиуса (не открывайте и не закрывайте компас). Поместите точку компаса на окружность и обведите дугу, пока она не достигнет окружности в 2 точках … отметьте обе точки.
Шаг 3: Поместите точку компаса на одну из линий, которые вы только что нарисовали … вращайте конец карандаша, пока он не достигнет круга … нарисуйте короткую линию … продолжайте перемещать точку к линиям, которые вы нарисовали, и создавайте дуги до круг равномерно разделен.
Шаг 4: Определите внешнюю ширину опоры … разделите ее пополам. Установите компас на этот размер и поместите точку компаса на концах, где ваша опора будет обозначать линию с обеих сторон. Посмотрите на шестую картинку, если это не имеет смысла. Повторите этот шаг там, где вам нужен конец опоры.
Шаг 5: Нарисуйте линии от внешнего края опоры к центру, образуя края лопастей опоры.
Я бы предложил попробовать это перед демонстрацией! После 14 лет работы я по-прежнему получаю самые странные блоки разума … однажды я забыл, как пишется “из”, когда писал на доске. Дети думали, что это было весело. Это простой способ разделить круг, но его можно легко перепутать. Сказав это, я бы также попросил детей сделать это вместе с вами в качестве демонстрации. Распечатайте фотографии и раздайте их, чтобы детям было на что сослаться.
Как только образцы сделаны, вырежьте их и нарисуйте их на алюминии.
Сварочный стержень
-1/16 дюйма – Сверла с отверстием 1/16 “, 1/8” и 9/32 “-
Сверлильный станок или ручная дрель.
-Маленький круглый файл, гладкий плоский файл
-Авиационные ножницы
-JB Сварка или эпоксидная смола
После того, как рисунок нанесен на алюминий, он готов к сверлению и вырезанию.
Я считаю, что лучше всего просверлить отверстие в центре, прежде чем вырезать профиль. Это облегчает и безопаснее зажимать. Начните с центрального удара, просверлите небольшое отверстие 1/8 “, чем отверстие 9/32”. Подать все края. Я использую 9/32 “отверстие, потому что оно немного маленькое … это позволяет точно подогнать, заполняя отверстие до плотного прилегания пускового штифта.
Я использую авиационные ножницы, чтобы вырезать профиль опоры … Дети находят их проще в использовании, чем обычные металлические ножницы. Используйте напильник, чтобы очистить все заусенцы и острые края. Смотрите следующий раздел о безопасности опоры!
Сделать пусковой штифт очень просто … Возьмите кусок алюминиевого стержня 5/16 “, отметьте небольшое плоское пятно на той стороне, где вы хотите отверстие. Отцентрируйте и просверлите отверстие 1/16” через деталь. Вставьте 1/2 “длинный кусок 1/16” сварочного стержня через отверстие. Мне проще сверлить перед резкой … легче зажимать алюминий.
Отрежьте кусок так, чтобы около 1/4 “стержня было по обе стороны от отверстия. Попробуйте установить штифт в отверстие для опоры … Дети должны будут немного заполнить отверстие, чтобы штифт вошел. I сделал это так, чтобы кусок мог быть сделан очень плотно.
Сформируйте опору так, чтобы она имела заднюю кромку (для создания подъема) или просто крутила лопасти опоры.
Как только опора и штифт собраны, используйте сварку JB или другую эпоксидную смолу, которая подходит для металла, и приклейте штифт к опоре. Удостоверьтесь, что штифт находится в плоскости и не находится под каким-то странным углом. Оставьте достаточно материала, чтобы штифт 1/16 имел место между штифтом и упором. Проверьте фотографии, чтобы уточнить …
– Закруглите края и заклейте их липкой лентой или попробуйте продукты «пластиковый ящик», которые используются для покрытия рукояток инструмента. Я взял банку в моем местном хозяйственном магазине.
– Обведите опору с помощью 1/16 “сварочного прута …
– Используйте древесину, чтобы сделать подпорку. Найдите существующие пластиковые опоры и модифицируйте их. на работу.
-3 5/16 “гайки
-2 подшипники для скейтборда
-блок и JB Weld
-Трубка с внутренним диаметром 7/8” (соответствует наружному диаметру подшипника).
Начнем с ручной пусковой установки. Это действительно легко сделать. Если вы посмотрите на первое фото, вы увидите, как все это сочетается. Я использовал 6-дюймовый болт каретки, потому что он полностью нарезан.
