كيف تصنع مروحة دوارة باستخدام Circuit Cubes

إجابة سريعة

قم ببناء مروحة دوارة عن طريق تثبيت كتلة المحرك في قاعدة، والضغط على محور متوازن على عمود المحرك، وربط شفرات خفيفة الوزن بزوايا متساوية. اختبر بأقل إعداد طاقة أولاً. إذا كانت المروحة تهتز، فإن المحور غير مركزي أو إحدى الشفرات أثقل من الأخرى، وإعادة التوازن تصلح المشكلة أسرع من زيادة الطاقة.

المروحة هي واحدة من أسرع الطرق لإثبات أن محرك Circuit Cubes الخاص بك يقوم بشيء مفيد بالفعل. إنها تدور، وتحرك الهواء، ويمكنك الشعور بالنتيجة فورًا. هذه التغذية الراجعة الفورية هي السبب في أن مشروع مروحة Circuit Cubes يعمل بشكل رائع كأول بناء محرك أو ترقية في فترة ما بعد الظهر الممطرة.

المفتاح هو التوازن. أي مروحة غير متوازنة ولو قليلاً ستهتز وتبطئ وفي النهاية تنكسر شفرتها. يشرح هذا الدليل خطوات البناء بالترتيب مع نقطة التحقق المهمة في كل مرحلة، حتى تتمكن من بناء مروحة بمكعبات الدوائر دون مواجهة مشاكل الاهتزاز.

ما تحتاجه قبل البدء

ستحتاج إلى كتلة محرك من Circuit Cubes وكتلة طاقة وقاعدة لتثبيت كل شيء بثبات. بالنسبة للمروحة نفسها، استخدم محورًا صغيرًا واثنتين إلى أربع شفرات خفيفة الوزن. توفر لوحة 4x8 منصة ثابتة لحامل المحرك لأنها تمنحك مساحة أوسع من اللوحة الصغيرة.

حافظ على خفة الشفرات. الكرتون الثقيل أو الشفرات البلاستيكية السميكة تضع حملًا أكبر على المحرك وتجعل التوازن أصعب بكثير. الورق أو البطاقات الرقيقة أو لوح الرغوة المقطوع بأشكال متطابقة يعمل بشكل أفضل لمروحة دوارة بمكعبات الدوائر.

• قم بوزن شفراتك مقابل بعضها البعض قبل التركيب. إذا شعرت أن إحداها أثقل، قم بقصها حتى تتطابق.
• اعمل على سطح مستوٍ. القاعدة المائلة تجعل المروحة المتوازنة تبدو غير متوازنة.

الخطوة 1: ثبت كتلة المحرك في قاعدة ثابتة

قم بتوصيل كتلة المحرك بقاعدتك بحيث يشير العمود إلى الأعلى مباشرة أو إلى الخارج مباشرة، اعتمادًا على ما إذا كنت تريد مروحة مكتبية أو مروحة حائطية. اضغط على الكتل معًا بقوة حتى تستقر. كتلة المحرك غير الثابتة هي السبب الأكثر شيوعًا لاهتزاز المروحة بغض النظر عن مدى توازن الشفرات.

تحقق من اتجاه العمود قبل المتابعة. إذا كان العمود مائلاً حتى بضع درجات، فستتتبع الشفرات مخروطًا بدلاً من دائرة، ولن يؤدي أي قدر من التوازن إلى إصلاح ذلك.

• نقطة تفتيش: ادفع القاعدة برفق. إذا تحركت كتلة المحرك، فأعد بناء الحامل قبل إضافة الشفرات.

الخطوة 2: بناء وموازنة محور الشفرة

قم بقص أو تجميع شفراتك بحيث تكون متطابقة في الحجم والوزن. قم بتثبيتها على محور صغير بزوايا متباعدة بشكل متساوٍ. يجب أن تكون الشفرتان متقابلتين تمامًا. يجب أن تكون الشفرات الثلاث بزاوية 120 درجة. يجب أن تشكل الشفرات الأربع صليبًا مثاليًا.

هذه هي الخطوة التي تفشل فيها معظم محاولات بناء محاور مروحة الدائرة الكهربائية DIY. قد يبدو المحور متوازنًا بالعين، لكنه قد لا يزال غير متوازن ببضعة غرامات، وعند سرعة المحرك، يصبح هذا الاختلاف الصغير اهتزازًا مرئيًا.

• اختبار التوازن: ضع المحور على طرف قلم رصاص. إذا مال إلى جانب واحد، فهذا الجانب أثقل. قم بقص أو إضافة قطعة صغيرة من الشريط اللاصق حتى يستوي.

الخطوة 3: تثبيت المحور على عمود المحرك

اضغط على المحور المتوازن على عمود المحرك حتى يثبت. لا تجبره على تجاوز النقطة التي يتوقف عندها بشكل طبيعي. إذا كان المحور مرتفعًا جدًا، فستصطدم الشفرات بالقاعدة. إذا كان منخفضًا جدًا، فقد تحتك الشفرات بغلاف المحرك.

