Come costruire un mulino a vento con Circuit Cubes: Un progetto passo passo

Risposta rapida

Costruisci prima la torre, monta il motore vicino alla cima, premi le pale sull'albero motore, poi collega il motore al Bluetooth Cubo batteria e accendilo su ON. Prova le pale con la torre sdraiata prima di sollevarla, perché la maggior parte dei guasti del mulino a vento sono pale allentate o una torre inclinata, non un motore guasto.

Un mulino a vento è una delle migliori prime costruzioni motorizzate perché il principio è visibile: le pale girano e si vede esattamente perché. Insegna anche le due abilità che si applicano a ogni altro progetto: un telaio rigido e una parte rotante bilanciata.

Questo tutorial utilizza il Bluetooth Battery Cube, quindi puoi far funzionare il mulino dall’interruttore o abbinarlo all’App Circuit Cubes e vedere le pale rispondere. Non serve un kit speciale. Ti servono il battery cube, un motore, alcuni mattoncini strutturali e una superficie di lavoro piana.

Cosa ti serve prima di iniziare

Prepara il Bluetooth Battery Cube, un motore, i tuoi mattoncini e una piastra di base o un pezzo di fondazione largo. Un tavolo piatto è più importante di quanto sembri. Se la superficie di lavoro traballa, la torre si inclinerà e le pale sfregheranno sul telaio, non importa quanto costruisci con cura.

Pianifica l'altezza della torre prima di incastrare qualsiasi pezzo. Una torre più alta ha un aspetto migliore ma flette di più, e una torre che flette sbilancia le pale. Per la prima costruzione, mantieni la torre alta circa quanto la tua mano e allarga la base in basso.

• Carica o verifica il cubo batteria Bluetooth prima di costruire, così non devi risolvere problemi di alimentazione e struttura allo stesso tempo.
• Ordina prima i mattoncini per lunghezza. Cercare un pezzo a metà costruzione è il motivo per cui le torri finiscono con lati disuguali.

Come funziona davvero il mulino a vento

Il cubo Bluetooth fornisce energia e il motore la trasforma in rotazione. Le pale sono solo una grande leva collegata a quella rotazione, quindi qualsiasi squilibrio nelle pale diventa un'oscillazione visibile. Questo è l'intero meccanismo, e spiega perché l'equilibrio conta più della decorazione.

Questa è anche la conversazione più semplice sulle energie rinnovabili che tu possa avere con un bambino. Una vera turbina eolica cattura l'aria in movimento e la trasforma in elettricità. Il tuo modello inverte quest'ordine, usando l'elettricità immagazzinata per far girare le pale, ma le parti meccaniche — un rotore, un albero e una struttura di supporto — sono la stessa idea.

• Mantieni i cavi del motore allentati vicino alla cima della torre. I cavi tesi tirano il motore e lo inclinano.

Costruisci la torre e monta il motore

Costruisci la torre in due metà e uniscile, invece di impilare un mattone alla volta. Le metà simmetriche mantengono la torre dritta, e una torre dritta mantiene l'albero motore in piano. Monta il motore vicino alla sommità con almeno due punti di collegamento in modo che non possa ruotare nella sua sede quando le pale girano.

Prima di aggiungere le pale, controlla che l'albero motore punti dritto verso l'esterno e sia libero dalla torre. Se l'albero è incassato nel telaio, le pale colpiranno i mattoni al primo giro. Questo è il momento più economico per risolvere il problema.

• Premi saldamente il motore nel suo supporto. Un motore che si sposta sotto carico sembrerà un problema di potenza quando invece è un problema di montaggio.
• Lascia uno spazio di un perno attorno all'albero su tutti i lati.

Collega l'alimentazione e prova la rotazione

Collega il motore al Bluetooth Battery Cube, quindi sposta l'interruttore su ON. Il LED sulla parte superiore diventa verde e il cubo è pronto ad alimentare la tua costruzione. Se preferisci il controllo tramite app, sposta invece l'interruttore su BLUETOOTH: il LED lampeggia in blu in attesa di accoppiamento. Avvia l'app Circuit Cubes e apri la schermata Bluetooth toccando l'icona in alto a destra.

Fai girare il motore per qualche secondo senza pale. Stai verificando due cose: che il motore giri e che non ci siano rumori nella torre. Un motore silenzioso e costante significa che il supporto è solido.

• Se non succede nulla, sposta completamente l'interruttore su ON. L'interruttore a tre posizioni può fermarsi tra le impostazioni e sembrare inserito quando in realtà non lo è.

