Como construir um moinho de vento com Circuit Cubes: Um projeto passo a passo

Resposta rápida

Construa primeiro a torre, monte o motor perto do topo, pressione as pás no eixo do motor e, em seguida, ligue o motor ao Bluetooth Cubo de bateria e coloque-o em ON. Teste as pás com a torre deitada antes de a levantar, porque a maioria das falhas do moinho de vento são pás soltas ou uma torre inclinada, não um motor avariado.

Um moinho de vento é uma das melhores primeiras construções motorizadas porque o objetivo é visível: as pás giram e vê-se exatamente porquê. Também ensina as duas competências que se aplicam a todos os outros projetos: uma estrutura rígida e uma peça rotativa equilibrada.

Este tutorial utiliza o Bluetooth Battery Cube, por isso pode fazer funcionar o moinho a partir do interruptor ou emparelhá-lo com a App Circuit Cubes e ver as pás a responder. Não precisa de um kit especial para moinho. Precisa do cubo de bateria, de um motor, de alguns tijolos estruturais e de uma superfície de trabalho plana.

O que precisa antes de começar

Reúna o Bluetooth Battery Cube, um motor, os seus tijolos de construção e uma placa de base ou peça de fundação larga. Uma mesa plana é mais importante do que parece. Se a sua superfície de trabalho balançar, a sua torre vai inclinar-se e as pás vão raspar na estrutura, por mais cuidado que tenha ao construir.

Planee a altura da torre antes de encaixar qualquer peça. Uma torre mais alta tem melhor aspeto, mas flexiona mais, e uma torre que flexiona desequilibra as pás. Para uma primeira construção, mantenha a torre aproximadamente à altura da sua mão e alargue a base na parte inferior.

• Carregue ou verifique o cubo de bateria Bluetooth antes de construir, para não ter de resolver problemas de energia e estrutura ao mesmo tempo.
• Separe os blocos por comprimento primeiro. Procurar uma peça a meio da construção é a razão pela qual as torres acabam com lados desiguais.

Como o moinho de vento funciona realmente

O cubo Bluetooth fornece energia e o motor converte-a em rotação. As pás são apenas uma grande alavanca ligada a essa rotação, pelo que qualquer desequilíbrio nas pás se torna uma oscilação visível. Esse é o mecanismo completo, e explica porque é que o equilíbrio é mais importante do que a decoração.

Esta é também a conversa mais simples sobre energias renováveis que pode ter com uma criança. Uma turbina eólica real capta o ar em movimento e transforma-o em eletricidade. O seu modelo inverte essa ordem, usando eletricidade armazenada para fazer girar as pás, mas as partes mecânicas — um rotor, um veio e uma estrutura de suporte — são a mesma ideia.

• Mantenha os fios do motor soltos perto do topo da torre. Fios apertados puxam o motor e inclinam-no.

Construa a torre e monte o motor

Construa a torre em duas metades e junte-as, em vez de empilhar um tijolo de cada vez. Metades simétricas mantêm a torre direita, e uma torre direita mantém o veio do motor nivelado. Monte o motor perto do topo com pelo menos dois pontos de ligação para que não possa rodar no seu encaixe quando as pás acelerarem.

Antes de adicionar as pás, verifique se o veio do motor aponta para fora em linha reta e fica afastado da torre. Se o veio estiver enterrado dentro da estrutura, as pás baterão nos tijolos na primeira volta. Este é o momento mais barato para corrigir isso.

• Pressione o motor firmemente no seu suporte. Um motor que se desloca sob carga parecerá um problema de potência quando é um problema de montagem.
• Deixe um espaço de um pino à volta do veio em todos os lados.

Ligue a alimentação e teste a rotação

Conecte o motor ao Bluetooth Battery Cube e mova o interruptor para ON. O LED no topo fica verde e o cubo está pronto para alimentar a sua construção. Se pretender controlo por app, mova o interruptor para BLUETOOTH; o LED pisca a azul à espera de emparelhamento. Depois, abra a app Circuit Cubes e toque no ícone no canto superior direito para abrir o ecrã Bluetooth.

Ligue o motor durante alguns segundos sem pás. Está a verificar duas coisas: que o motor roda e que nada na torre vibra ou faz barulho. Um motor silencioso e constante significa que o suporte está firme.

• Se nada acontecer, empurre o interruptor totalmente para ON. O interruptor de três posições pode ficar entre definições e parecer engatado quando não está.

