Всем привет!
Вы когда-нибудь хотели удивить своих друзей классным физическим проектом? Ну тебе повезло !!
Мой инструктаж научит вас, как построить самый простой вид теплового двигателя. Этот инструктивный материал - дешевый (примерно 20 долларов) и простая идея для демонстрации базовой физики. Общее время сборки занимает всего час от начала до конца. Важность этого проекта подчеркивает простоту демонстрации простого теплового двигателя с помощью тепловой энергии, преобразованной в механическое движение.
Создание этого теплового двигателя с резинкой является одним из самых простых и интересных способов продемонстрировать, как работа выполняется с использованием тепла. Вы также можете произвести впечатление на своих друзей, сказав им, что вы создаете «двигатель».
Что такое тепловой двигатель?
Тепловой двигатель - это машина, которая преобразует тепловую энергию в механическое движение. Двигатель с резиновой лентой преобразует тепло, используя тепловую лампу, в механическое движение, вращая колесо.
Как это работает?
Резиновые полосы реагируют противоположных металлов при воздействии горячих и холодных температур. При воздействии (горячей) тепловой лампы резиновые ленты сжимаются и становятся меньше. Когда они сжимаются, центральная ось смещается к внешнему ободу колеса, вызывая дисбаланс колеса. Когда колесо не сбалансировано, вес сместится и начнет вращаться! Отныне тепловая энергия теперь превращается в механическое движение.
Тщательно выполните следующие 6 шагов, и вскоре у вас будет полностью функциональный тепловой двигатель с резиновой лентой!
ПРИМЕЧАНИЕ. Создание этого теплового двигателя является сложной задачей для детей, но его может легко сопровождать кто-то в возрасте от 12 лет и старше.
Расходные материалы:
Шаг 1: соберите материалы
- Полностью функциональный велосипедный обод (без шин или резиновой трубки)
Обод велосипеда должен быть в хорошей форме. Не используйте согнутую старую оправу.
- Маленькие болторезыПлоскогубцы не будут прорезать алюминиевые спицы. Вам понадобится острая и крепкая пара маленьких болторезов.
Вы можете использовать обычную лампу обогрева в любом хозяйственном магазине, или вы можете купить только лампочку и использовать стандартную настольную лампу в качестве источника для установки лампы.
- 3-дюймовые резиновые ленты.Резиновые полосы одинаково реагируют на нагрев независимо от его размера, формы или ширины. Тем не менее, для достижения наилучшего результата я рекомендую 3-дюймовые резиновые ленты, которые немного толще и прочнее, чтобы удерживать колесо и ось вместе.
После того, как вы соберете эти материалы, вы готовы приступить к созданию теплового двигателя с резиновой лентой.
Шаг 2: маркировка спиц
Мое велосипедное колесо имеет диаметр 26 дюймов. Поэтому каждая спица имеет длину 11,5 дюймов.
2. Отметьте 1,75 дюйма от кончика спицы возле оси.3. Отметьте 1,75 дюйма от кончика небольшой алюминиевой шпильки.
Шаг 3: Резка и гибка крючков
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ!
Использование болторезов может быть опасным моментом, и его нужно использовать с осторожностью при резке.
Алюминий острый при резке. Соблюдайте осторожность и не засовывайте себя при сгибании крючков.
1. Отрежьте только ОДИН спиц на отметках, которые вы сделали на шаге 2.
2. Снимите маленький алюминиевый кусок возле оси
3. Согните крюк на только что снятом ось.
ВНИМАНИЕ! Слишком сильное сгибание алюминиевого куска может привести к его поломке.
Совет: Крепко держите деталь в плоскогубцах и прижмите к твердой поверхности, чтобы ее было легче согнуть.
4. Установите изогнутый алюминиевый элемент обратно в ось.
5. Согните крючок в небольшой алюминиевый обод с помощью плоскогубцев или болторезов, чтобы крючок находился на «обрезанном» конце.
Шаг 4: Замена и повторение
Растяжение резиновой ленты может привести к ее защелкиванию и оставлению раны на руке. Растягивайтесь с осторожностью.
1. Натяните резинку на два крючка, которые вы сделали в шаге 3.
Теперь вы заменяете спицу резинкой.
2. Повторите шаг 3-4.Шаг 5: Настройка теплового двигателя с резинкой
1. Поместите колесо на ровное основание так, чтобы тяга оси находилась в сбалансированном положении.
Итог: колесо должно свободно вращаться, не скатываясь с платформы. Вы можете использовать болт уже на оси колеса, или, поскольку у меня его нет, я использовал деревянный стержень, позволяющий колесу вращаться.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ!
Нагревательные лампы становятся очень горячими при использовании. Будьте осторожны, чтобы не обжечь кожу на луковице.
2. Поставьте нагревательную лампу на расстоянии 6 дюймов от резиновых полос, выровняйте по оси.
Совет: расположите лампу ближе к ободу, чтобы лучше вращать колесо.
Шаг 6: Завершите тепловой двигатель с резинкой
1. Включите лампу обогрева.
2. Подождите 5 минут, пока лампа не нагреется, и резинки не начнут сжиматься.
3. Смотри внимательно, как вращается колесо!
Теперь вы успешно построили свой первый тепловой двигатель с резинкой !!!
Нажмите ВОТ смотреть видео вращения колеса.
Результат:
Колесо будет вращаться, поскольку резиновые ленты продолжают вытягиваться из-за жары и сдвигают центральную ось.
Вы заметите, что колесо быстро вращается в одном направлении, а затем вращается в другом. Это связано с тем, что ось смещается к одной стороне обода, в результате чего она становится неуравновешенной. Колесо будет продолжать вращаться взад и вперед, пока новый набор резиновых лент не нагреется, чтобы продолжить вращение колеса.
Примечание: этот тепловой двигатель нельзя использовать для выполнения больших работ. Тем не менее, дизайн очень уникален и круто смотреть, поскольку полосы растягиваются, а колесо продолжает вращаться.