قم بتدوير المروحة يدويًا قبل تشغيل أي شيء. يجب أن تدور بحرية لمدة ثانية أو اثنتين ثم تستقر دون أن تتأرجح ذهابًا وإيابًا. إذا توقفت فورًا، فهناك شيء يحتك.

• نقطة تفتيش: قم بتدوير المروحة يدويًا. الدوران الحر الآن يعني تشغيلًا سلسًا للمحرك لاحقًا.

الخطوة 4: قم بتوصيل كتلة الطاقة واختبرها على السرعة المنخفضة

قم بتوصيل كتلة الطاقة بكتلة المحرك وشغّلها على أقل إعداد. راقب الشفرات في الثواني القليلة الأولى. ستدور مروحة محرك Circuit Cubes المتوازنة بسلاسة وتحافظ على صوت ثابت. أما غير المتوازنة فستصدر أزيزًا، وتهتز القاعدة، أو تتباطأ بنمط إيقاعي.

إذا كان يهتز، أوقف تشغيله فورًا. تشغيل مروحة غير متوازنة بأقصى سرعة يمكن أن يثني العمود أو يكسر الشفرة. أصلح التوازن أولاً، ثم زد الطاقة.

• خطأ شائع: الانتقال مباشرة إلى أقصى طاقة لطرد الاهتزاز. هذا لا ينجح ويعرّض المحرك للخطر.

الخطوة 5: اضبط تدفق الهواء والزاوية

بمجرد أن تعمل المروحة بسلاسة، اضبط ميل الشفرات. إمالة الشفرات قليلاً تلتقط المزيد من الهواء وتزيد تدفق الهواء، لكن الميل الزائد يوقف المحرك. زد الزاوية بزيادات صغيرة واستمع إلى إجهاد المحرك.

إذا كنت تريد أن تشير المروحة إلى مكان محدد، قم بتدوير القاعدة بالكامل بدلاً من ثني الشفرات. ثني شفرة مثبتة يخل بالتوازن الذي حققته للتو.

• نقطة تفتيش: يجب أن يكون صوت المحرك هو نفسه عند نفس إعداد الطاقة سواء كانت المروحة مائلة أو مسطحة. تغير الصوت يعني أن الشفرات تحمّل بشكل غير متساوٍ.

تسلسل بناء المروحة في لمحة

1. ثبّت كتلة المحرك: اضغط كتلة المحرك على لوحة 4 × 8 أو قاعدة مماثلة حتى لا يمكنها التحرك. نقطة تفتيش: ادفع القاعدة برفق. أي حركة تعني إعادة البناء قبل إضافة الشفرات.
2. وازن المحور: قم بتوصيل شفرات متطابقة بزوايا متساوية وضع المحور على طرف قلم رصاص للعثور على الجانب الثقيل. نقطة تفتيش: يجب أن يستقر المحور مستويًا، لا أن يميل.
3. التركيب والتدوير اليدوي: اضغط المحور على العمود وقم بتدويره يدويًا. نقطة تفتيش: دوران حر دون احتكاك.
4. الاختبار بطاقة منخفضة: شغّل المحرك بأقل إعداد واستمع لأي طنين أو تباطؤ إيقاعي. أي اهتزاز يعني إيقاف التشغيل وإعادة التوازن.
5. اضبط زاوية الميل: زد زاوية الشفرات بخطوات صغيرة حتى يتحسن تدفق الهواء دون إجهاد المحرك. أدر القاعدة لتوجيه المروحة، وليس الشفرات.

أجزاء تساعد في هذا التركيب

• لوح - 4 × 8 - #3035: المحتويات: لوح، 4×8، #3035، الكمية 1. يمنح اللوح الأعرض قاعدة ثابتة لحامل المحرك، مما يقلل الاهتزاز الأساسي الذي يجعل المروحة تبدو غير متوازنة.
• Chompy: أضف الحياة إلى مكعبات البناء الخاصة بك مع هذه اللعبة التعليمية STEM التي نسميها Chompy [248]. تعليمات البناء متاحة عبر الإنترنت. Chompy عبارة عن بناء مخصص يعمل بمحرك، لذا فهو مرجع مفيد لكيفية تثبيت كتلة المحرك داخل الهيكل قبل تطبيق هذه الفكرة على مروحة.
• وبلر: أحضر مكعبات البناء الخاصة بك إلى الحياة مع هذه اللعبة التعليمية STEM التي نسميها وبلر [#272]. تتوفر تعليمات البناء عبر الإنترنت. يوضح وبلر كيف تؤدي التحولات الصغيرة في الوزن إلى تغيير الحركة، وهو نفس المبدأ وراء موازنة شفرات المروحة.

المروحة الدوارة هي بناء بسيط يحتوي على مهارة حقيقية واحدة بداخله: التوازن. اجعل المحور مستويًا والتركيب ثابتًا، والباقي مجرد ضبط. قم ببنائها مرة واحدة، ثم جرب نسخة بشفرتين وأخرى بأربع شفرات لترى كيف يغير عدد الشفرات تدفق الهواء وحمل المحرك.