Eine Kurbel und ein Schieber sind ein üblicher, einfacher Mechanismus, der verwendet wird, um eine Drehbewegung in eine hin- und hergehende Linearbewegung oder eine Bewegung, die entlang einer geraden Linie hin und her geht, umzuwandeln. Bekannte Beispiele sind Kolben und Kurbelwelle einer Lokomotive oder eines Automotors. Ein einfaches, funktionierendes Modell kann aus Haushaltsmaterialien, Holz oder Metall gebaut werden.
Schritte
Schritt 1. Materialien auswählen
In diesem Beispiel werden Pappe und Draht verwendet, da fast jeder sie leicht erhalten und schneiden kann, aber ein stabileres oder attraktiveres Modell könnte Balsaholz, Eis am Stiel, Holz, steifen Bastelschaum, Metall oder gefundene Materialien wie einen Behälterdeckel verwenden. Wählen Sie Materialien nach dem, was Sie finden und ob Sie leicht damit arbeiten können.
Schritt 2. Erstellen Sie eine Basis
Die Basis trägt einfach die anderen Teile des Mechanismus und stellt Drehpunkte für die Drehelemente bereit. In diesem Kartonmodell dient ein großer Karton, der von der Seite einer Müslischachtel geschnitten wurde, als Basis.
Schritt 3. Schneiden Sie die Kurbel aus
Die Kurbel benötigt zwei Drehpunkte. Sie können sich auf einem kreisförmigen Ausschnitt befinden, wie hier gezeigt, oder sie können sich an beiden Enden eines kurzen rechteckigen Stücks befinden. Wenn Sie einen Kreis haben möchten, verwenden Sie einen Kompass oder zeichnen Sie um ein kreisförmiges Objekt geeigneter Größe, z. B. eine Dose oder ein Glas, nach. Machen Sie ein Loch in der Mitte der Kurbel und ein weiteres in der Nähe des Randes des Kreises. Machen Sie für eine lineare Kurbel Löcher in der Nähe jedes Endes. Setzen Sie keine Löcher zu nah an den Rand.
Schritt 4. Schneiden Sie die Welle aus
Machen Sie es etwa doppelt so lang wie der Abstand zwischen den beiden Löchern. Machen Sie Löcher in der Nähe beider Enden der Welle.
Schritt 5. Schneiden Sie den Schieber aus
Dies kann ein einfaches Rechteck aus dem von Ihnen verwendeten Material sein. Wenn Sie den Schieber in ein Rohr, z. B. ein Rohr, stecken, bevorzugen Sie möglicherweise einen zylindrischen Gegenstand, z. B. einen Kork oder ein Stück Dübel oder Stange. Platzieren Sie ein Loch in einem Ende des Schiebers.
Schritt 6. Stellen Sie ein Mittel her, um den Schieber entlang eines linearen Pfads zu halten
Für ein zweidimensionales Kartonmodell können Sie Rechtecke verwenden, die gefaltet und auf Ihre Basis geklebt sind. Machen Sie diese Halterungen doppelt so lang wie die Kurbel plus die Länge des Schiebers.
Schritt 7. Bereiten Sie die Drehpunkte vor
Dieses Modell verwendet Basteldraht und Knöpfe, aber jede Zusammenstellung, die frei durch die Löcher passt und die Teile zusammenhält, während sie sich gegeneinander drehen können, ist ausreichend.
Schritt 8. Setzen Sie ein Loch in Ihr Basismaterial und erstellen Sie einen Drehpunkt zwischen der Mitte (oder einem Ende) Ihrer Kurbel und der Basis
Schritt 9. Erstellen Sie einen Drehpunkt zwischen der Kurbel und der Welle
Wenn Sie ein zweidimensionales Modell auf einer Basis aus Holz oder Pappe erstellen, legen Sie die Welle auf die Kurbel.
Schritt 10. Erstellen Sie einen weiteren Drehpunkt zwischen der Welle und dem Schieber
Platzieren Sie in einem zweidimensionalen Modell den Schieber unter der Welle.
Schritt 11. Drehen Sie die Kurbel, bis sich der Schieber in seiner vollständig eingefahrenen Position befindet
Ordnen Sie die Halterungen auf beiden Seiten so an, dass sie einen Weg haben, um sie zu bewegen und zu befestigen. Kleber oder sogar Heftklammern reichen für Papier.
Tipps
- Verwenden Sie ein Lineal, um gerade Linien zu schneiden, insbesondere für den Schieberegler.
- Machen Sie die Stücke ziemlich breit, besonders wenn Sie in einem empfindlichen Material wie Pappe oder Balsaholz arbeiten. Es wird verhindern, dass sie sich zu sehr biegen oder sich falten, anstatt sich zu drehen.
- Da das Kurbelende einer Kreisbahn folgt, folgt die Bewegung des Schiebers einem sinusförmigen Muster. Anders ausgedrückt folgt die Position des Schiebers dem Sinus des Kurbelwinkels. Dies bedeutet auch, dass bei konstanter Kurbeldrehzahl die Geschwindigkeit des Läufers in der Mitte seines Weges am größten und am Ende seines Weges am geringsten ist.
- Bei diesem Modell treibt die Drehbewegung der Kurbel den Läufer an, es ist aber auch möglich, dass der Läufer die Kurbel antreibt. Damit dies effektiv ist, sollte die Kurbel ein wenig Drehimpuls haben, damit sie sich am Ende des Hubs des Schiebers dreht. Wenn Sie bei diesem Modell den Schieber hin und her schieben, müssen Sie möglicherweise die Kurbel drücken, um die Mitte ihres Hubs zu überschreiten.
Warnungen
- Tragen Sie eine Schutzbrille, wenn Sie eine Bohrmaschine bedienen oder ein Bastelmesser verwenden.
- Wenn Ihre Materialien schwerer als Karton sind, achten Sie darauf, dass Sie sich nicht die Finger zwischen den beweglichen Teilen einklemmen.
- Metalle können scharfe Kanten haben, insbesondere beim Schneiden. Gehen Sie mit entsprechender Vorsicht vor.
