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乐高玩机械 | 电动秋千 v.s. 间歇运动机构

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教学目标

1、跟着“乐高玩机械”一起来做一个电动秋千。2、理解并运用间歇运动机构。
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科技学堂

引入


天气逐渐变暖,又到了可以穿着春装去公园游玩的季节了。春天的公园中最适合的运动就是荡秋千,一来一去之间,别有一番景致。今天我们就跟着“乐高玩机械”一起来做一个电动秋千吧。


材料准备

乐高零件

此外,还还需要用到卡纸、针管笔、剪刀、双面胶。


搭建结构

秋千由支架绳索踏板组成。我们先做一个手动版的秋千试一试,再把它升级到电动版。


1  搭建秋千支架

2  搭建秋千“绳索”和“踏板”结构

 组装“支架”、“绳索”、“踏板”三部分,形成一个简易的手动秋千。

小技巧可通过调节限位零件的位置,适当留出缝隙,以免发生零件太紧,十字轴无法在孔中旋转的情况。

试试看:用手轻轻拨动红色"L"型零件,你的秋千能灵活地“荡”起来吗?


这样,我们就完成了一个手动版秋千的制作,不难吧。现在,我们把它升级为一个电动版乐高秋千


4   增加安装电机的结构。

  增加齿轮组以便减速。

想一想:为什么需要安装减速齿轮?


6   安装滑轮组,增加“拨动”零件,将皮筋卡挂在皮带轮和限位零件的凹槽中。

想一想:这个步骤用到了我们以前学过的哪两种机械结构?


(答案可以从赛车游戏机和电动陀螺里找到)


7   连接电池盒,搭建完成。

试试看:拨动电电池盒开关,看看你的电动版秋千能不能摆起来。

8   在“踏板”的位置增加小零件留为后续装饰备用。


装饰

  绘制一个双手举起来的小人儿,涂上你喜欢的色彩吧。

小技巧绘画时可参考途中提供的尺寸,以免人物过大或过小,与秋千的比例不协调。


10  将小人儿剪下,并粘贴在乐高零件上。

小技巧可将站着的纸片小人儿适当折叠,成坐姿状粘贴。

11   乐高电动秋千就完成啦!打开电池盒开关,让小人儿愉快地摆起来吧!


机械原理

能够将原动件的连续转动转变为从动件周期性运动和停歇的机构,称为间歇运动机构


在本案例中,曲柄转动到固定位置时就会与“L”型乐高零件发生碰撞,促使“吊绳”摆动,从而模拟出秋千的摇摆动作。当电机带动曲柄持续旋转时,摇摆运动就呈周期性地间歇发生了。