Come costruire una gru con Circuit Cubes: tutorial passo passo

Risposta rapida

Costruisci la gru in quattro fasi: una base larga e zavorrata, un albero verticale rinforzato, un braccio orizzontale con un punto di carrucola all'estremità e un verricello motorizzato che avvolge lo spago per sollevare e abbassare un piccolo gancio. Il meccanismo di sollevamento è la parte che determina se la gru funziona, quindi dedica la maggior parte del tempo di costruzione a quello. Un solo motore, un riduttore e qualche 3mm di LED per l'estremità sono sufficienti.

Una gru è una delle migliori prime macchine da costruire con Circuit Cubes perché ogni parte ha un compito visibile: la base resiste al ribaltamento, il montante sostiene il carico, il braccio si estende e l'argano esegue il sollevamento effettivo. Quando la gru si guasta, di solito si guasta esattamente in uno di questi compiti, il che rende facile la diagnosi.

Questo tutorial guida la costruzione nell'ordine che evita rilavorazioni. Prima assemblerai il telaio, poi aggiungerai il meccanismo di sollevamento motorizzato, quindi proverai con un carico leggero prima di aggiungere qualcosa di pesante. Prevedi circa 30 minuti per la prima costruzione e circa 15 minuti una volta che conosci la disposizione.

Cosa ti serve prima di iniziare

Hai bisogno di un blocco motore e batteria Circuit Cubes, un cambio, una generosa scorta di travi e piastre, spago o cordino sottile, e un piccolo gancio o una graffetta piegata. Il cambio è il componente più utile qui perché scambia la velocità del motore con la forza di rotazione, esattamente ciò di cui ha bisogno un argano. Se non ne possiedi già uno, il Cambio - #6585 è un modo economico per aggiungerlo.

Sulla punta del braccio, un paio di piccole luci rende la gru più facile da usare in stanze buie e ti fornisce un controllo visivo che l'alimentazione arriva all'estremità lontana della costruzione. I LED da 3 mm si adattano ai fori standard dei mattoncini e consumano pochissima corrente, quindi non ridurranno notevolmente il tempo di funzionamento.

• Taglia la corda più lunga di quanto pensi di aver bisogno; accorciare dopo è facile, unire non lo è.
• Tieni pronto un piccolo peso, come una pila di mattoncini, per i test di carico.

Fase 1: Costruisci una base che non si ribalti

Inizia con una base piatta larga almeno otto perni e lunga dodici. La larghezza è ciò che impedisce alla gru di ribaltarsi lateralmente quando il braccio si estende, quindi resisti alla tentazione di costruire una base stretta ed elegante. Aggiungi un secondo strato di piastre sopra per irrigidire la base e dare al palo una presa solida.

Posiziona il blocco batteria in basso e verso la parte posteriore della base, nella direzione opposta a quella in cui si estenderà il braccio. Il suo peso funge da contrappeso, e tenerlo basso significa anche che se la gru cade, non atterrerà sul blocco. Controlla la base premendo sull'angolo anteriore; se la parte posteriore si solleva, allarga la base prima di continuare.

• Errore comune: costruire la base troppo piccola perché sembra più ordinata. Una gru che si ribalta non è una gru.

Fase 2: Solleva un palo controventato

Costruisci l’albero come una colonna quadrata cava invece che come una pila singola di mattoni. Una colonna cava è molto più rigida a parità di numero di pezzi e ti offre un canale per far passare il cavo del motore fino al braccio. Punta a un albero alto circa dieci-dodici mattoni per una gru da tavolo.

Aggiungi rinforzi diagonali dalla base fino a circa metà dell’albero su almeno due lati. Questi rinforzi impediscono all’albero di piegarsi in avanti quando l’argano tira. Prima di proseguire, spingi delicatamente la cima dell’albero in quattro direzioni; qualsiasi flessione visibile significa che hai bisogno di un altro rinforzo.

• Punto di controllo: l’albero deve risultare rigido, non elastico, quando premi la cima.

Fase 3: Aggiungere il braccio e il punto della puleggia

Fissa il braccio in cima all'albero in modo che possa ruotare, usando un singolo perno o un asse come cerniera. Un braccio che ruota ti consente di cambiare la portata senza dover ricostruire. Estendi il braccio di circa una volta e mezza l'altezza dell'albero, quindi aggiungi una breve sezione posteriore dietro la cerniera per fungere da braccio contrappeso.