Болт 5/16 “, поэтому купите 3 шайбы и 3 гайки, чтобы соответствовать. Подшипник сконструирован для 8-миллиметрового вала, и 5/16 “болт хорошо вписывается.
Начните собирать детали на болте, как на фото 2. Квадратная внутренняя головка болта хорошо сидит на внутренней обойме подшипника. Я добавляю немного гайки или эпоксидной смолы на гайку, чтобы она не ослабла.
Соберите другой конец, навинчивая гайку, шайбу, подшипник, шайбу, а не гайку. Отрегулируйте первую гайку так, чтобы болт имел приблизительно 1 1/2 дюйма на 2 дюйма резьбы, торчащей после того, как последняя гайка включена. Отрегулируйте так, чтобы оно вращалось, но не качалось.
Труба должна быть обрезана. Просто используйте ножовку, чтобы срезать ее так, чтобы оба подшипника удобно помещались внутри трубы. Расположите их на месте и ОЧЕНЬ аккуратно приклейте подшипники. Вы хотите остановить скольжение подшипников внутри трубы, но не хотите их склеивать так сильно, что они полностью перестают вращаться!
Вы можете видеть на фотографиях, что я имею в виду. Вы можете регулировать подшипник назад и вперед с помощью гаек, пока подшипники не будут достаточно далеко друг от друга, чтобы они лежали на одном уровне с краем трубы.
Дайте клею хорошо высохнуть. Я включил изображение клея … он работает очень хорошо и быстро устанавливается … около 15 минут. Удостоверьтесь, что дети используют равные части и смешивают это действительно хорошо. Я использую кусок тонкого дерева и материал для папок, чтобы смешать его.
Положите деталь в тиски вправо или зажмите на скамейку и вытяните ножовку. Используйте пилу с высоким TPI, чтобы разрез был гладким. Все, что вам нужно сделать, это разрезать линию прямо в середине куска в трубу примерно на 3/16 дюйма. Более или менее это не проблема. Нарисуйте линию на стороне трубы, выходящей из нижней части каждая линия под углом 45 градусов. Убедитесь, что, когда вы рисуете одну линию, а не поворачиваете кусок на другую сторону, линия 45 градусов наклоняется так же. Я сделал мой наклон вправо.
Используйте небольшой гладкий треугольный напильник, чтобы отрезать чистый угол вдоль линии, как на картинке. Постарайтесь сделать это довольно гладко. Может быть, не так грубо, как у меня!
Отрежьте кусок длиной около 1/2 “- 3/4”. Очистите все с гладким напильником.
Вверните гайку 5/16 “на болт с последнего шага примерно на 3/4” дюйма. Опустите пусковой элемент на оставшийся болт с резьбой. Убедитесь, что у поста много отверстий после сделанного вами углового разреза. У вас должно быть достаточно места для того, чтобы штифт запуска на опоре упал, и чтобы 1/16 “часть сварочного стержня вошла в пусковую стойку. Посмотрите фотографию. Вы можете завинчивать болт вверх и вниз до нужного места Смешайте немного эпоксидной смолы, нанесите ее на гайку и бросьте на стартовую площадку. Убедитесь, что она сидит ровно.
Заполните плоскую секцию на болте, центральном штампе, зажмите его и просверлите отверстие 3/32 “через болт. Вы можете использовать любой размер сверла, который у вас есть.
Убедитесь, что все хорошо держится. Эпоксидная смола, которую я использовал для настройки за 15 минут, но не была слишком сильной до следующего дня.
Я вырезал кусок шнура длиной около 3 футов и продел его через отверстие. Я упал на опору и поворачивал опору, пока не завелась струна. С пусковыми штифтами, спроектированными так, как они есть, если вы поверните не в ту сторону, опора просто упадет. Слегка потяните за струну, чтобы раскрутить опору. Внимательно следите за опорой и убедитесь, что края опоры установлены так, чтобы передний край был выше заднего края. Это заставит опору взлететь, а не упасть.
Я проверил, как сильно тянуть, когда опора повернута, так что она толкает вниз, а не взлетает, и она действительно ничего не делает … она просто вращается, а не падает. Я почти ожидал, что это нападет на меня.
Научите детей заводить опору, затем, удерживая пусковую трубку в одной руке, отклоните опору от вашего тела. Осторожно потяните за ниточку, чтобы увидеть, что происходит. Постепенно увеличивайте силу тяги до тех пор, пока опора не полетит. НЕ проверяйте внутри. Удивительно, как быстро и далеко эти вещи пойдут. Я потерял один в верхней части вентиляции в начале теста.
