用Circuit Cubes打造起重機：逐步教學

快速解答

分四個階段建造起重機：寬闊且加重的地基、有支撐的垂直桅杆、頂端帶有滑輪點的水平吊臂，以及由馬達驅動的絞盤，透過捲繞繩索來升降一個小掛鉤。升降機構是決定起重機能否運作的關鍵部分，因此請將大部分建造時間投入於此。一個馬達、一個齒輪箱，以及幾個 3mm LED 用於頂端就足夠了。

起重機是使用 Circuit Cubes 建造的最佳入門機器之一，因為每個零件都有看得見的功能：底座防止傾倒，桅杆承載負荷，吊臂向外延伸，絞車進行實際的吊升。當起重機故障時，通常正好在這些功能中的一個出問題，這使得診斷變得容易。

本教學以避免重工的順序引導組裝。您將先組裝框架，然後加入電動升降機構，接著在添加任何重物之前先用輕負載進行測試。初次組裝預計約需 30 分鐘，熟悉配置後約需 15 分鐘。

開始前需要準備的東西

你需要一個 Circuit Cubes 馬達與電池塊、一個齒輪箱、充足的橫樑和板材、細繩或細線，以及一個小鉤子或彎曲的迴紋針。齒輪箱是這裡最實用的零件，因為它將馬達速度轉換為旋轉力，正是絞盤所需要的。如果你還沒有的話， 齒輪箱 - #6585 是添加它的便宜方式。

在吊臂頂端安裝一對小型燈光，讓起重機在昏暗的房間內更容易使用，並讓您目視確認電源已到達結構的遠端。3mm 的 LED 燈適合標準積木孔，且耗電量極低，因此不會明顯縮短您的運行時間。

• 將繩子剪得比您認為需要的長度更長；之後修剪很容易，但拼接則不然。
• 準備一個小重物，例如一疊積木，以備負載測試之用。

階段 1：建造一個不會傾倒的底座

從一個平坦的底座開始，寬度至少八個凸點，長度十二個凸點。寬度是防止起重機在吊臂擺出時側翻的關鍵，所以請抵制建造狹窄、優雅底座的衝動。在頂部添加第二層板塊，以加固底座並讓桅杆有穩固的抓握。

將電池塊放置在底座的低處並朝向後方，與吊臂將延伸的方向相反。它的重量充當配重，保持低位也意味著如果起重機掉落，不會落在電池塊上。按下前角檢查底座；如果後方抬起，請在繼續之前加寬底座。

• 常見錯誤：因為看起來更整潔而把底座建得太小。會傾倒的起重機不是起重機。

階段 2：升起帶支撐的桅杆

將桅杆建成空心方形柱，而不是單一疊磚塊。空心柱在相同零件數量下更為堅固，並提供通道讓馬達電纜穿過至吊桿。對於桌上型起重機，目標是建造約十到十二塊磚高的桅杆。

從底座到桅杆大約中點處，至少在兩個側面添加斜撐。這些斜撐可防止絞盤拉動時桅杆向前折疊。在繼續之前，輕輕將桅杆頂部推向四個方向；任何可見的彎曲都表示需要再加一個斜撐。

• 檢查點：按壓頂部時，桅杆應感覺堅硬，而非有彈性。

階段 3：添加吊桿和滑輪點

將吊桿頂端安裝在桅杆頂部，使其能夠旋轉，使用單一插銷或軸作為鉸鏈。可旋轉的吊桿讓您無需重建即可改變延伸範圍。將吊桿延伸至約桅杆高度的1.5倍，然後在鉸鏈後方添加一個短後段，作為配重臂。

在吊桿的最末端，為繩索建立一個平滑的導引裝置。一個小軸、滑輪，甚至圓角橫樑邊緣都可以；重要的是繩索能滑動而不會割入塑膠。將繩索從絞盤引出，向上穿過桅杆，沿著吊桿，越過這個導引點。

• 常見錯誤：將繩索繞過鋒利的磚角。這會磨損繩索並增加摩擦，導致馬達停滯。

階段 4：建造電動升降機構

將馬達安裝在桅杆底部，而不是吊桿上。重量在底部是穩定的；重量在吊桿上會形成槓桿作用，對您不利。將馬達連接到齒輪箱，然後連接到一個小軸，該軸將作為絞盤鼓。

將繩子繞在鼓上三到四圈並打結。更多圈數可提供更好的抓握力並減少滑動。在連接電源之前，用手轉動鼓以確認繩子路徑暢通且吊桿導向器能自由旋轉。然後以短脈衝方式運行馬達，觀察鼓的旋轉方向。

• 檢查點：如果馬達吃力或繩子滑動，請在更改其他任何設定之前，先在鼓上增加更多圈數。

階段 5：測試，然後加載

首先掛上空鉤，讓絞盤在整個範圍內上下運行。注意繩索是否從吊桿導引器上跳脫，以及桅杆在拉力下是否彎曲。在增加重量之前先解決這兩個問題，因為它們在負載下只會變得更糟，不會更好。

然後加入輕負載，例如幾塊小磚頭，並緩慢升起。如果起重機撐得住，就逐步增加負載，直到找到極限。這個極限是很有用的資訊：它告訴您是否需要更寬的底座、更低的齒輪比或更短的吊桿。

• 切勿讓裝載的起重機無人看管地懸掛著；馬達和電池會持續對抗負載。

起重機組裝順序一覽

1. 放置寬廣且有重量的底座： 建造至少八個積木寬、十二個積木長的底座，並將電池組安裝在低處且靠後，作為配重。 按壓前角：如果後方翹起，請先加寬底座再繼續。
2. 升起有支撐的桅杆： 使用空心方形柱，高度為十到十二個積木，並在至少兩側添加斜撐。 當您從四個方向推動桅杆頂部時，桅杆應感覺堅固。
3. 將吊桿鉸接並添加導向器： 將吊桿用銷釘固定在桅杆頂部使其能旋轉，將其延伸至約桅杆高度的1.5倍，並在末端安裝一個光滑的導向器。 用手指沿著繩索路徑滑動；任何尖銳的角落都會磨損繩索並導致馬達停止。
4. 將絞盤安裝在底座上： 將馬達連接到齒輪箱和小型軸鼓，然後將繩子繞鼓三到四圈。 先用手轉動鼓。如果卡住，請在通電前修正路徑。
5. 先空載測試，然後逐步加載： 讓掛鉤空載循環，觀察繩子跳動和桅杆彎曲，然後以小增量增加重量。 在出現第一個受力跡象時停止，並記錄負載極限；該數字告訴您需要更改什麼。

讓此組裝更簡單的零件

• 齒輪箱 - #6585: 單獨販售，每個齒輪箱為一件，數量 1。齒輪箱可將馬達速度轉換為旋轉力，讓小型絞盤鼓輪能夠提起負載而不會停滯。
• 3mm LED： 以成對的 3 mm LED 形式提供；商品說明指出不包含組裝套件，僅供參考。兩個小燈足以標示吊臂尖端，並確認電源已到達起重機遠端，且耗電量極低。

先建造底座和桅杆，將絞盤放在底部，並在信任起重機承重之前先用空鉤測試。一旦能可靠地吊起，嘗試更長的吊臂或第二個滑輪點，看看延伸範圍如何影響其能處理的負載。