当前课程知识点:创客培养:趣味力学实验与制作 > 第七章 投石车及小玩具 > 7-1 投石车 > 投石车
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今天的话呢
我们要做一个这样一个装置
这个装置的话呢
是
是一个投石器
但是为了安全的话
我们投射乒乓球
那么首先的话呢
他这个装置特点是
全部是用木头做出来的
我们可以看它有几个部分组成
第一是它一个底座
然后一个类似于像蚊香似的这样一个罗盘
这面是对称的
这个地方是一个发射装置
这地方放乒乓球就可以了
那么我们可以这样
对准目标发射
我们可以看一下
那么这个装置的特点是什么呢
就是它是全部用木头做出来的
没有弹簧 没有橡皮筋
因此的话呢
很多人看完之后觉得很惊讶
是怎么实现的呢
关键是这个地方
就是说我们把木头的特点把它用到极致
木头的话
我们知道它是有弹性变形的
那么这个对木头来说
它是密度板
它是各向同性的
因此可以把它切成这样螺旋形
螺旋形切完之后的话呢
它就可以有变形
但是这里面有个问题
就是这个螺旋形的这个宽度该怎么样选择
如果太宽的话
它就不容易变形
或者你要让它变形容易断掉
但是把它切的很薄的话
它可能很容易变形
但是强度不够
它就过来之后恢复不了
所以的话呢这个宽度要合适
那么我们通过经验的话可以通过几次尝试
发现这个宽度大概是6毫米左右
对这个板子来说是比较合适的
它能够变形到底
同时又能发射出去
所以这样一个装置是很有意思的
主要我们是想让大家知道
就说我们把木头用到极致
所以这个装置的话呢既简单又巧妙
那么下面的话
我们来看看它是怎么设计的
好 下面我们看看这样一个装置的话
它是怎么样把它设计出来的
首先的话 我们看这个图
它由几个部分组成
第一的话
这个部分的话呢是它底座
底座的话
就是我们下面这个部分
那么这一部分就是它的纽簧
相当于这个弹簧
就弹簧的话
这个地方需要说明的是
这个曲线怎么画出来的话呢
是用卡萨这个软件做的
然后我们再给演示怎么做出来的
那么其他的部分
这部分就是我们发射的杆
其他的筐子
这里面还有一些筐子的话
是我们为了比赛的时候
做完之后可以给别人来玩嘛
做比赛
比赛之后的话就是说有两个筐子
发射之后的话要一箭双雕
所以我们这个地方要两个筐子
一个大筐 一个小筐
里面的实际上是一个小筐
然后外面是一个大筐
所以做完之后
比赛的时候让它进入筐子
好 下面我们以某一个为例
来看看是怎么画出来的
比如说我们就以发射的这个来说
我们是怎么画出来的
实际上它可以这样来画
我们可以先画一个长方形
在我们画的时候的话
我们的尺寸跟实际尺寸不应该一样
主要是我们看看这个过程
然后的话呢
我们可以画一个圆
这里面的话要挖一个槽
那么我们可以用这样一个过程
我们用这个就是
偏移的命令就画好了
那么再剪切一下
我刚才剪多了
我们再退回去一点
好 那么剪切的时候的话呢
我们把这个地方剪下来
让它变成一体的
这部分就做好了
这边的话为了方便
我们做一个小凸起
我们手按在这个地方好操作
所以的话我们加一个小的东西
加一个小的正方形 长方形都可以
好 加完之后我们把它倒个角
因为我们这是做的事例
所以跟着我们实际的尺寸稍微有点不一样
好 再剪切一下
好 如果这个倒角还不太大的话
我们可以重新把它改了 变一下
把它的现在半径为1
把它变为大一点比如说3
我们可以重新画一个角度
这样看更圆弧一点
那么前面部分做好了之后
后面的话是连接部分
连接部分就更好操作了
就是说我们可以做这样一段
我们可以把它放进来
好 然后倒角
倒角之后的话
我们可以利用镜像把它上下镜像一下
然后再把它复制一下
好 最后把它全部相应关联的地方
把它修剪一下就可以了
我们剪一下看看
好 剪完之后
有些地方它出现了一些小故障
比如说这个没了
没了我们补根线进去就可以了
这个问题不大
补进去
OK 这样的话呢
我们这样的一个小部件
像这个部件把它做出来
大家看一下这个过程实际上很简单
虽然我们的尺寸跟实际尺寸不太一样
但是这个不是很重要
如果我们想一样的话
我们按照实际尺寸画就可以了
那么需要说明的是什么
在这样做完之后的话
具体的位置
比如说像我们这个地方
从这里到这里的距离该怎么定呢
我们需要说的是这个距离的话
为了是要跟这个圆盘相匹配的
所以的话呢
如果我们把这边量一下尺寸
比如说这个尺寸是多少
把这个尺寸
就两个开口的中心点量一下
比如说18
如果这个地方是18的话
那么我们在做这个地方的话
也要是18
如果我们现在不是的话
那么我们可以来修正一下
我们可以用红线来表示
好 我们画一个18的尺寸