Realizza pale che restano bilanciate

Taglia o assembla tre o quattro pale di dimensioni e peso corrispondenti, quindi fissale ad angoli uguali attorno a un mozzo. Tre pale sono le più facili da bilanciare a mano, motivo per cui la maggior parte delle turbine reali le utilizza. La simmetria qui non è solo estetica. Una singola pala pesante trasforma una rotazione fluida in una vibrazione.

Prova di bilanciamento: tieni il gruppo pale dal centro su una punta di matita e lascialo stabilizzare. Se una pala cade sempre, aggiungi o rimuovi un piccolo peso sul lato opposto finché non pende quasi in piano.

• Mantieni le pale leggere. Le pale lunghe e pesanti si flettono e colpiscono la torre.
• Segna il mozzo per poter ricollegare le pale nelle stesse posizioni dopo una ricostruzione.

Risoluzione dei problemi di un mulino a vento che non gira

Se il motore ronza ma le pale non girano, di solito le pale sono troppo strette contro la torre o il mozzo scivola sull'albero. Estrarre leggermente il gruppo pale e riprovare. Se il motore è silenzioso, controllare prima l'interruttore e il blocco batteria, poi verificare il collegamento del filo al motore.

Un mulino a vento che gira lentamente è spesso un problema di attrito, non di potenza. Premi saldamente ogni giunto della torre, perché i mattoni allentati lasciano che il telaio si torca sotto la coppia e consumi l'energia del motore.

• Prova con la torre sdraiata su un lato. La gravità è eliminata, quindi eventuali arresti residui sono di natura meccanica.

Passaggi per costruire un mulino a vento in sintesi

1. 1. Libera una superficie piana e ordina i mattoncini: Separa i mattoncini per lunghezza e verifica che il Bluetooth Battery Cube sia carico prima di iniziare. Checkpoint: il tavolo non traballa quando premi un angolo.
2. 2. Costruisci la torre in due metà identiche: Unisci le metà in modo che la torre rimanga dritta e allarga la base con una piastra o mattoncini extra. Errore da evitare: impilare un lato più alto dell’altro, inclinando il motore.
3. 3. Monta il motore vicino alla parte superiore: Usa almeno due punti di collegamento e lascia uno spazio di un perno attorno all’albero. Punto di controllo: l'albero punta dritto verso l'esterno e supera il telaio.
4. 4. Collega il motore al cubo batteria: Collega il motore, quindi sposta l'interruttore completamente su ON per il LED verde, o su BLUETOOTH per il controllo tramite app. Errore da evitare: lasciare l'interruttore tra le posizioni.
5. 5. Prova di rotazione senza pale: Fai girare il motore per qualche secondo e ascolta eventuali rumori metallici nella torre. Punto di controllo: rotazione costante e telaio silenzioso prima di montare le pale.
6. 6. Monta tre pale bilanciate: Abbina dimensioni e peso delle pale, distribuiscile uniformemente e bilancia il mozzo sulla punta di una matita. Errore da evitare: una pala troppo pesante, che si manifesta con una vibrazione violenta.
7. 7. Prova il mulino a vento prima da sdraiato, poi mettilo in piedi: Fallo funzionare prima sdraiato su un lato, poi mettilo in piedi e fallo girare di nuovo a bassa velocità. Punto di controllo: gira ancora in verticale senza strisciare contro la torre.

Parti Circuit Cubes adatte a questa costruzione

• Bluetooth Battery Cube: L'interruttore ha tre posizioni: ON, OFF e BLUETOOTH. Su ON, il LED superiore diventa verde e alimenta il tuo progetto; su BLUETOOTH, il LED lampeggia in blu in attesa di accoppiarsi con l'app Circuit Cubes. Puoi far funzionare il mulino a vento dall'interruttore o accoppiarlo e controllare le pale dall'app, facilitando la dimostrazione della rotazione lenta rispetto a quella veloce.
• Sir Chops-o-lot: Sir Chops-o-lot viene fornito con tutte le parti illustrate e le istruzioni di montaggio sono disponibili online per ridurre il prezzo del giocattolo e lo spreco di carta. È un modo economico per aggiungere un secondo modello motorizzato al tuo assortimento di pezzi, e le istruzioni online significano che non paghi per un libretto stampato.
• AT Walker: AT Walker è un giocattolo STEM che dà vita ai tuoi mattoncini, con istruzioni di costruzione disponibili online. Se la costruzione del tuo mulino a vento ti lascia con mattoncini avanzati e un pomeriggio libero, questo è un progetto collaudato che utilizza lo stesso motore e cubo batteria.

Costruisci la torre dritta, monta saldamente il motore e bilancia le pale, e il tuo mulino a vento Circuit Cubes girerà al primo tentativo. Se non lo fa, provalo piatto sul tavolo prima di cambiare qualsiasi altra cosa, perché questa singola abitudine risolve la maggior parte dei problemi del mulino in meno di un minuto.