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.
Источник
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
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 🙂
Источник
Изготовление пропеллера своими руками
В интернете периодически поднимается вопрос о технологии изготовления винтов для авиамоделей своими руками. Конечно, многое чего можно купить в специализированных авиамодельных магазинах, но во-первых там не всегда есть то, что нужно, а во вторых, цены, мягко выражаясь, не совсем лояльные к потребителю.
Вот мы и решили поделиться информацией, собранной на просторах интернета, по изготовлению воздушного винта для авиамодели своими руками.
Информация собрана из разных источников, авторство установить не представляется возможным, посему представляю материал как есть.
Изготовление матрицы.
Рассмотрим пример изготовления 7-ми дюймового прпеллера. Изготовление пропеллеров других размеров ничем не отличается , изменяются только размеры матрицы.
Во-первых, нужно изготовить форму для будущей матрицы.
Форма изготавливается из 10мм деревянной или МДФ панели. Делается 4 прямоугольника размером 200х45 мм. Некоторые фрезеруют форму из цельного куска алюминия или из твердых пород дерева. Но если делать из дерева, то думаю, что лучше делать несколькими слоями, чтобы меньше коробило в просессе эксплуатации.
В центральных частях полуформ фрезеруется овальное место для будущей матрицы, части склеиваются попарно.
По диагонали высверливаются отверстия для направляющих штырей, они будут центрировать половинки формы при соединении.
Штыри и бобышки (ответная часть штыря) желательно изготовить из твердого металла, можно воспользоваться готовой мебельной фурнитурой. После вклейки бобышек и штырей, получаем 2 «ванночки».
Для того что бы форма всегда собиралась в одинаковом положении на одном торце пропиливается «ключ». Одна половина заполняется пластилином и в нее впихиваем копируемый винт.
Необходимо аккуратно заполнить половинку до линии разъема. Винт при этом получается «утопленным» в пластилин до половины.
Для того что бы в готовом пропеллере получилось отверстие, необходимо вставить стальной штырек в отверстие копируемого винта. Штырек необходимо подобрать или изготовить по диаметру копируемого винта.
Чтобы опалубка и винт не приклеились, необходимо нанести разделительный слой. Для этого из хозяйственного мыла делается стружка и разводится водой до состояния кашки. Стружку можно получить на обыкновенной терке, так будет гораздо технологичнее, чем строгать мыло ножом.
Нижняя часть с винтом покрывается мыльной кашкой 2-3 раза с промежуточной просушкой.
В верхней части сверлятся отверстия для выхода воздуха, заливки эпоксидной смолы и контроля заполнения матрицы смолой
Необходимо так же покрыть торец и направляющие штырьки на верхней части. Внутреннюю поверхность верхней части покрывать мылом не нужно.
Для заполнения используется эпоксидная смола или клей ЭДП.
При работе с эпоксидной смолой, можно применить старый авиамодельный метод проверки качества нагревом готовой смеси смолы с отвердителем на жести с помощью зажигалки.
Для этого греется до начала закипания смола, ждем,когда остынет, и пробуем, как смола затвердела. Если смола после остывания отвердела, так, что ее нельзя продавить твердым предметом, то и через 24 часа при комнатной температуре смола так же «затвердеет» как и при нагреве до закипания.
В смолу добавляется алюминиевая пудра, около 20 % по объему от смолы.
Если в помещении жарко, а объем смолы большой, то желательно поставить смолу в тарелку с ледяной водой – так смола не закипит
Половинки будущей формы складываются, плотно сжимаются и фиксируются скотчем.
Эпоксидная смола заливается через воронку до тех пор, пока она не начнет выходить из всех отверстий.
После заливки оставляем на сутки для полимеризации эпоксидной смолы.
Через 24 часа половинки раскрываются, и удаляется пластилин. Винт НЕ СНИМАЕТСЯ.
Остатки пластилина смываются бензином или горячей водой. Осматривается качество заливки. В готовой части матрицы не должно быть «раковин» от пузырьков воздуха.
Винт при этом НЕ СНИМАТЬ.
Сверлим заливочные отверстия во второй деревянной части. Снова наносим разделительный слой из мыльной «кашки», 2-3 раза с промежуточной просушкой на залитую часть с винтом. Внутренняя часть второй половинки так же не смазывается. На ней смазывается только место соприкосновения.
После сушки располировываем мыло. Плотно соединяем половинки, фиксируем скотчем стык.
Повторяем процедуру с изготовлением смолы с наполнителем и и заливаем вторую часть формы
Через 24 часа разбираем готовую форму, вынимаем винт и смываем остатки разделительного мыльного слоя.
Матрица готова к изготовлению винтов.
Изготовление винтов.
Заготавливается мыльная «кашка», промазывается на 2 слоя с просушкой вся матрица и штырек.
Для армирования винта заготавливается стеклоткань и углеволокно в виде нитей.
Разводиться смола и начинается пропитка и укладка. Пропитывать все надо сильно, затем лишняя смола отжимается. Содержание будущего винта — 60% смолы и 40 % нитей. Первый слой укладывается углем, затем кладется стеклонить.
При укладывании нитей они обматываются вокруг штырька.Укладывать необходимо равномерно и аккуратно.Последний слой снова из угленити.
Укладывать надо с небольшим запасом, если мало положить — то в винте возникнут пустоты и непроклеи, а лишнее при сдавливании выдавится в «облой».Соединяем матрицу и плотно сжимаем с помощью струбцин или используя тиски. Для уменьшения времени полимеризации можно воспользоваться сушильным шкафом, выдерживаем в нем пропеллер в течении часа при температуре 50-60 гр, вынимаем и даем постоять 3 часа. Вместо муфельной печи можно воспользоваться духовкой.
Только не забываем о температуре, прожаривать винт при 250 градусов совсем не обязательно.
Без прогрева необходимо выждать 24 часа.
После полимеризации разбираем матрицу. Облой на готовом винте толщиной 0.12 мм, это нормально.
Облой удаляется с помощью ножа, но аккуратно, форма винта должна соответствовать исходному.
Взвешиваем пропеллер для контроля.
Итак, исходный пластмассовый винт весит 2.7 грамма, получившаяся композитная копия 3.5 грамма.
Вес копии больше на 0.8 грамма, но вот прочность увеличилась в разы!
Все правильно, и уголь и стеклоткань делают конструкцию весьма упругой к ударным нагрузкам.
И там где оригинал сломается,самодельный винт спружинит.
На изготовление матрицы ушло 4 дня, по 2 часа работы — итого 8 часов.
Но зато теперь на авиамодели будет всегда стоять одинаковый винт, что хорошо для настройки и пилотирования.
Углеткань использовать желательно, но не обязательно, в интернете есть технологии изготовления с наполнителем из стеклоткани. Так же есть технология изготовления с передней кромкой из углеткани, и с добавлением в эпоксидную смолу тонера от лазерного принтера в качестве наполнителя. Можно поэкспериментировать с добавлением машинного или касторового масла (1-2 капли) в качестве пластификатора для эпоксидной смолы.
Так же стоит сделать балансировку пропеллера перед его использованием на авиамодели.
Источник
