Comment construire un moulin à vent avec Circuit Cubes : Un projet étape par étape

Réponse rapide

Construisez d'abord la tour, montez le moteur près du sommet, enfoncez les pales sur l'arbre du moteur, puis connectez le moteur au Bluetooth Cube batterie et mettez-le sur ON. Testez les pales avec la tour couchée avant de la redresser, car la plupart des pannes d'éolienne sont dues à des pales desserrées ou à une tour penchée, pas à un moteur défectueux.

Un moulin à vent est l’une des meilleures premières constructions motorisées car le principe est visible : les pales tournent, et on voit exactement pourquoi. Il enseigne aussi les deux compétences qui s’appliquent à tous les autres projets : un cadre rigide et une pièce rotative équilibrée.

Ce tutoriel utilise le Cube Batterie Bluetooth, vous pouvez donc faire fonctionner le moulin depuis l’interrupteur ou le coupler avec l’application Circuit Cubes et voir les pales réagir. Vous n’avez pas besoin d’un kit spécial. Il vous faut le cube batterie, un moteur, quelques briques structurelles et une surface de travail plane.

Ce qu’il vous faut avant de commencer

Rassemblez le Cube Batterie Bluetooth, un moteur, vos briques de construction et une plaque de base ou une large pièce de fondation. Une table plate est plus importante qu’il n’y paraît. Si votre surface de travail bouge, votre tour penchera et les pales frotteront contre le cadre, même si vous construisez avec soin.

Planifiez la hauteur de la tour avant d'assembler quoi que ce soit. Une tour plus haute est plus belle mais fléchit davantage, et une tour qui fléchit déséquilibre les pales. Pour une première construction, gardez la tour à peu près aussi haute que votre main et élargissez la base en bas.

• Chargez ou vérifiez le cube de batterie Bluetooth avant de construire afin de ne pas résoudre les problèmes d'alimentation et de structure en même temps.
• Triez d'abord les briques par longueur. Chercher une pièce en plein milieu de la construction, c'est ainsi que les tours finissent avec des côtés inégaux.

Comment fonctionne réellement le moulin à vent

Le cube Bluetooth fournit l'énergie et le moteur la convertit en rotation. Les pales ne sont qu'un grand levier attaché à cette rotation, donc tout déséquilibre dans les pales devient un balancement visible. C'est tout le mécanisme, et cela explique pourquoi l'équilibre compte plus que la décoration.

C'est aussi la conversation la plus simple sur les énergies renouvelables que vous puissiez avoir avec un enfant. Une vraie éolienne capte l'air en mouvement et le transforme en électricité. Votre modèle inverse cet ordre, utilisant l'électricité stockée pour faire tourner les pales, mais les pièces mécaniques — un rotor, un arbre et une structure de support — sont la même idée.

• Gardez les fils du moteur détendus près du sommet de la tour. Des fils tendus tirent sur le moteur et l'inclinent.

Construisez la tour et montez le moteur

Construisez la tour en deux moitiés et assemblez-les, plutôt que d'empiler les briques une par une. Des moitiés symétriques maintiennent la tour droite, et une tour droite garde l'arbre du moteur horizontal. Montez le moteur près du sommet avec au moins deux points de fixation pour qu'il ne puisse pas tourner dans son logement lorsque les pales prennent de la vitesse.

Avant d'ajouter les pales, vérifiez que l'arbre du moteur pointe droit vers l'extérieur et ne touche pas la tour. Si l'arbre est enfoui dans le cadre, les pales heurteront les briques dès le premier tour. C'est le moment le moins coûteux pour corriger cela.

• Enfoncez fermement le moteur dans son support. Un moteur qui bouge sous charge semblera être un problème de puissance alors qu'il s'agit d'un problème de montage.
• Laissez un espace d'une tenon autour de l'arbre sur tous les côtés.

Branchez l'alimentation et testez la rotation

Connectez le moteur au Bluetooth Battery Cube, puis placez l'interrupteur sur ON. La LED sur le dessus devient verte et le cube est prêt à alimenter votre montage. Si vous souhaitez un contrôle via l'application, placez plutôt l'interrupteur sur BLUETOOTH : la LED clignote en bleu en attendant l'appairage. Lancez ensuite l'application Circuit Cubes et ouvrez l'écran Bluetooth en appuyant sur l'icône en haut à droite.

Faites tourner le moteur quelques secondes sans pales. Vous vérifiez deux choses : que le moteur tourne et que rien ne claque dans la tour. Un moteur silencieux et régulier signifie que votre support est solide.

• Si rien ne se produit, basculez l'interrupteur complètement sur ON. L'interrupteur à trois positions peut rester entre deux réglages et sembler enclenché alors qu'il ne l'est pas.

