كيفية بناء رافعة باستخدام Circuit Cubes: دليل خطوة بخطوة

إجابة سريعة

قم ببناء الرافعة على أربع مراحل: قاعدة عريضة وموزونة، وعمود رأسي مدعوم، وذراع أفقي مع نقطة بكرة في الطرف، ورافعة بمحرك تقوم بلف الخيط لرفع وخفض خطاف صغير. آلية الرفع هي الجزء الذي يحدد ما إذا كانت الرافعة تعمل، لذا خصص معظم وقت البناء لها. محرك واحد وعلبة تروس وبعض 3مم من مصابيح LED للطرف كافية.

الرافعة هي واحدة من أفضل الآلات الأولى التي يمكن بناؤها باستخدام Circuit Cubes لأن كل جزء منها له وظيفة يمكنك رؤيتها: القاعدة تقاوم الانقلاب، والعمود يحمل الحمولة، والذراع يمتد، والونش يقوم بالرفع الفعلي. عندما تتعطل الرافعة، فإنها عادةً ما تتعطل في واحدة من تلك الوظائف بالضبط، مما يجعل تشخيصها سهلاً.

يشرح هذا البرنامج التعليمي عملية البناء بالترتيب الذي يتجنب إعادة العمل. ستقوم أولاً بتجميع الإطار، ثم إضافة آلية الرفع الآلية، ثم الاختبار بحمل خفيف قبل إضافة أي شيء ثقيل. توقع حوالي 30 دقيقة للبناء الأول وحوالي 15 دقيقة بمجرد معرفة التخطيط.

ما تحتاجه قبل البدء

ستحتاج إلى كتلة محرك وبطارية من Circuit Cubes، وعلبة تروس، وإمداد وافر من العوارض والألواح، وخيط أو حبل رفيع، وخطاف صغير أو مشبك ورق مثني. علبة التروس هي الجزء الأكثر فائدة هنا لأنها تستبدل سرعة المحرك بقوة الدوران، وهو ما تحتاجه الرافعة تمامًا. إذا لم تكن تمتلك واحدة بالفعل، فإن علبة التروس - #6585 هي طريقة رخيصة لإضافتها.

في طرف الذراع، زوج من الأضواء الصغيرة يجعل الرافعة أسهل في الاستخدام في الغرف المظلمة ويمنحك فحصًا بصريًا بأن الطاقة تصل إلى الطرف البعيد من الهيكل. مصابيح LED 3 مم تناسب فتحات الطوب القياسية وتستهلك تيارًا قليلًا جدًا، لذا لن تقلل بشكل ملحوظ من وقت التشغيل.

• اقطع الخيط أطول مما تعتقد أنك بحاجة إليه؛ التقليم لاحقًا سهل، بينما التوصيل ليس كذلك.
• احتفظ بوزن صغير، مثل كومة من الطوب، جاهزًا لاختبار الحمولة.

المرحلة 1: بناء قاعدة لن تنقلب

ابدأ بقاعدة مسطحة بعرض ثمانية مسامير على الأقل وطول اثني عشر مسمارًا. العرض هو ما يمنع الرافعة من الانقلاب جانبياً عندما يتمدد الذراع، لذا قاوم الرغبة في بناء قاعدة ضيقة وأنيقة. أضف طبقة ثانية من الألواح في الأعلى لتقوية القاعدة وإعطاء الصاري قبضة صلبة.

ضع كتلة البطارية في الأسفل ونحو الجزء الخلفي من القاعدة، عكس الاتجاه الذي سيصل إليه الذراع. يعمل وزنها كثقل موازن، وإبقاؤها منخفضة يعني أيضًا أن الرافعة إذا سقطت لن تهبط على الكتلة. افحص القاعدة بالضغط على الزاوية الأمامية؛ إذا ارتفع الخلف، وسّع القاعدة قبل المتابعة.

• خطأ شائع: بناء القاعدة صغيرة جدًا لأنها تبدو أكثر أناقة. الرافعة التي تميل ليست رافعة.

المرحلة 2: ارفع صاريًا مدعومًا

قم ببناء الصاري كعمود مربع مجوف بدلاً من كومة واحدة من الطوب. العمود المجوف أكثر صلابة بكثير لنفس عدد القطع ويمنحك قناة لتشغيل كابل المحرك حتى الذراع. استهدف صاريًا بارتفاع حوالي عشرة إلى اثني عشر طوبة لرافعة طاولة.

أضف دعامات قطرية من القاعدة إلى منتصف الصاري تقريبًا على جانبين على الأقل. هذه الدعامات هي ما يمنع الصاري من الانحناء للأمام عندما تسحب الرافعة. قبل المتابعة، ادفع الجزء العلوي من الصاري بلطف في أربعة اتجاهات؛ أي انحناء مرئي يعني أنك بحاجة إلى دعامة أخرى.

• نقطة تفتيش: يجب أن يكون الصاري صلبًا وليس مرنًا عند الضغط على الجزء العلوي.

المرحلة 3: أضف الذراع ونقطة البكرة

قم بتثبيت الذراع في أعلى الصاري بحيث يمكنه الدوران، باستخدام دبوس واحد أو محور كمفصلة. الذراع القابلة للدوران تتيح لك تغيير مدى الوصول دون إعادة البناء. مد الذراع بحوالي مرة ونصف طول الصاري، ثم أضف قسمًا خلفيًا قصيرًا خلف المفصلة ليعمل كذراع ثقل موازن.

