Как построить сильную катапульту

Сила катапульты может относиться либо к прочности рамы катапульты, либо к ее способности выдерживать использование, или это могло относиться к силе, с которой катапульта запускает снаряды. Однако знание того, как построить раму вашей катапульты, на самом деле может помочь вам понять, как построить более прочную машину и запустить снаряд дальше с еще большей силой. Используя базовые принципы инженерии, вы можете создать собственную большую рабочую катапульту или использовать эти принципы для построения модели меньшего масштаба.

Шаги

Часть 1 из 4: Подготовка к сборке

1. 1 Соберите материалы. Чтобы создать самую лучшую и безопасную катапульту, найдите прочные и прочные материалы, которые выдержат экстремальные силы, которые ваша катапульта будет использовать при стрельбе по объектам. Существует множество материалов, которые вы можете использовать при постройке своей катапульты, но как минимум вам понадобятся:
   • Метла или кривошип
   • Прокладка
   • Фанера (толщиной от 1/4 до 1/2 дюйма, 15 на 18 и 1/2 дюйма)
   • Веревка (предпочтительна прочная, эластичная, как веревка с сердечником)
   • Винты или болты
   • Вес (необязательно)
   • Древесина (желательно негибкая, например древесина дуба)
     • При использовании досок 2x4 соберите: две части по 36 футов, одну по 30 футов, четыре по 15 футов и одну по 18 футов.
2. два Созерцайте базу и веса. Поскольку ваша катапульта использует такие мощные силы для выброса полезной нагрузки, вам понадобится прочная и прочная платформа для запуска, а также прочное и устойчивое основание. Плохое основание может сбить с толку или привести к отказу катапульты.
   • Торсионные катапульты - техническое название обычных катапультов - исторически строились с тяжелыми усиленными бортами, так как они обеспечивали большую полезную нагрузку, большую силу натяжения и большую стабильность.
3. 3 Обрежьте опоры из фанеры. В качестве основания этой катапульты вы будете использовать основание 2х4, поддерживаемое фанерными треугольниками. Чтобы подготовить опоры из фанеры, возьмите один прямоугольный кусок фанеры толщиной от 1/4 'до 1/2', 15 'на 18 и 1/2' и разрежьте его по диагонали на два равных треугольника.
4. 4 Выберите подходящий материал для своей метательной руки. Традиционно для метательной руки использовалась древесина ели или пихты, так как они были легкими и прочными. Проконсультируйтесь с местной лесозаготовительной компанией, чтобы узнать, доступны ли они по цене, а если нет, попросите альтернативы, две из которых приведены ниже:
   • Толстая труба ПВХ
   • Металлическая труба (легкая, прочная)
5. 5 Отрежьте торсионные ручки. Для запуска катапульты вам понадобится скручивание веревки. Чем больше поворотов, тем больше крутящий момент, тем выше будет мощность вашей катапульты. Величина кручения (скручивания), которую вы можете достичь, ограничена только вашей силой и прочностью материалов, которые вы использовали при создании катапульты. Чтобы сделать торсионные ручки, возьмите метлу и разрежьте ее на два 15-дюймовых сегмента. Реклама

Часть два из 4: Формирование основы

1. 1 Разложите правую сторону основания. Расположите ваш 36-футовый 2x4 ровной длинной длинной стороной на рабочем столе или другой подходящей прочной поверхности. Поместите 18-футовый 2x4 под прямым углом к ​​36-футовой детали на расстоянии 15 футов от конца 36-дюймовой детали и прикрутите их на место.
2. два Прикрепите фанерный треугольник. Поместите его поверх досок 2х4. 18-дюймовая сторона фанеры будет вертикальна к вашей 36-футовой доске, ее основание будет параллельно 36-футовой доске, а ее диагональ будет примерно перекрывать расстояние между двумя концами каждой доски 2х4. Надежно прикрутите треугольник к колесам 2x4. Это образует одну базовую опору вашей катапульты.
3. 3 Разложите левую сторону основания и прикрепите второй кусок фанеры треугольной формы. Таким же образом вы сконструировали правую сторону, поместите свои доски 2x4 шириной 36 и 18 футов под прямым углом в 15 футах от конца длинной части и прикрутите треугольный кусок фанеры на место поверх двух досок 2x4 с основанием. параллельно 36 '2x4.
4. 4 Соедините левую и правую стороны основания. Используя две 15-футовые доски 2x4, прикрутите левую и правую сторону, так чтобы основание вашего треугольника и основание вашего 36-футового 2x4 образовывали основание, оставляя гипотенузу (диагональ) направленной вверх. Используйте длинные винты, чтобы обеспечить прочность рамы.
   • Не используйте гвозди для этой части оправы. Гвозди чувствительны к нагрузке, которую будет оказывать ваша катапульта, и со временем могут расшататься.
   Реклама