Fabriquez des pales qui restent équilibrées

Découpez ou assemblez trois ou quatre pales de taille et de poids identiques, puis fixez-les à angles égaux autour d'un moyeu. Trois pales sont les plus faciles à équilibrer à la main, c'est pourquoi la plupart des éoliennes réelles en utilisent. La symétrie n'est pas qu'esthétique ici. Une pale lourde transforme une rotation douce en secousse.

Test d'équilibre : tenez l'ensemble des pales par son centre sur la pointe d'un crayon et laissez-le se stabiliser. Si une pale tombe toujours, ajoutez ou retirez une petite brique du côté opposé jusqu'à ce qu'elle pende à peu près à l'horizontale.

• Gardez les pales légères. Les pales longues et lourdes fléchissent et heurtent la tour.
• Marquez le moyeu afin de pouvoir remonter les pales dans les mêmes positions après une reconstruction.

Dépannage d'un moulin à vent qui ne tourne pas

Si le moteur ronronne mais que les pales ne tournent pas, c'est généralement que les pales sont trop serrées contre la tour ou que le moyeu glisse sur l'arbre. Tirez légèrement l'ensemble des pales vers l'extérieur et réessayez. Si le moteur est silencieux, vérifiez d'abord l'interrupteur et le bloc batterie, puis la connexion du fil au moteur.

Un moulin à vent qui tourne lentement est souvent un problème de friction, pas de puissance. Pressez fermement chaque joint de la tour, car des briques desserrées laissent le cadre se tordre sous le couple et épuisent l'énergie du moteur.

• Testez la tour couchée sur le côté. La gravité est supprimée, donc tout arrêt restant est mécanique.

Étapes de construction d'un moulin à vent en un coup d'œil

1. 1. Dégagez une surface plane et triez les briques : Séparez les briques par longueur et vérifiez que le Bluetooth Battery Cube est chargé avant de commencer. Point de contrôle : la table ne bouge pas lorsque vous appuyez sur un coin.
2. 2. Construisez la tour en deux moitiés identiques : Assemblez les moitiés pour que la tour reste droite et élargissez la base avec une plaque ou des briques supplémentaires. Erreur à éviter : empiler un côté plus haut que l’autre, ce qui fait pencher le moteur.
3. 3. Montez le moteur près du sommet : Utilisez au moins deux points de fixation et laissez un espace d’un plot autour de l’arbre. Point de contrôle : l'arbre pointe droit vers l'extérieur et dépasse le cadre.
4. 4. Branchez le moteur au bloc-batterie : Connectez le moteur, puis placez l'interrupteur complètement sur ON pour le voyant vert, ou sur BLUETOOTH pour le contrôle via l'application. Erreur à éviter : laisser l'interrupteur entre les positions.
5. 5. Test de rotation sans pales : Faites tourner le moteur quelques secondes et écoutez les éventuels cliquetis dans la tour. Point de contrôle : rotation régulière et châssis silencieux avant de monter les pales.
6. 6. Fixez trois pales équilibrées : Faites correspondre la taille et le poids des pales, espacez-les uniformément et équilibrez le moyeu sur la pointe d'un crayon. Erreur à éviter : une pale trop lourde, qui se traduit par une secousse violente.
7. 7. Testez d'abord l'éolienne à plat, puis redressez-la : Faites-la fonctionner d'abord couchée sur le côté, puis redressez-la et faites-la tourner à nouveau à basse vitesse. Point de contrôle : elle tourne toujours debout sans frotter contre la tour.

Pièces Circuit Cubes adaptées à cette construction

• Bluetooth Battery Cube : L'interrupteur a trois positions : ON, OFF et BLUETOOTH. Sur ON, la LED supérieure devient verte et alimente votre montage ; sur BLUETOOTH, la LED clignote en bleu en attendant de se jumeler avec l'application Circuit Cubes. Vous pouvez faire fonctionner le moulin à vent depuis l'interrupteur ou le jumeler et contrôler les pales depuis l'application, ce qui facilite la démonstration de la rotation lente par rapport à la rotation rapide.
• Sir Chops-o-lot: Sir Chops-o-lot est livré avec toutes les pièces illustrées, et les instructions de montage sont disponibles en ligne pour réduire le prix du jouet et le gaspillage de papier. C'est un moyen économique d'ajouter un deuxième modèle motorisé à votre réserve de pièces, et les instructions en ligne signifient que vous ne payez pas pour un livret imprimé.
• AT Walker: AT Walker est un jouet STEM qui donne vie à vos briques de construction, avec des instructions de montage disponibles en ligne. Si la construction de votre moulin à vent vous laisse des briques supplémentaires et un après-midi libre, c'est un projet éprouvé utilisant le même moteur et le même cube batterie.

Construisez la tour bien droite, montez le moteur solidement et équilibrez les pales, et votre moulin à vent Circuit Cubes tournera du premier coup. Si ce n'est pas le cas, testez-le à plat sur la table avant de changer quoi que ce soit d'autre, car cette seule habitude résout la plupart des problèmes de moulin en moins d'une minute.