Некоторые дети обнаружили, что, если они наклонят угол вправо, они смогут заставить пропеллер лететь, крениться и возвращаться к ним … приземляясь примерно в 6 футах от стартовой точки. Я могу только догадываться, что пропеллер был достаточно неуравновешенным, чтобы иметь тенденцию к крену, поскольку он терял скорость.
ВОПРОС:
(пример) Какой тип пропеллера будет летать выше и дольше всего оставаться в полете?
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
Опоры с 2 лопастями приобрели большую высоту, чем лопасти с тремя лопастями.
Для изготовления модели нужна дощечка, лучше липовая (липа легко обрабатывается ножом). Если нет липы, можно применить ольху, осину или в крайнем случае сосну.
В первую очередь изготовим шаблон лопасти винта (рис. 1). Шаблон делают на одну половину винта. Для этого возьмем плотную бумагу или картон размером 20 X 100 мм, разделим его по длине осью, от одного конца оси отложим 70 мм и наметим вторую ось. Из точки пересечения осей проведем окружность радиусом 7,5 мм. Это будет ступица винта.
Рис. 1 Шаблон винта вертолета.
Нарисуем около шейку ступицы. Затем вырежем шаблон.
Выстругаем из заготовленной дощечки рубанком брусочек длиной 140 мм, шириной 15 и толщиной 10 мм. На заготовке с верхней и нижней стороны проведем долевые и поперечные оси. Наложим шаблон на расчерченный брусок так, чтобы их оси совпали, и обведем шаблон по контуру. Сделаем так и со второй расчерченной стороны бруска. С одной стороны бруска, начиная от ступицы, состругаем ножом или рубанком часть древесины (см. рис. 1).
Затем точно в центре пересечения осей проколем шилом или просверлим ручной дрелью отверстие, куда будет вставляться палочка для запуска модели. Затем точно по линиям карандаша срежем ножом лишнее, неровности выровняем напильником, зажав винт в настольные тиски.
Дальнейший порядок изготовления винта показан на рис. 2. Срежем ножом те кромки, которые расположены от нас справа на той лопасти, которую мы не держим рукой. Таких срезов у нас получится четыре. После того как срезы будут готовы, обработаем будущий винт крупным напильником так, чтобы профиль у лопастей получился снизу плоским, а сверху полукруглым.
Рис. 2 Порядок изготовления винта вертолета.
Окончательная обработка лопастей производится кусочком стекла и наждачной бумагой — сначала средней, потом мелкой. Зачистку надо продолжать до тех пор, пока толщина лопастей у ступицы не станет равной 3 — 4 мм, а на концах — 0,5 мм. При обработке будем строго следить за тем, чтобы лопасти были одинаковы по форме и толщине. Изготовленный винт наденем на проволоку и проверим балансировку лопастей. Для этого, держа проволоку горизонтально, повернем винт. Винт должен остановиться в горизонтальной плоскости. Если этого не случилось, значит, та лопасть, которая висит, тяжелее верхней и нужно ее зачистить до уравновешивания обеих.
Теперь выстругаем круглую палочку длиной 200 — 220 мм и диаметром 4 мм. Один конец палочки срежем ножом или обточим крупным напильником на конус и вставим в отверстие винта.
Для запуска модели «Муха» палочку зажмем между ладонями, и, раскрутив ее, выпустим модель в воздух (рис. 3). «Муха» взлетит вверх на 8 —10 м.
Если «Муха» при полете сильно качается, надо поставить палочку подлиннее, если плохо поднимется — укоротить (она тяжела для модели). Регулируя длину палочки, можно добиться подъема модели на высоту 12—15 м.
Рис. 3 Запуск модельки вертолета.
Направление полета «Мухи» задается наклоном ее оси, так как сила тяги винта всегда направлена вдоль оси вращения.
Как сделать пропеллер в домашних условиях
Для многих технических приборов неизменно требуется воздушный винт или же, как его называют иначе, пропеллер. Существуют различные цели, и для каждой следует выбрать определенную технологию и стратегию. Если же вы интересуетесь, как сделать флюгер с пропеллером своими руками, то эта статья специально для вас.
