Circuit Cubes로 풍차 만드는 방법: 단계별 프로젝트

빠른 답변

먼저 타워를 만들고, 모터를 상단 근처에 장착한 다음, 블레이드를 모터 샤프트에 눌러 끼우고, 모터를 Bluetooth 배터리 큐브 에 연결한 후 ON으로 전환하세요. 타워를 세우기 전에 타워를 눕힌 상태에서 블레이드를 테스트하세요. 대부분의 풍차 고장은 모터 고장이 아니라 블레이드가 느슨하거나 타워가 기울어져서 발생하기 때문입니다.

풍차는 첫 번째 모터 구동 조립품으로 가장 좋은 선택 중 하나입니다. 원리가 명확하게 보이기 때문입니다. 블레이드가 돌아가고 그 이유를 정확히 알 수 있습니다. 또한 모든 다른 프로젝트에 적용되는 두 가지 기술, 즉 견고한 프레임과 균형 잡힌 회전 부품을 가르쳐줍니다.

이 튜토리얼은 Bluetooth 배터리 큐브를 사용하므로 스위치로 풍차를 작동하거나 Circuit Cubes 앱과 페어링하여 블레이드가 반응하는 모습을 볼 수 있습니다. 특별한 풍차 키트는 필요하지 않습니다. 배터리 큐브, 모터, 몇 개의 구조용 블록, 평평한 작업 표면만 있으면 됩니다.

시작하기 전에 필요한 것

Bluetooth 배터리 큐브, 모터 1개, 조립용 블록, 베이스 플레이트 또는 넓은 기초 조각을 준비하세요. 평평한 테이블이 생각보다 중요합니다. 작업 표면이 흔들리면 타워가 기울어져 아무리 조심히 조립해도 블레이드가 프레임에 닿게 됩니다.

조립하기 전에 타워 높이를 계획하세요. 더 높은 타워는 보기 좋지만 더 많이 휘어지고, 휘어지는 타워는 블레이드의 균형을 무너뜨립니다. 첫 조립에서는 타워를 손 높이 정도로 유지하고 바닥의 받침대를 넓히세요.

• 조립 전에 Bluetooth 배터리 큐브를 충전하거나 확인하여 전원과 구조 문제를 동시에 해결하지 않도록 하세요.
• 먼저 블록을 길이별로 분류하세요. 조립 중간에 부품 하나를 찾는 것이 타워의 측면이 어긋나는 이유입니다.

풍차가 실제로 작동하는 방식

Bluetooth 큐브가 전력을 공급하고 모터가 이를 회전으로 변환합니다. 블레이드는 단지 그 회전에 부착된 큰 레버일 뿐이므로 블레이드의 불균형은 눈에 띄는 흔들림이 됩니다. 이것이 전체 메커니즘이며, 장식보다 균형이 더 중요한 이유를 설명합니다.

이것은 또한 아이와 나눌 수 있는 가장 간단한 재생 에너지 대화입니다. 실제 풍력 터빈은 움직이는 공기를 포착하여 전기로 변환합니다. 여러분의 모델은 그 순서를 뒤집어 저장된 전기를 사용하여 블레이드를 회전시키지만, 기계 부품(로터, 샤프트, 지지 구조)은 동일한 개념입니다.

• 모터 와이어를 타워 상단 근처에서 느슨하게 유지하세요. 팽팽한 와이어는 모터를 당겨 기울게 합니다.

타워를 만들고 모터를 장착하세요

벽돌을 하나씩 쌓는 대신 타워를 두 개의 반쪽으로 나누어 만든 후 결합하세요. 대칭적인 반쪽은 타워를 곧게 유지하고, 곧은 타워는 모터 샤프트를 수평으로 유지합니다. 모터는 상단 가까이에 최소 두 개의 연결 지점으로 장착하여 블레이드가 회전할 때 소켓 안에서 회전하지 않도록 하세요.

블레이드를 추가하기 전에 모터 샤프트가 똑바로 바깥쪽을 향하고 타워에 닿지 않는지 확인하세요. 샤프트가 프레임 안에 묻혀 있으면 첫 회전 시 블레이드가 벽돌에 부딪힙니다. 지금이 가장 저렴하게 수정할 수 있는 시점입니다.

• 모터를 마운트에 단단히 눌러 장착하세요. 부하가 걸릴 때 모터가 움직이면 장착 문제임에도 불구하고 출력 문제처럼 보입니다.
• 샤프트 주위로 모든 면에 스터드 하나 분의 여유 공간을 남겨두세요.

전원을 연결하고 회전을 테스트하세요

모터를 Bluetooth 배터리 큐브에 연결한 다음 스위치를 ON으로 밉니다. 상단의 LED가 녹색으로 켜지며 큐브가 빌드에 전원을 공급할 준비가 됩니다. 앱 제어를 원한다면 스위치를 BLUETOOTH로 대신 밉니다. LED가 파란색으로 깜빡이며 페어링을 기다립니다. 그런 다음 Circuit Cubes 앱을 실행하고 오른쪽 상단의 아이콘을 탭하여 Bluetooth 화면을 엽니다.

블레이드를 장착하지 않고 모터를 몇 초간 작동시키세요. 두 가지를 확인합니다: 모터가 회전하는지, 그리고 타워에서 덜거덕거리는 소리가 없는지입니다. 조용하고 일정하게 작동하는 모터는 마운트가 견고하다는 의미입니다.

• 아무 일도 일어나지 않으면 스위치를 완전히 ON으로 밉니다. 3위치 스위치는 설정 사이에 멈출 수 있으며, 실제로는 작동하지 않는데도 작동하는 것처럼 보일 수 있습니다.