في أقصى طرف الذراع، أنشئ دليلاً أملسًا للخيط. يمكن استخدام محور صغير أو بكرة أو حتى حافة عارضة مستديرة؛ المهم أن ينزلق الخيط دون أن يقطع البلاستيك. وجّه الخيط من الونش، لأعلى الصاري، على طول الذراع، وفوق نقطة التوجيه هذه.

• خطأ شائع: تمرير الخيط فوق زاوية حادة من الطوب. يؤدي ذلك إلى تآكله وزيادة الاحتكاك مما يعطل المحرك.

المرحلة 4: بناء آلية الرفع الآلية

قم بتركيب المحرك في قاعدة الصاري، وليس على الذراع. الوزن في القاعدة مستقر؛ الوزن على الذراع يعمل كرافعة ضدك. قم بتوصيل المحرك بعلبة التروس، ثم بمحور صغير يعمل كأسطوانة الونش.

لف الخيط حول الأسطوانة ثلاث أو أربع لفات واربطه. المزيد من اللفات يعطي قبضة أفضل وانزلاق أقل. قبل توصيل الطاقة، أدر الأسطوانة يدويًا للتأكد من أن مسار الخيط واضح وأن دليل الذراع يدور بحرية. ثم شغل المحرك بنبضات قصيرة ولاحظ اتجاه دوران الأسطوانة.

• نقطة تفتيش: إذا كان المحرك يجهد أو ينزلق الخيط، أضف المزيد من اللفات على الأسطوانة قبل تغيير أي شيء آخر.

المرحلة 5: اختبر، ثم حمل

قم بتعليق خطاف فارغ أولاً، ثم قم بتشغيل الرافعة لأعلى ولأسفل عبر نطاقها الكامل. راقب انزلاق الحبل عن موجه الذراع وانحناء الصاري تحت الشد. قم بإصلاح هاتين المشكلتين قبل إضافة الوزن، لأنهما تتفاقمان تحت الحمل وليس العكس.

ثم أضف حملاً خفيفًا، مثل بضع طوب صغير، وارفعه ببطء. إذا ثبتت الرافعة، قم بزيادة الحمل بخطوات صغيرة حتى تصل إلى الحد الأقصى. هذا الحد هو معلومات مفيدة: يخبرك ما إذا كنت بحاجة إلى قاعدة أوسع، أو نسبة تروس أقل، أو ذراع أقصر.

• لا تترك أبدًا رافعة محملة معلقة دون مراقبة؛ سيستمر المحرك والبطارية في العمل ضد الحمل.

تسلسل بناء الرافعة في لمحة

1. ضع قاعدة عريضة وموزونة: ابنِ قاعدة بعرض ثمانية مكعبات على الأقل وطول اثني عشر مكعبًا، مع تثبيت كتلة البطارية في الأسفل ونحو الخلف لتعمل كثقل موازن. اضغط على الزاوية الأمامية: إذا ارتفع الخلف، وسّع القاعدة قبل المتابعة.
2. ارفع صاريًا مدعومًا: استخدم عمودًا مربعًا مجوفًا بارتفاع عشرة إلى اثني عشر مكعبًا، وأضف دعامات قطرية على جانبين على الأقل. يجب أن يكون الصاري صلبًا عند دفعه من الأعلى في الاتجاهات الأربعة.
3. ثبّت الذراع وأضف دليلًا: ثبّت الذراع في أعلى الصاري بحيث يدور، ومدّه حوالي مرة ونصف من ارتفاع الصاري، وضع دليلًا أملسًا عند الطرف. مرّر إصبعك على طول مسار الخيط؛ أي زاوية حادة ستؤدي إلى تآكل الخيط وتعطيل المحرك.
4. ثبّت الرافعة في القاعدة: قم بتوصيل المحرك بصندوق التروس وأسطوانة محور صغيرة، ثم لف الخيط ثلاث أو أربع لفات حول الأسطوانة. قم بتدوير الأسطوانة يدويًا أولاً. إذا كانت متعثرة، فقم بتصحيح المسار قبل تشغيل الطاقة.
5. اختبر بدون حمل، ثم قم بالتحميل تدريجيًا: قم بتشغيل الخطاف بدون حمل، وراقب قفزات الخيط وانحناء العمود، ثم أضف الوزن بزيادات صغيرة. توقف عند أول علامة إجهاد ولاحظ حد الحمل؛ هذا الرقم يخبرك بما يجب تغييره.

الأجزاء التي تجعل هذا التجميع أسهل

• علبة التروس - #6585: تُباع بشكل فردي كعلبة تروس واحدة، الكمية 1. تقوم علبة التروس بتحويل سرعة المحرك إلى قوة دوران، مما يسمح لأسطوانة الرافعة الصغيرة برفع الحمولة بدلاً من التوقف.
• مصابيح LED بحجم 3 مم: يأتي كزوج من مصابيح LED مقاس 3 مم؛ وتذكر القائمة أن التجميع غير متضمن وهو للرجوع إليه فقط. يكفي ضوءان صغيران لتحديد طرف الذراع والتأكد من وصول الطاقة إلى الطرف البعيد من الرافعة، كما أنهما يضيفان استهلاكًا ضئيلًا جدًا للتيار.

قم ببناء القاعدة والصاري أولاً، ضع الونش في الأسفل، واختبر بخطاف فارغ قبل أن تثق في الرافعة بالوزن. بمجرد أن ترفع بشكل موثوق، جرب ذراعًا أطول أو نقطة بكرة ثانية لترى كيف يؤثر المدى على الحمولة التي يمكنها التعامل معها.