Какой материал выбрать
То, из чего будет изготовлен винт, следует выбирать в зависимости от его дальнейших предназначений. Например, твердые бруски идеально подходят для изготовления винтов, предназначающихся для мощных двигателей (около 15-30 л. с)
Если вы считаете себя опытным мастером, то для вас подойдет заготовка из авиафанеры с большим количеством слоев. Но любителям с нее начинать не стоит, потому что этот экземпляр весьма хрупок и может образовывать неровности.
Инструкция
Итак, как сделать пропеллер своими руками? Процесс создания пропеллера выглядит так:
У новичков нередки случаи того, что лопасти не совпадают по размерам. Например, одна получилось тоньше другой. Но, чтобы сделать правильный пропеллер, придется добиться их равного размера путем уменьшения толщины другой лопасти. Иначе у винта не будет баланса. Маленькие оплошности можно легко исправить. Например, наклеить небольшие куски стеклоткани или подмазать мелкими древесными опилками, которые замешаны на эпоксидной смоле.
Баланс винта
Но в практике нередки случаи, когда и умелых мастеров, которые не задаются вопросом, как сделать пропеллер, вес лопастей разнится. И это даже при соблюдении всех нюансов в изготовлении! Тому существует масса объяснений: разный удельный вес различных составляющих бруска, из которого сделан винт, различная плотность слоя и многие другие причины.
Но и из этой ситуации есть выход. Нужно подогнать лопасти пропеллера по весу. Правда здесь существует одно «но».
В заключение
Итак, как сделать правильный пропеллер? Ни в коем случае нельзя состругивать с более тяжелой лопасти древесину. Как раз наоборот – нужно утяжелять меньшую лопасть, вклепывая свинец.
Простой расчет и изготовление самодельных винтов.
Обычно в этом случае есть только одна причина, которая останавливает здоровую идею: как получить винт с заданными характеристиками?
Рис 1. Теория винта. Шаг винта.
Аналогичная ситуация возникает, если нужны два винта разного направления вращения, или если нам понадобились 3-4 лопастные винты. Все это решаемо при наличии разумного подхода и простейших инструментов.
Рис 2. Определение угла наклона профиля винта.
Рис 2. Определение всех углов наклона во всех расчетных точках
Выполнив аналогичные построения для всех 6-ти сечений винта мы получим ширины винта на расстоянии 12.5, 25.0, 37.5, 50, 62.5 и 75 мм. Строить большее количество сечений можно, но особой точности это не добавит. В итоге на рис 2., обведя полученные ширины винта в шести точках, мы получим профиль винта на виде сверху.
Далее изготовляем шаблон винта из картона или любого другого (см рис 3.) плотного материала и переходим к изготовлению собственно требуемого винта (150х100 мм).
Рис 3. Шаблон и размеченная заготовка винта
Рис 4 Вид на размеченную заготовку сверху.
Рис 5 Вид заготовки сбоку и сверху
Рис 6. Балансирова заготовки
Рис 7. Разметка выборки передней части
Рис 8. Разметка выборки задней части.
На виде снизу(сзади) проводим линии отстоящие от края винта примерно на 1 мм. Нижняя часть винта как раз задает шаг (или угол наклона сечения).
Рис 9 Выбранная задняя часть винта.
Затем начинаем убирать лишнюю дрвесину ножом или напильником начиная с нижней (задней) части винта согласно сделанной разметке. Убрав все сзади (снизу), отшкуриваем сначала крупной(120-160), а потом мелкой шкуркой заднюю часть винта.
Рис 10. Выбранная передняя часть винта
Рис 11. Балансировка отлакированного винта.
Обычно я окрашиваю изготовленный винт в традиционный черный цвет, а затем покрываю 2-4 слоями лака. Как правило я использую классический эмалит. Быстро сохнет и легко шлифуется. Во время окрвшивания и лакировки не стоит забывать о балансировке. См. рис 11.
Полученные таким образов винты, по моему мнению ничуть не хуже покупных пластиковых винтов, которые обычно тоже нуждаются в дополнительной балансировке. Если же вас больше устраивают винты из угле- или стекло- пластика, то используя изготовленный по описанной выше методе винт в качестве мастер-модели, вы можете изготовить формы для винтов из стекло- углепластика.
Более того, рассчитав и изготовив одну лопасть двухлопастного винта, вы сможете изготовить по ней формы для трех или 4-х лопастных винтов из стекло-угле-пластика, но это уже тема для отдельной статьи.