균형을 유지하는 블레이드 만들기

크기와 무게가 일치하는 3~4개의 블레이드를 자르거나 조립한 후 허브 주위에 같은 각도로 부착하세요. 3개의 블레이드는 손으로 균형을 맞추기 가장 쉬워 실제 터빈 대부분이 이를 사용합니다. 여기서 대칭은 단순한 미적 요소가 아닙니다. 무거운 블레이드 하나가 부드러운 회전을 흔들림으로 바꿉니다.

균형 테스트: 블레이드 어셈블리를 중심으로 연필 끝에 올려놓고 안정될 때까지 기다리세요. 한 블레이드가 항상 아래로 떨어지면 반대쪽에 작은 블록을 추가하거나 제거하여 거의 수평이 될 때까지 조정하세요.

• 블레이드를 가볍게 유지하세요. 길고 무거운 블레이드는 휘어져 타워에 부딪힙니다.
• 재조립 후 블레이드를 같은 위치에 다시 장착할 수 있도록 허브에 표시를 하세요.

회전하지 않는 풍차 문제 해결

모터에서 윙윙거리는 소리가 나는데 블레이드가 돌지 않으면, 일반적으로 블레이드가 타워에 너무 밀착되어 있거나 허브가 샤프트에서 미끄러지는 것입니다. 블레이드 어셈블리를 약간 바깥쪽으로 당긴 후 다시 테스트하세요. 모터가 조용하다면 먼저 스위치와 배터리 큐브를 확인한 다음, 모터의 배선 연결을 확인하세요.

천천히 도는 풍차는 종종 전력 문제가 아니라 마찰 문제입니다. 타워의 모든 연결부를 단단히 누르세요. 벽돌이 느슨하면 토크로 인해 프레임이 비틀리며 모터의 에너지를 소모합니다.

• 타워를 옆으로 눕혀서 테스트합니다. 중력이 제거되므로 남아 있는 정지는 기계적인 것입니다.

풍차 조립 단계 한눈에 보기

1. 1. 평평한 표면을 확보하고 블록을 분류하세요: 블록을 길이별로 분리하고 시작하기 전에 Bluetooth Battery Cube가 충전되었는지 확인하세요. 체크포인트: 모서리를 눌렀을 때 테이블이 흔들리지 않아야 합니다.
2. 2. 타워를 동일한 두 반쪽으로 조립하세요: 반쪽을 결합하여 타워가 똑바로 서도록 하고, 플레이트나 추가 블록으로 바닥을 넓히세요. 피해야 할 실수: 한쪽을 다른 쪽보다 높게 쌓으면 모터가 기울어집니다.
3. 3. 모터를 상단 근처에 장착하세요: 최소 두 개의 연결 지점을 사용하고 샤프트 주위에 스터드 하나의 여유 공간을 남기세요. 확인 지점: 샤프트가 똑바로 바깥쪽을 향하고 프레임을 비웁니다.
4. 4. 모터를 배터리 큐브에 연결하세요: 모터를 연결한 다음 스위치를 완전히 ON(녹색 LED) 또는 BLUETOOTH(앱 제어)로 밉니다. 피해야 할 실수: 스위치를 중간 위치에 두는 것.
5. 5. 블레이드 없이 회전 테스트: 모터를 몇 초간 작동시키고 타워에서 덜거덕거리는 소리가 나는지 듣고 확인하세요. 확인 지점: 블레이드를 장착하기 전에 안정적인 회전과 조용한 프레임을 확인하세요.
6. 6. 균형 잡힌 블레이드 3개를 부착하세요: 블레이드 크기와 무게를 맞추고, 균일하게 간격을 두고, 허브를 연필 끝에서 균형을 잡으세요. 피해야 할 실수: 블레이드 하나가 무거우면 심한 진동으로 나타납니다.
7. 7. 먼저 풍차를 눕혀서 테스트한 다음 세우세요: 먼저 옆으로 누운 상태에서 작동시킨 후, 세워서 저속으로 다시 작동시키세요. 확인 지점: 세운 상태에서도 타워에 닿지 않고 회전해야 합니다.

이 조립에 맞는 Circuit Cubes 부품

• Bluetooth Battery Cube: 스위치에는 ON, OFF, BLUETOOTH의 세 가지 위치가 있습니다. ON 위치에서는 상단 LED가 녹색으로 켜져 빌드에 전원을 공급하고, BLUETOOTH 위치에서는 LED가 파란색으로 깜박이며 Circuit Cubes 앱과 페어링을 기다립니다. 풍차는 스위치로 작동하거나 페어링하여 앱에서 블레이드를 제어할 수 있어 느린 회전과 빠른 회전을 쉽게 시연할 수 있습니다.
• 서리 촙스-오-롯: Sir Chops-o-lot에는 그림에 표시된 모든 부품이 포함되어 있으며, 조립 설명서는 온라인에서 제공되어 장난감 가격과 종이 낭비를 줄입니다. 부품함에 두 번째 모터 구동 모델을 추가할 수 있는 저렴한 방법이며, 온라인 설명서는 인쇄된 책자 비용을 지불하지 않아도 됨을 의미합니다.
• AT 워커: AT Walker는 블록을 생생하게 움직이게 만드는 STEM 장난감으로, 조립 설명서는 온라인에서 확인할 수 있습니다. 풍차 조립 후 남은 블록과 자유로운 오후가 있다면, 이것은 동일한 모터와 배터리 큐브를 사용하는 검증된 다음 프로젝트입니다.

타워를 똑바로 쌓고, 모터를 단단히 장착하며, 블레이드의 균형을 맞추면 Circuit Cubes 풍차가 첫 시도에 돌아갑니다. 돌아가지 않는다면, 다른 것을 바꾸기 전에 평평한 테이블 위에서 테스트해 보세요. 그 한 가지 습관이 대부분의 풍차 문제를 1분 안에 해결합니다.