好 到这儿
那么根据我们刚才说的
量的18的话
我们这样把它移过去
把中心点对齐就可以了
当然我们现在是随意画的
所以宽度也不合适
告诉这例子就说
如果按照实际尺寸画的话
这要用18
那么就把它这样移就可以了
那么类似的话
就是说我们可以
把其他地方都把它画出来
像这个地方的话呢
底盘更好画了
稍微复杂一点的就是曲线怎么画出来
这个曲线的话呢
我们等会儿找另外一个软件
用这个卡萨软件把它做出来
好 我们在投射器里面的话
有一个曲线
螺旋曲线的话
它是怎么做出来的呢
它是用一个专有的软件
我们看一下
我们点击这个图标
工程图
点击之后的话呢
它就会到了这样一个界面
大家注意这个界面里面有一个功能
就叫高级绘图功能
它里面的话有什么
可以画曲线 可以画齿轮等等
那么在我们这里画曲线就可以了
我们点击这个图标
好了 那么怎么画呢
我们注意这个是极坐标里面
它的角度的话
我们用T表示的话
从零度到1800度转五圈
那么具体的表达式是这样的
用的是ρT=比如说
500+20×T
这是什么意思
就是说我让它开始的时候
不是过圆心的
偏一点
然后的话呢
转五圈
现在每一圈的厚度是多少
或者每圈的宽度是多少
是20
那么我们预选一下
就是这样一个图
那么确定
好
得到这样一个曲线
那么在这里的话
这个宽度的话
是根据你自己来调节的
那么它这地方是不是到圆心
你可以根据自己来定
那么这个图有了之后
我们可以把它存下来之后
可以把它调入到我们的CAD里进行处理
那么我们比如说
假设我们存个盘
刚才这个曲线很大
那个没关系
示意图把它缩小一点
好 那么进来之后的话
根据需求再处理它
那么比如说我们可以对它进行修剪
进行处理
要加两个块
那么我们可以这样来处理
就是我们可以让它在某些地方截断它
不要转那么多圈了
比如在这儿可以截断它
然后的话呢用修剪功能
也就是说这里边就不要了直到这为止
然后这里面它的接口用这个表示
比如说加个接口
把它移过来
然后的话再拷贝一个
所以就利用这种方式的话
我们就等于是把这个做起来了
然后的话把这个接口也做好了
所以的话我们实际的这个装置看看
就是类似这么做出来的
因此除了这个圆圈之外的话
我们用这个方法很快做出来
而且这个圆圈本身
这个曲线的话
用刚才软件做了
所以就很容易把它每一部分做出来
总而言之的话呢
我们可以把这个图做出来之后
存一下盘
下面的话 我们切割一下
切完之后我们把它拼装起来
好,OK
下面我们来切割抛石器
或者是投石器
这个板子的话是个厚木板
我们来看看怎么切呢
好 我们下面把它拼起来
首先把一些不要的小部件把它抠掉它
这样碰一下就可以了
因为它有的时候
切的时候稍微有点没切透
我们把它稍微顶它一下
就把它顶下来
好 这个我们的底座就把它放旁边
然后这里的话有一个边框
把它先弄下来
这个边框的话呢
是比赛的时候是让乒乓球穿过这个筐子的
所以先放这
然后把我们的这个发射装置拔下来
这个未来是这儿放乒乓球
投出去的
好 那么这里面还有一个小筐
把它拔下来
比赛的时候为了增加难度的话
就是要经过两个筐子
就是乒乓球经过一个大 一个小
可以你自己放
次序没关系
反正到时候有个高度差就可以了
好 下面把这个弄下来
这个地方因为比较软
所以注意别把它搞破了
所以稍微小心一点就可以
这就是一个完整的弄下来了
我们下面类似的把最后这一片弄下来
好了 那么我们下面
对于我们的投射器来说的话
它只有四个部件
是哪四个呢
像这是两个
这是底座是一个
这是一个
那个筐子的话
不是必须的
你不用筐子也可以
那么我们怎么把四个部件
拼成一个投射器的话呢
我们看这样拼
它是一个很简单也很巧妙的设计
我们把它对准
然后把它挤进去
把它稍微挤一下就可以
然后这边对称的
挤一下
好 这个两片搞好了
再把它装到这里面来
装的时候需要注意就是
未来往这边弯的时候
这边是长的
如果是装反的话
装反的话呢
往这边弯的时候就容易断掉
所以我们是有顺序的
好了 看见没有
我们这个装置就做好了
很快就做好了
那么下面第一次弄的时候的话
稍微慢一点
让它有充分变形
好
好 下面可以把它来进行发射了
这样发射
那么我们尝试一下发射
当然如果随机发射的话很简单
但是如果要发射之后还进不了筐子的话
就要进行调试了
在这样
因为我是一个人
我就不用来举着筐子了
我们就可以随机发射
好了 大家看见没有
这是一个由四个木片拼起来一个装置
希望大家从这里得到启发
自己设计一些更有创意的作品
好了 今天到这 谢谢大家
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