まとめ
内部のランプに4つのボールベアリングが付いたトップは、トップの速度が低下するにつれてボールを中央に導くので、トルク力と戦うために必要な力が少なくても、トップを長く走らせることができます。
印刷設定
プリンター:
ダ・ヴィンチ・ジュニア 1.0
ラフト:
いや
サポート:
いや
解決策:
多いほどいいですね
充填:
10%ですが、多いほどよいのです。
備考:
4つの3/8インチのスチールボールベアリングが必要です
印刷後
組み立て:
印刷後、スピンドルを中央の穴にしっかりと植え込みます。位置を合わせる必要があるかもしれませんが、しっかりと中央に位置していれば、完全には入らなくても問題ありません。
ランプチャンバーに4つの3/8インチのスチールボールベアリング(各1つ)を挿入します。
回転してお楽しみください。
これをどうやってデザインしたか
切り分けを助けるためのヒントと一緒にデザインをする:
スライスが悪かったために何度か印刷に失敗した後、これを作るための最良の方法を見つけました。
好きな大きさの円から始めましょう。
円を1/2インチの高さまで引き上げます。プログラムで両面のディスクが表示された場合は、必要ないので1面を削除してください。残りの処理は、ディスクの内側から行うことになります(視点や操作がしやすいように)。
角が触れない十字柄の4つの削除可能な長方形(最大長さは1/2インチでなければならない)を配置します。(角が触れているとスライスエラーが発生します。「削除可能」なのは、SketchUpが長方形と円を区別しにくいので、長方形を削除しようとクリックすると、ディスク全体が消えてしまうからです。)
長方形を削除し、4つの穴を残します。
それでも、内側から、Rectsの外側のエッジから上に(開いた面に向かって)1/2インチまで線を描きます。内側のエッジは、あなたが望む傾斜量によって決まる線の長さになります。私のは1/2インチの上昇と1 1/4インチのランです。物理学の公式は、最適な傾斜角を決定するのに役立ちます。私は推測しました。 :-/
各長方形のすべての線をつなげて、ボールチャンバーを完成させましょう。
スピンドルを受け入れるための四角を中央に作ります。この四角を表面から1インチ上に押し上げます。私のは1/2インチの対角です。
顔の中央から、上部の支点が位置すべき場所まで線を引きます。気をつけずに引いても大丈夫です。後で修正できます。
支点から、非対面の円の各頂点まで線を引きます。もしあなたのプログラムが完璧な非セグメント化の円を提供してくれているなら、好きなだけ等間隔の半径を描いてください。少なくとも8つ。
半径が決まったら、支点をつかみ、ランプがはみ出さないように、ランプにできるだけ近くに配置するようにドラッグします。私のはフェイスドサークルから1 1/4インチ離れた位置にあります。
あなたのものに使用するために、.SKPまたは.STLから私のスピンドルをコピーしてください。設計するのはとても大変でした。簡単に言えば、指示に従って、円のテーパーエッジはトップの穴と同じサイズ(1/2インチの対角線)で、狭い端は3/8インチの対角線です。
トワインを使用したオプションのスピンテクニック:
麻ひもを半分に折り、中央の位置を確認します。それから、紡錘の上にあるスロットに置きます。麻ひもを紡錘に巻きます。上にある麻ひもを所定の位置に固定しておく必要があり、あなたは麻ひものかなり引き締めた両端を持ちながら回す必要があります。
準備ができたら、わずかに上に向かって持ち上げながら、麻ひもを両端から同じように引っ張ります。そうすると、麻ひもはスピンドルから解放され、トップが回り続けます。
プロジェクト: Power Top
プロジェクト名:
回転力が低下するにつれて回転力を維持するうえで役立つ、ボールベアリング付きのパワートップ。
概要と背景:
スケーターが腕を体に近づけて回転するときに、回転速度が上がるという概念に私は魅了されました。ここでは完全なレッスンはしませんが、それは概ねトルク力と、それが回転にどのように関係しているかというものです。
このトップは、ボールが速度が許す限り早く中央に入ってくるようにするためのより大きな傾斜角度に設計するか、または、トルク力をできるだけ抑えつつ、それでも十分な速度でボールが中央に入ってくるようにするためのより小さな傾斜角度に設計することができます。
目的:
傾斜、速度、遠心力、そしてトルクがどのように関連しているのかを学びましょう。
これらの力が活動中であるのを目撃するために。
視聴者:
物理学や関連する数学に興味がある人なら誰でも。
私なら、11歳以上の子供なら6年生以上だと言わなければならないでしょう。
主題:
数学、
物理学、
工学。
習得したスキル(基準):
スロープ、
遠心力
トルクフォース、
エネルギーの式。
レッスン/アクティビティ:
適切な傾斜角を計算するために必要な式について議論する際に役立つ参照資料と共に、チョークボードを使用します。
少なくとも、適切なトップを設計するためのコンピュータと3D-CADソフトウェアが1つ以上必要です。
完成したら、トップを作るための3Dプリンタです。
トップに入れるボールベアリング、
トップを回すのに平坦な場所。
トップを回すのに役立つ長さの麻ひも。
期間:
コンピュータへのアクセスや、デザインがクラス、グループ、個人で行われるかどうかによって約1週間かかります。
準備:
フィギュアスケーターが回転している動画を見てください。
スピン速度を上げる/下げるために腕がどのように使われているかについての科学を議論してください。
科学の数学について議論しましょう。
数学を使ってトップのランプの傾斜角度のパラメータを設計しましょう。
参考文献:
物理学の式のいずれの情報源でも。
ルーブリックと評価:
このプロジェクトの最終結果として、初期の回転速度から速度が上がるか、またはボールベアリングがなければ回転できなかったであろうより長い時間を回転し続けるトップが作られるはずです。
採点や評価は、トップスが回る時間に基づいて行うことができます。公平性のために、教師は全てのトップスを回し、初期の回転力の違いを考慮して時間を計測する必要があります。
配布資料とアセット:
無し。
Modellquelle