Часть 3 из 4: Формирование руки

1. 1 Переверните базу правой стороной вверх. Теперь, когда у вас построена рама, вы приступите к созданию руки для метания. На верхней стороне вашей катапульты будут 18-дюймовые вертикальные доски, направленные прямо вверх, а ваши 36-футовые доски будут лежать ровно на ребро.
2. два Вверните поперечную распорку между сторонами. В самой верхней точке ваших 18-футовых вертикальных досок вкрутите еще одну 18-футовую деталь между ними, чтобы образовалась поперечная распорка вашей катапульты. Верх вашей поперечной распорки должен быть на одном уровне с верхом ваших вертикальных 18-футовых досок 2x4.
3. 3 Подготовьте руку. Возьмите свой 30-футовый 2x4 и отмерьте 2,5 фута с одного конца. Просверлите отверстие 1/2 дюйма по центру на узкой стороне доски по всей ширине доски 2x4.
4. 4 Прикрепите чашку или стартовую корзину. Прикрутите пластиковую чашку к центру плоской стороны вашего 2x4. Это также должна быть сторона, противоположная тому, где вы просверлили отверстие в короткой стороне вашего 2x4. Не стесняйтесь экспериментировать с другими материалами и удерживающими устройствами, такими как корзины, миски и ящики.
5. 5 Просверлите отверстие в основании. Просверлите отверстие диаметром 2,5 см с каждой стороны основания до конца с помощью треугольной опоры. Это отверстие должно быть отцентрировано на расстоянии 6 футов от конца 36-дюймовой детали, где также должен заканчиваться конец вашего фанерного треугольника. Затем отмерьте 2,5 фута от нижнего края устройства и просверлите.
6. 6 Подложите руку. Рычаг вашей катапульты приводится в действие за счет того, что ее тянут или отводят назад после приложения натяжения к веревке, которая будет пропущена через раму. Там, где метательная рука вашей катапульты встречается с поперечной распоркой, рекомендуется добавить подкладку, например одеяло или несколько слоев обернутой тряпки. Это предотвратит повреждение вашей катапульты, когда рука будет отведена назад, отпущена и войдет в контакт с поперечной распоркой. Реклама