Faça pás que se mantenham equilibradas

Corte ou monte três ou quatro pás que correspondam em tamanho e peso, depois fixe-as em ângulos iguais à volta de um cubo. Três pás são as mais fáceis de equilibrar à mão, razão pela qual a maioria das turbinas reais as utiliza. A simetria aqui não é cosmética. Uma pá pesada transforma uma rotação suave numa vibração.

Teste de equilíbrio: segure o conjunto de pás pelo centro na ponta de um lápis e deixe-o assentar. Se uma pá cair sempre, adicione ou remova um pequeno peso no lado oposto até que fique aproximadamente nivelado.

• Mantenha as pás leves. Pás longas e pesadas flexionam e batem na torre.
• Marque o cubo para poder voltar a fixar as pás nas mesmas posições após uma reconstrução.

Resolução de problemas de um moinho de vento que não gira

Se o motor zumbir mas as pás não girarem, normalmente as pás estão demasiado apertadas contra a torre ou o cubo está a escorregar no eixo. Puxe o conjunto das pás ligeiramente para fora e volte a testar. Se o motor estiver silencioso, verifique primeiro o interruptor e o cubo da bateria e, em seguida, a ligação do fio no motor.

Um moinho de vento que gira lentamente é muitas vezes um problema de fricção, não de potência. Pressione bem cada junta da torre, porque tijolos soltos deixam a estrutura torcer sob o binário e consomem a energia do motor.

• Teste com a torre deitada de lado. A gravidade é removida, pelo que qualquer paragem restante é mecânica.

Passos para construir um moinho de vento num relance

1. 1. Limpe uma superfície plana e separe os blocos: Separe os blocos por comprimento e confirme que o Bluetooth Battery Cube tem carga antes de começar. Ponto de verificação: a mesa não balança quando pressiona um canto.
2. 2. Construa a torre em duas metades iguais: Junte as metades para que a torre se mantenha direita e alargue a base com uma placa ou tijolos extra. Erro a evitar: empilhar um lado mais alto que o outro, o que inclina o motor.
3. 3. Monte o motor perto do topo: Use pelo menos dois pontos de ligação e deixe um espaço de um pino à volta do eixo. Ponto de verificação: o eixo aponta diretamente para fora e ultrapassa a estrutura.
4. 4. Ligue o motor ao cubo da bateria: Ligue o motor e, em seguida, mova o interruptor completamente para ON para o LED verde, ou para BLUETOOTH para controlo por aplicação. Erro a evitar: deixar o interruptor entre posições.
5. 5. Teste de rotação sem pás: Ligue o motor durante alguns segundos e ouça se há ruídos na torre. Ponto de verificação: rotação estável e estrutura silenciosa antes de colocar as pás.
6. 6. Coloque três pás equilibradas: Combine o tamanho e o peso das pás, distribua-as uniformemente e equilibre o cubo na ponta de um lápis. Erro a evitar: uma pá mais pesada, que se manifesta com uma vibração violenta.
7. 7. Teste o moinho primeiro deitado, depois coloque-o de pé: Faça-o funcionar primeiro deitado de lado, depois coloque-o de pé e faça-o funcionar novamente a baixa velocidade. Ponto de verificação: continua a girar na vertical sem raspar na torre.

Peças Circuit Cubes que se encaixam nesta construção

• Bluetooth Battery Cube: O interruptor tem três posições: ON, OFF e BLUETOOTH. Em ON, o LED superior fica verde e alimenta a sua construção; em BLUETOOTH, o LED pisca azul à espera de emparelhar com a aplicação Circuit Cubes. Pode operar o moinho de vento a partir do interruptor ou emparelhá-lo e controlar as pás a partir da aplicação, o que facilita a demonstração da rotação lenta versus rápida.
• Sir Chops-o-lot: O Sir Chops-o-lot vem com todas as peças ilustradas e as instruções de montagem estão disponíveis online para reduzir o preço do brinquedo e o desperdício de papel. É uma forma de baixo custo para adicionar um segundo modelo motorizado ao seu conjunto de peças, e as instruções online significam que não está a pagar por um livreto impresso.
• AT Walker: O AT Walker é um brinquedo STEM que dá vida aos teus blocos de construção, com instruções de montagem disponíveis online. Se a construção do teu moinho de vento te deixar com peças a mais e uma tarde livre, este é um projeto comprovado que usa o mesmo motor e cubo de bateria.

Constrói a torre direita, monta o motor firmemente e equilibra as pás, e o teu moinho de vento Circuit Cubes vai girar à primeira tentativa. Se não girar, testa-o plano em cima da mesa antes de mudares qualquer outra coisa, porque esse hábito resolve a maioria dos problemas do moinho em menos de um minuto.