Alla punta del braccio, crea una guida liscia per la corda. Un piccolo asse, una puleggia o anche un bordo arrotondato di una trave funzionano; l'importante è che la corda scivoli senza tagliare la plastica. Dirigi la corda dal verricello, su per l'albero, lungo il braccio e sopra questo punto di guida.

• Errore comune: far passare la corda su uno spigolo vivo di un mattone. Si consuma e aggiunge attrito che blocca il motore.

Fase 4: Costruzione del meccanismo di sollevamento motorizzato

Montare il motore alla base dell'albero, non sul braccio. Il peso alla base è stabile; il peso sul braccio agisce come una leva contro di voi. Collegate il motore al cambio, quindi a un piccolo asse che fungerà da tamburo del verricello.

Avvolgete la corda intorno al tamburo per tre o quattro giri e fissatela. Più giri garantiscono maggiore presa e meno slittamento. Prima di collegare l'alimentazione, girate il tamburo a mano per verificare che il percorso della corda sia libero e che la guida del braccio ruoti liberamente. Quindi azionate il motore a brevi scatti e osservate in quale direzione gira il tamburo.

• Punto di controllo: se il motore fa fatica o la corda slitta, aggiungete più giri sul tamburo prima di modificare qualsiasi altra cosa.

Fase 5: Testate, quindi caricate

Appendi prima un gancio vuoto e fai scorrere l'argano su e giù per tutta la sua escursione. Osserva se la corda salta dalla guida del braccio e se l'albero si flette sotto trazione. Risolvi questi due problemi prima di aggiungere peso, perché peggiorano sotto carico, non migliorano.

Poi aggiungi un carico leggero, come qualche piccolo mattone, e solleva lentamente. Se la gru regge, aumenta il carico a piccoli passi fino a trovare il limite. Quel limite è un'informazione utile: ti dice se hai bisogno di una base più larga, di un rapporto di trasmissione più basso o di un braccio più corto.

• Non lasciare mai una gru carica appesa incustodita; il motore e la batteria continueranno a lavorare contro il carico.

Sequenza di costruzione della gru a colpo d'occhio

1. Crea una base larga e zavorrata: Costruisci almeno otto mattoni di larghezza e dodici di lunghezza, con il blocco batteria montato in basso e verso il retro come contrappeso. Premi l'angolo anteriore: se il retro si solleva, allarga la base prima di continuare.
2. Alza un albero rinforzato: Usa una colonna quadrata cava alta da dieci a dodici mattoni e aggiungi rinforzi diagonali su almeno due lati. L'albero deve risultare rigido quando spingi la cima nelle quattro direzioni.
3. Incastra il boma e aggiungi una guida: Fissa il boma alla cima dell'albero in modo che ruoti, estendilo a circa una volta e mezza l'altezza dell'albero e monta una guida liscia all'estremità. Passa un dito lungo il percorso della corda; qualsiasi spigolo vivo consumerà la corda e bloccherà il motore.
4. Monta il verricello alla base: Collega il motore al cambio e a un piccolo tamburo per asse, quindi avvolgi la corda tre o quattro volte attorno al tamburo. Gira il tamburo prima a mano. Se si blocca, correggi il percorso prima di applicare corrente.
5. Prova a vuoto, poi carica gradualmente: Fai scorrere il gancio senza carico, controlla salti della corda e flessione del palo, poi aggiungi peso a piccoli incrementi. Fermati al primo segno di sforzo e annota il limite di carico; quel numero ti dice cosa modificare.

Parti che semplificano questo montaggio

• Cambio - #6585: Venduto singolarmente come unico cambio, quantità 1. Un cambio converte la velocità del motore in forza rotante, consentendo a un piccolo tamburo di argano di sollevare un carico invece di bloccarsi.
• LED da 3 mm: Viene fornito come coppia di LED da 3 mm; l'annuncio specifica che il montaggio non è incluso ed è solo a scopo di riferimento. Due piccole luci sono sufficienti per segnare la punta del braccio e confermare che l'alimentazione arriva all'estremità della gru, e aggiungono un consumo di corrente molto ridotto.

Costruisci prima la base e l'albero, posiziona il verricello in basso e prova con un gancio vuoto prima di affidare peso alla gru. Una volta che solleva in modo affidabile, prova un braccio più lungo o un secondo punto di puleggia per vedere come la portata modifica il carico che può gestire.