Часть 4 из 4: Шнуровка руки

1. 1 Зашнуруйте веревку. Вам понадобится около 20 футов веревки, чтобы завершить процесс шнуровки. Обвяжите веревку вокруг рукоятки метлы, затем проденьте ее через отверстие в правой части основания, через отверстие, которое вы просверлили в рукоятке катапульты, выйдите с противоположной стороны основания и вернитесь к рукоятке второй метлы. Оберните его вокруг второй ручки, затем верните через раму к первой ручке, где вы снова закрепите шнур. Сделайте это несколько раз.
   • Выбирая веревку, ищите прочный материал, который немного растягивается. Веревка Kernmantle, как и парашютный шнур, - отличный вариант.
   • Пропустите шнур вперед и назад через раму и руку несколько раз, чтобы убедиться, что веревка надежно закреплена на раме.
   • При шнуровке не беспокойтесь о том, чтобы веревка была натянутой. Когда вы поворачиваете ручки, вы натягиваете веревку и прикладываете спусковую силу.
2. два Используйте перегиб, чтобы завершить шнуровку. После того, как вы пропустите шнур через основание катапульты и несколько раз метательной рукой, чтобы закрепить ее на раме и руке, начиная со второй ручки, оберните конец шнура вокруг второй ручки в виде петли, которая проходит через отверстие. в вашем кадре и под метательную руку, проходящую через отверстие на другой стороне, чтобы обернуть вокруг вашей первой ручки. Продолжайте это движение, выполняя каждую перешнуровку руки с подкладкой при каждом проходе шнура через раму.
   • Это должно сформировать форму восьмерки с вашей веревкой, где вы можете ясно видеть, как веревка скручивается вместе. Чем больше поворотов вы добавляете при движении вперед и назад, тем большее напряжение и большую силу будет иметь ваша катапульта.
   • После прикрепления веревки к руке и раме вы не должны продолжать продевать веревку через метательную руку. Чтобы добиться натяжения, необходимого для метания снаряда, вы должны закончить шнуровку, пройдя через отверстия в раме, вокруг ручек метлы в виде петель и над и под метательная рука.
   • Убедитесь, что петли закреплены на ручках метлы.
3. 3 Завяжите конец шнура сбоку от руки. Когда вы дойдете до конца веревки, оберните ее вокруг струн с одной стороны катапульты, затем перекреститесь и сделайте то же самое с другой стороны. Теперь вы можете завязать конец шнура узлом, чтобы он не потерялся, а также вы можете держать веревку в порядке.
4. 4 Добавьте ловушку для метательной руки. Когда вы поворачиваете ручки, скручивание веревки заставляет вашу бросающую руку подниматься, пока ее натяжение не удержит ее напротив поперечной распорки. Сначала позвольте вашей руке полностью расслабиться в исходном положении и определите, где лучше всего установить ловушку, затем просверлите отверстие и вставьте крючок.
   • Установив защелку в задней части рамы, вам не придется тянуть руку назад для запуска полезной нагрузки. Просто отпустите защелку после приложения напряжения, и ваша рука подпрыгнет вперед, остановившись на поперечной распорке и запустив полезный груз.
5. 5 Вооружите катапульту и примените кручение. Теперь ручки должны быть с каждой стороны основания катапульты, параллельно вашим 36-футовым частям и прикреплены к раме и метательной руке веревкой. Поверните ручки, чтобы создать скручивание веревки. Это придаст катапульте натяжение, просто добавьте полезный груз в чашу, заведите рукоятки метлы, отпустите уловку и стреляйте. Реклама

Вопросы и ответы сообщества

• Вопрос: Могу ли я сделать эту катапульту в меньшем масштабе? Да, если вы используете такие же пропорции. Имейте в виду, что катапульта меньшего размера не будет очень сильной и не сможет бросить так далеко.
• Вопрос Могу ли я использовать резиновые ленты вместо веревки? Не рекомендуется. (Слегка гибкая) веревка хороша для прочности и поддержки. Он придает катапульте импульс, когда она туго свернута.
• Вопрос: Что нужно, чтобы катапульта могла забрасывать больше веса? Более сильный рост и более прочный материал, чтобы отвести руку катапульты.
• Вопрос Как я могу добавить к нему колеса, чтобы облегчить перемещение? Поместите их на заднюю и переднюю часть базы, используйте колеса меньшего размера, как от шины для картинга.
• Вопрос: Могу ли я отрегулировать эту катапульту так, чтобы я мог достигать различных расстояний с помощью снаряда? Нет, но вы можете выпускать катапульту на разной высоте. Это позволит снаряду преодолевать разные расстояния.
• Вопрос: Вам нужно закручивать веревку после каждого запуска или она остается привязанной все время? Да, потому что это позволяет увеличить натяжение, которое позволяет рычагу / рычагу вращаться вокруг точки опоры.
• Вопрос: Как я могу рассчитать расстояние, на которое эта катапульта запустит снаряд? Вам нужно знать угол, под которым снаряд выпущен, и начальную скорость снаряда. Затем вы можете использовать некоторые из формул Ньютона, например v ^ 2 = u ^ 2 + 2 * a * d, и переставить, чтобы найти d.
• Вопрос: Что произойдет, если строка, которую я использую, слишком короткая? Это повлияет на расстояние? Длина не имеет значения, если вы правильно натянете ее и убедитесь, что она не ослабнет.
• Вопрос: На какой струне я бы построил большую катапульту? Вы можете использовать веревку или просто прочную веревку.
• Вопрос: Если я случайно сломал его, он все равно будет работать? Это зависит от того, насколько серьезен разрыв. Если он полностью сломан (откололся целая часть), то нет.